铜矿中铜的测定方法

Question

如题所述

Answer 1

方法提要

本分析系统提供了两个方案，一个测定氧化物相、硫化物相和结合相；该结合相主要指硅孔雀石以及铁氧化物、胶体硅酸吸附包裹和硅酸盐矿中类质同象状态存在的铜。另一个则将硫化物相再分为原生硫化物（惰性硫化物）相（如黄铜矿、辉铜矿）和次生硫化物（活性硫化物）相（如蓝辉铜矿、斑铜矿、铜蓝、黝铜矿、砷黝铜矿、硫砷铜矿等）。①第一方案：用含有Na₂SO₃的稀H₂SO₄浸取氧化物相，继之用溴⁃甲醇浸取硫化物相，最后残渣为结合相。方法适用于不含磁黄铁矿的铜矿石，如果分相后采用灵敏度较高的方法测定Cu，方法可适用于化探样品中铜的物相分析。②第二方案：用抗坏血酸（NH₄）₂CO₃⁃氨水浸取自由氧化铜，如孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、黑铜矿。用抗坏血酸⁃（NH₄）₂CO₃⁃氨水⁃NH₄F浸取结合氧化铜（即结合相），用AgNO₃和乙二胺分别浸取次生硫化物，最后残渣为原生硫化物，硫酸铜的测定可用蒸馏水浸取。方法适用于铜矿石中铜的物相分析。分析流程见图1.19和图1.20。

图1.19 铜矿石中铜的物相分析流程之一

图1.20 铜矿石中铜的物相分析流程之二

试剂配制

浸取剂CuⅠ 溴⁃甲醇（5+95）。

浸取剂CuⅡ 10g/L 抗坏血酸-50g/L（NH₄）₂CO₃-NH₄OH（1+1）混合溶液。

分析步骤

第一方案

（1）氧化物中铜的测定。称取0.2～0.5g试样于200mL锥形瓶中，加入50mL H₂SO₄（1+19），0.5～1.0g Na₂SO₃，摇匀后加塞，室温振荡1h。中速滤纸加少许纸浆过滤，用H₂SO₄（1+99）洗锥形瓶2次，洗沉淀3～4次（沉淀转回原锥形瓶中），滤液用200mL烧杯承接，加入5mL HNO₃，中温电炉盘上蒸发至H₂SO₄冒烟近干。取下冷却后，制备成相应的介质，用极谱法或AAS法测定Cu，此为氧化物中的Cu。

（2）硫化物中铜的测定。浸取氧化物Cu后的残渣连同滤纸转回原烧杯中，加40mL浸取剂CuⅠ，室温浸取1 h（经常摇动）。用快速滤纸过滤，用水洗净锥形瓶，并洗至滤纸无黄色为止，残渣留作测定结合相Cu，向滤液中加5mL HNO₃，低温加热除去溴和甲醇后，蒸发至干。制备成相应介质，按前述方法测定Cu，为硫化物中的Cu。

（3）结合相中铜的测定。浸取硫化物Cu的残渣转入25mL瓷坩埚中，在电热板上干燥、炭化，在400～500℃灼烧30min。残渣转入聚四氟乙烯烧杯中，加入15mL HCl，加热溶解片刻后，加入5mL HNO₃、2～3mL HF，溶解完全后蒸发至干。制备成相应介质，按前述方法测定Cu，此为结合相Cu。

第二方案

（1）自由氧化铜中铜的测定。称取0.2～0.5g试样于200mL锥形瓶中，加入50mL浸取剂CuⅡ，在40℃浸取30min，过滤，用以水稀释1/10的浸取剂CuⅡ洗锥形瓶和滤纸2～3次，将滤液制成相应介质。按前述方法测定Cu，此为自由氧化铜。残渣留作下一相测定。

（2）结合氧化铜中铜的测定。将上述残渣返回原锥形瓶中，加入50mL浸取剂CuⅡ，1g NH₄F，在40℃浸取30min，过滤，用以水稀释1/10的浸取剂CuⅡ洗锥形瓶和滤纸数次，将滤液制备成相应介质，按前述方法测定Cu，此为结合氧化铜。残渣留作下一相测定。

（3）次生硫化物中铜的测定。将上述残渣转回原锥形瓶中，加入100mL 15g/L AgNO₃溶液，在沸水浴上浸取30min，过滤，滤液用300mL烧杯承接，待滤完并经洗涤后，将残渣返回原烧杯中，加入100mL乙二胺（1.5+98.5）（pH=10），加塞，振荡45min，过滤，滤液合并，用乙二胺（0.1+99.9）洗锥形瓶和滤纸数次，将滤液制成相应介质，按前述方法测定Cu，此为次生硫化物Cu。残渣留作原生硫化物Cu的测定。

（4）原生硫化物中铜的测定。残渣连同滤纸置于瓷坩埚中，在600℃灼烧30min，冷却后，转入烧杯中，按测定总Cu的方法测定Cu，此为原生硫化物Cu。

注意事项

（1）对含磁黄铁矿的样品，不能用第一方案，因为在H₂SO₄（5+95）介质中磁黄铁矿溶解产生的S^2-与浸出的Cu²⁺形成新的CuS沉淀，使氧化物相串入硫化物相。可用第二方案的结合氧化铜的测定条件代替。

（2）硫化物含量较高时，可适当增加乙二胺（1.5+98.5）的体积。