第五章 矿石分析Word文件下载.docx
- 文档编号:14198973
- 上传时间:2022-10-20
- 格式:DOCX
- 页数:36
- 大小:1.19MB
第五章 矿石分析Word文件下载.docx
《第五章 矿石分析Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第五章 矿石分析Word文件下载.docx(36页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
菱铁矿FeCO3,含FeO62.1%。
CO237.9%
钒钛磁铁矿
是一种富含多种有益伴生元素并可综合利用的重要铁矿石
有用组分为:
Fe、Ti、V、Co、Ni、Cu、Cr、Pt族、Se、Te、Nb、Ta、RE、Zr、U等
TFe10~40%(43.18%);
TiO2几%~几十%(13.78%);
V几%(V2O50.43%);
Cu、Ni0.01%~0.1%;
Co0.01%
(2)铁矿石品位和有害组分
富矿:
含铁>35~50%(炼钢、炼铁);
贫矿:
含铁<25~35%
钒钛磁铁矿:
高品位TFe≥45%;
中品位TFe=30~44.99%;
低品位TFe=20~20.99%;
最低品位TFe≥20%
有害组分S、As、Pb、Zn等。
优质铁矿石S<0.25%,P<0.1~0.2%。
二、铁的分析化学性质
1.氧化还原性质
Fe3+比Fe2+稳定,在极强的氧化剂下,呈现不稳定的正六价FeO42-
2.酸碱性
铁的氧化物皆可溶于酸,生成相应的盐铁盐、亚铁盐与碱作用生成相应的氢氧化物沉淀
3.络合性:
配体CN-、F-、SCN-、Cl-、EDTA、钛铁试剂、铜铁试剂、邻菲啰啉等。
用于分离和掩蔽的:
铜试剂、三乙醇胺、柠檬酸盐、酒石酸盐等
三、铁矿石分析
(一)一般铁矿石分析
单项分析:
TFe、SiO2、S、P等(其中SiO2、S、P等属于有害杂质),Fe2+及可溶铁---工业评价。
组合分析项目还需:
Al2O3、MgO、CaO、MnO及As、K2O、Na2O.
全分析项目还需:
TiO2、V2O5、Cr2O3、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Sn、Ge、Ga、Mn、U、Pt族元素、吸附水、化合水、灼烧减量及CO2等。
1.试样的分解
酸溶法:
HCl,H3PO4,S-P混酸(1:
1或1:
2),H2SO4-HF
熔融法:
Na2O2、NaOH,KOH、Na2CO3
酸溶碱处理:
酸溶后过滤,将残渣洗涤并与滤纸一并灰化,然后用碱熔融(常用NaOH或Na2O2)
半熔烧结:
测定铁矿石中S
燃烧法:
测定S
2.常测项目及分析方法
一般分析项目同硅酸盐分析
S:
BaSO4重量法或碘量法;
As:
砷钼篮光度法
(二)钒钛磁铁矿石分析
特点:
V、Ti含量较高,相互干扰;
Ti易水解,易形成磷酸盐沉淀,不利于测定。
尤其注意V、Ti的问题。
TFe、TiO2、V2O5、S、P、As等元素。
当Cu、Co、Ni等较高且有回收价值时,还应包括在内。
组合分析除上之外,还有:
SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Mn、Cr2O3、W、Mo、水分、灼烧减量等。
全分析增加Nb、Ta、Zr及稀土等。
1.分解酸溶法:
HF-H2SO4,HF-HCl-HNO3,系统分析;
HCl-NaF:
测定Fe2+;
H3PO4-H2SO4:
TFe、Ti、V。
NaOH-Na2O2,系统分析;
Na2CO3单项分析
H2SO4-Na2CO3
2.主要元素的测定方法
Ti-Fe连测滴定法(氧化还原法和络合法);
V---氧化还原滴定法、光度法(钽试剂萃取光度法和磷钨钒酸光度法)
一、铜在自然界的存在
1.铜在地壳中分布
地壳中丰度0.01%,丰度表中居21位。
造矿元素和亲硫元素,与Se、Te、Ge、Ga、Le、Au、Os等元素共生
存在形态:
自然Cu,硫化物、氧化物、碳酸盐等,硅
酸盐很少。
富铜矿的工业品位为Cu≥1%。
当伴生有用组分且冶炼时有用组分又可回收时,其工业品位的要求有所降低。
由于铜矿石中伴生元素较多,除上述共生元素外,还有Pb、Zn、Co、Ni、Sb等,其中大多数是有用元素,所以,应进行全面综合分析和综合评价,以便开采利用。
三、铜的分析化学性质
1.氧化还原性质
(1)单质铜具有一定的还原性,放置在潮湿空气中,吸潮被氧化形成一层铜绿
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2·
CuCO3
故配制标准溶液时需用HNO3(1+10)洗去,再用氧化性酸溶解。
(2)二价铜具有氧化性,当有强还原剂存在,可将Cu2+还原成Cu+和Cu。
碘量法测定铜:
4I-+2Cu2+=2CuI↓+2I2I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
Cu2+又可被S2O32-还原成Cu2S↓(深棕色),可用于Cu的沉淀分离:
2Cu2++2S2O32-+2H2O=Cu2S↓+S↓+4H++2SO42-
2.络合性质
(1)Cu+常形成配位数2、4的络合物2Cu++10CN-=2[Cu(CN)4]3-+2CN-
(2)Cu2+常形成配位数2、4、6的络合物
2Cu2++Fe(CN)64-=Cu2[Fe(CN)6]↓Cu2++4NH3=Cu(NH3)42+
四、铜矿石分析
1.分析项目
铜常和亲硫元素Pb、Zn、Fe、Sn、Ni、Sb、Bi、As伴生,此外,还和稀有分散元素,尤其是Se、Te。
简项分析:
Cu
组合分析:
Pb、Zn、Co、Sb、Au、Ag、As、S、Mo、W、Ga、、Bi、In、Cd、Se、Te、Le、Ge、Tl等。
全分析:
还有Si、Fe、Al、Ti、Mn、P、Ca、Mg、C、Ni等。
单独称样测定:
有色金属、稀散金属及S、C(Pb、Zn)
系统分析:
Fe、Al、Ti、Mn、P、Ca、Mg、等。
2.试样的分解
单取样测定时的分解方法:
酸溶、熔融
酸溶分解法:
HNO3,王水,主要用于硫化铜矿石,其次氧化铜矿石注意的问题:
为避免大量单体硫析出包裹试样,阻止试样继续溶解,可在500~550℃灼烧后再分解。
或先加入HCl分解数分钟除去H2S,再加HNO3(经王水分解不完全,可加入HF)
分解氧化矿,加入1~2gNH4F或KF,蒸至近干,加入H2SO4蒸至冒SO3白烟,使试样完全分解(全分析中将酸不溶残渣用HF处理或用Na2CO3熔融处理)。
系统分析中的分解方法:
熔融分解法
3.常测项目及其测定方法
铜的测定---碘量法
(1)基本原理
试样经酸分解,用NH3·
H2O-NH4Cl分离Fe,As,Bi等干扰元素后,在pH=3.5~4.0的微酸性溶液中,Cu2+与KI作用生成难溶于水的CuI沉淀,析出与铜等量的I2,用Na2S2O3标准溶液滴定析出的I2,从而求得试样中Cu的含量。
(2)测定条件
介质和酸度:
在中性或微酸性溶液中进行(pH3.5~5.0),滴定反应迅速。
介质HCl、H2SO4或HAc
滴定体积:
25~30mL,体积过大,则Cu2+和I-浓度降低,反应速度降低,终点不稳(回篮)。
滴定速度和温度:
在室温下进行(温度太高,I2挥发,降低指示剂灵敏度);
适当快些,不要剧烈摇动溶液(一经析出I2,立即滴定,勤滴慢摇,防止I2的挥发。
最好用碘量瓶)。
KI的用量:
0.1~0.5g试样需固体KI2g左右,需50%KI溶液3mL即可
硫氰酸盐(KSCN)的作用及加入时间:
为了减少CuI对I2的吸附,加入硫氰酸盐,可使CuI↓→CuSC↓
指示剂
常用淀粉做指示剂,淀粉+I2→蓝色络合物,终点是蓝色消失。
蓝色络合物灵敏度很高。
即使在I2=10-5mol/L的溶液中亦能看出,而且淀粉遇I2变蓝必须有I-存在,且I-的浓度越高显色的灵敏度也越高。
欲使I2在2.0×
10-5mol/L时出现蓝色,I-的浓度需大于4×
10-5mol/L,所以应加入过量KI,保证溶液中有足够I-离子存在,以保证显色反应的灵敏度。
(3)干扰及消除
与I-反应的物质:
Fe3+、Bi3+、Ag+、Hg2+、Co2+、Ni2++I-→碘化物↓(有色)或络离子,干扰终点,消耗KI;
与I2反应的物质:
As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)(AsO33-、SbO33-)+I2→I-,使结果偏低。
Fe3+的影响
下述反应的进行,使分析结果偏高:
Fe3+的消除:
Ⅰ氨分离法---小体积沉淀法
注意的问题
此分离法(用NH4Cl)分离Fe、Cu时,由于铵盐的存在减轻了胶状Fe(OH)3↓沉淀对Cu2+的吸附,采用小体积沉淀分离法也能减轻吸附,分离效果较好。
但铁量高时应二次分离。
过剩的NH3需加热煮沸除去,否则,与HAc生成的NH4Ac(NH3+HAc=NH4Ac)阻止Cu2+与I-的作用,使结果偏低。
且大量的铵盐存在导致Cu2+的活性降低,使反应变慢,引起终点返回。
此法亦可用于Cu-Zn连测:
Zn2+与Cu2+均形成[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液,在测定Cu2+后的溶液稀释后,加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)有下述反应:
上述反应只有当Zn2+参与时才能进行,当Zn2+被完全沉淀后,反应即停止。
用Na2S2O3滴定析出的与锌量相当的I2量,可求得Zn的含量。
Ⅱ氟化物络合掩蔽法
在酸性(pH2~4)溶液中加入NH4HF2,用F-掩蔽Fe3+(生成稳定的[FeF6]3-络离子),然后在溶液中用碘量法测定Cu2+。
严格控制滴定酸度;
Ca2+、Mg2+亦形成CaF2↓、MgF2↓,此沉淀吸附Cu2+而使结果偏低(尤以MgF2严重吸附)。
在热溶液中加入NaF以增加沉淀溶解度,并加入SCN-使成Cu(SCN)↓,减少吸附。
当Mg量高时,缩短放置时间(加入NaF后立即加入KI,一分钟后滴定),减小MgF2沉淀的吸附,可允许60mgCa和100mgMg。
pH=2~3时,1gNH4HF2可掩蔽200mgFe(Ⅲ);
当pH=3.5~4,,则可掩蔽300mgFe(Ⅲ)。
Mo(Ⅵ)>
40mg时,产生钼蓝,影响终点观察:
V(Ⅴ)氧化I-,严重干扰测定。
Ⅲ六偏磷酸钠络合掩蔽法
pH=4的HAc-NaAc缓冲溶液中,与Fe3+生成稳定络合物,借而掩蔽Fe3+。
且还与Ca、Mg生成稳定络合物,可掩蔽30mgFe、60mgCa和30mgMg,用于Ca、Mg较高Fe低,含Cu0.5%以上的试样中Cu的测定。
As和Sb的影响及消除在测定酸度下,有如下反应:
使分析结果下降。
而AsO43-、SbO43-在测定酸度下不与KI作用。
消除
使AsO33-、SbO33-→AsO43-、SbO43-,饱和溴水处理硝酸试液,煮沸驱除过量溴,试液再用氨水碱化,加热煮沸驱除过量氨,最后用HAc酸化溶液。
注意:
上述反应可知,只有在较低的酸度下,才以AsO43-、SbO43
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第五章 矿石分析 第五 矿石 分析