楊映偉
(云南錫業(yè)股份有限公司老廠分公司,云南 個(gè)舊 661000)
銅是本公司的主導(dǎo)產(chǎn)品之一,銅礦體結(jié)構(gòu)以黃銅礦、藍(lán)銅礦、銅藍(lán)、硅孔雀石為主。化驗(yàn)分析中銅試樣又分為銅原礦和銅精礦,銅原礦包括錫銅原礦和單銅原礦。現(xiàn)階段我們所采用的硫代硫酸鈉滴定法絡(luò)合步驟繁瑣及單銅原礦試樣溶解不完全[1]。本次方法改進(jìn)主要針對(duì)上述問(wèn)題提出解決辦法,經(jīng)幾種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品及室間的礦石樣品的分析驗(yàn)證,對(duì)代表樣品進(jìn)行精密度考察、加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果均能達(dá)到要求。
純 銅 片(99.999%);鹽 酸:p=1.19g/ml;硝 酸:p=1.42g/ml;氫溴酸;氟化氫銨(285g/L);飽和氟化銨溶液;硫氰酸鉀溶液(200g/L);乙酸銨溶液(300g/L);淀粉—碘化鉀混合溶液(10g/L~300g/L);氫氧化鈉溶液(240g/L);三氯化鐵(100g/L);淀粉(1%);碘化鉀;銅標(biāo)準(zhǔn)溶液兩瓶:A:此溶液1ml 含5mg 銅;B:此溶液1ml 含1mg 銅;硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液兩瓶;A1:[C(Na2S2O3·5H2O)=0.02mol/L];B1:[C(Na2S2O3·5H2O)=0.01mol/L]。
稱 取0.1400g~0.3000g 樣 品,置 于300ml 錐 形 瓶中,加1ml 氫溴酸、10ml 鹽酸,混勻,低溫加熱分解至3ml~5ml 取下稍冷,加入10ml 鹽硝混酸(1+1),繼續(xù)加熱分解至溶液約剩1ml~2ml,取下,用20ml 水吹洗杯壁繼續(xù)加熱煮沸,使鹽類完全溶解且溶液剩余10ml,取下,流水冷卻至室溫。向溶液中滴加乙酸銨溶液至紅色不再加深并過(guò)量2ml~4ml,然后滴加氟化氫銨溶液至紅色消失并過(guò)量2ml~4ml。加入7ml 淀粉—碘化鉀混合溶液,搖勻,立即用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至淡藍(lán)色,加入5ml 硫氰酸鉀溶液,激烈搖振至藍(lán)色加深,繼續(xù)緩慢滴定至藍(lán)色消失為終點(diǎn)。
2.1.1 氫溴酸用量實(shí)驗(yàn)
按實(shí)驗(yàn)方法,加入不同量的氫溴酸,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 氫溴酸用量實(shí)驗(yàn)結(jié)果
結(jié)果表明,加入1ml~5ml 測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值都在允許誤差內(nèi),符合檢測(cè)要求,本方法采用1ml 氫溴酸。
2.1.2 三氯化鐵用量實(shí)驗(yàn)
按1.1.2 標(biāo)定方法,加入不同量的三氯化鐵溶液,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 三氯化鐵用量實(shí)驗(yàn)結(jié)果
結(jié)果表明,加入1ml~5ml 三氯化鐵測(cè)定銅量基本一致,考慮隨著三氯化鐵加入量的增加,乙酸銨用量增加,故采用1ml 三氯化鐵。
2.1.3 乙酸銨和氟化氫銨用量實(shí)驗(yàn)
按實(shí)驗(yàn)方法,選取本公司各坑口代表性樣品同時(shí)加入過(guò)量的乙酸銨和氟化氫銨(1ml~5ml),結(jié)果表明,乙酸銨和氟化氫銨同時(shí)過(guò)量(1ml~5ml)不影響測(cè)定結(jié)果,但銅精礦在乙酸銨和氟化氫銨同時(shí)過(guò)量1ml 時(shí),滴定終點(diǎn)呈黃色,會(huì)干擾終點(diǎn)判定,而同時(shí)過(guò)量5ml 時(shí),滴定終點(diǎn)反應(yīng)速度慢,故本法采用加入乙酸銨和氟化氫銨的量為同時(shí)過(guò)量2ml~4ml。
2.1.4 硫氰酸鉀用量實(shí)驗(yàn)
按實(shí)驗(yàn)方法,選取本公司各坑口代表性樣品分別加入5ml 不同濃度的硫氰酸鉀,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 硫氰酸鉀濃度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
結(jié)果表明,加入5ml 不同濃度的硫氰酸鉀測(cè)定結(jié)果一致,但銅精礦加入10%硫氰酸鉀滴定后,放置會(huì)返色,故本法采用20%的硫氰酸鉀。
當(dāng)銅試樣碳含量較高時(shí),試樣分解不完全呈黑色,無(wú)法判定滴定終點(diǎn),用硝硫混酸或加2ml 硫酸和2ml~5ml 高氯酸冒煙(或試樣經(jīng)氫溴酸、鹽酸、硝酸分解后干過(guò)濾),加熱至無(wú)黑色殘?jiān)?,可消除其干擾。銅試樣含硅高時(shí),可加入0.5ml 氟化氫銨消除其干擾[2-5]。
銅原礦除錫含量較高試樣分解不完全外,若發(fā)現(xiàn)試樣分解過(guò)程中任有殘存不溶物,可加飽和氟化銨處理試樣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 飽和氟化銨用量實(shí)驗(yàn)結(jié)果
結(jié)果表明,加入1.5ml 飽和氟化銨測(cè)定結(jié)果偏低,故本法采用加入0.5ml~1ml。
表5 飽和氟化銨對(duì)測(cè)定值干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果
銅原礦加入飽和氟化銨是否影響測(cè)定結(jié)果。按實(shí)驗(yàn)方法,分別對(duì)代表性樣品及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。
結(jié)果表明,加入飽和氟化銨測(cè)定結(jié)果與本法測(cè)定值都在允許誤差內(nèi),符合檢測(cè)要求,故銅原礦試樣溶解時(shí)可加入飽和氟化銨。
分別對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)樣品和本廠代表性樣品進(jìn)行精密度考察,結(jié)果表明,該分析方法RSD(n=11)在0.23%~2.51%,能滿足硫代硫酸鈉測(cè)定銅的要求。
稱取本公司自產(chǎn)的銅原礦和銅精礦代表性試樣及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品,加入不同量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液,按實(shí)驗(yàn)方法操作,回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)
結(jié)果表明:試樣加標(biāo)回收率在94.50%~103.50%之間,滿足測(cè)定要求。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明,本方法測(cè)定結(jié)果精密度好、準(zhǔn)確度高,且該方法簡(jiǎn)單易行,解決了單銅原礦試樣溶解不完全問(wèn)題,同時(shí)縮減了分析絡(luò)合時(shí)間,提高了工作效率,能滿足本公司礦石中銅的測(cè)定。