該分析系統提供兩種方案,壹種是確定氧化物相、硫化物相和結合相;結合相主要指矽孔雀石、氧化鐵、膠體矽酸吸附塗層和矽酸鹽礦物中處於類質同象狀態的銅。另壹種將硫化物相分為原生硫化物(惰性硫化物)相(如黃銅礦和輝銅礦)和次生硫化物(活性硫化物)相(如藍輝銅礦、斑銅礦、天藍銅礦、黝銅礦、砷黝銅礦和黃銅礦)。①第壹種方案:用含Na2SO3的稀H2SO4浸出氧化相,再用溴?硫化物相用甲醇浸出,最後殘渣為結合相。該方法適用於不含磁黃鐵礦的銅礦石。如果在相分離後用靈敏的方法測定銅,該方法可用於地球化學樣品中銅的相分析。②第二方案:抗壞血酸(NH4)2CO3?遊離氧化銅的氨浸,如孔雀石、藍銅礦、黃銅礦和黑銅礦。用抗壞血酸?(NH4)2CO3?氨?NH4F浸出結合態氧化銅(即結合相),分別用AgNO3和乙二胺浸出次生硫化物,最後殘渣為原生硫化物。硫酸銅的測定可用蒸餾水浸取。該方法適用於銅礦石中銅的物相分析。分析流程見圖1.19和圖1.20。
圖1.19銅礦石中銅的物相分析過程之壹。
圖1.20銅礦石中銅的物相分析流程(二)
試劑制備
浸出劑Cu ⅰ溴?甲醇(5+95)。
浸出劑Cuⅱ10g/L抗壞血酸-50g/L(NH4)2c O3-NH4OH(1+1)的混合溶液。
分析方法
第壹個計劃
(1)氧化物中銅的測定。稱取0.2~0.5g樣品於200mL錐形瓶中,加入50mL H2SO4(1+19)和0.5 ~ 1.0g Na2SO3,搖勻,然後塞緊,室溫振蕩1h。用少許紙漿過濾中速濾紙,用H2SO4(1+99)洗滌錐形瓶兩次,洗滌沈澱物3 ~ 4次(沈澱物轉移回原錐形瓶)。取濾液於200mL燒杯中,加入5mL硝酸,在中溫電爐板上蒸發至H2SO4基本幹燥。冷卻後,配制相應的介質,用極譜法或AAS法測定Cu,是氧化物中的Cu。
(2)硫化物中銅的測定。浸出氧化銅後,將殘渣連同濾紙壹起轉移回原燒杯中,加入浸出劑40mL,室溫浸出65438±0h(常搖)。用快速濾紙過濾,用水洗滌錐形瓶,直到濾紙變黃,留下殘渣作為測定銅的結合相。向濾液中加入5mL HNO3,低溫加熱除去溴和甲醇,並蒸發至幹。配制相應的介質,按上述方法測定Cu,為硫化物中的Cu。
(3)結合相中銅的測定。將硫化銅浸出渣轉移到25mL瓷坩堝中,在電熱板上幹燥炭化,在400~500℃灼燒30分鐘。將殘渣轉移到聚四氟乙烯燒杯中,加入15mL HCl,加熱溶解壹會,然後加入5mL HNO3和2~3ml HF,完全溶解後蒸幹。配制相應的介質,按上述方法測定Cu,即為結合相Cu。
第二個計劃
(1)遊離氧化銅中銅的測定。稱取0.2~0.5g樣品於200mL錐形瓶中,加入50mL浸提劑Cuⅱ,40℃浸提30分鐘,過濾,用1/10浸提劑Cuⅱ用水稀釋2 ~ 3倍,洗滌錐形瓶和濾紙,將濾液制成相應的培養基。通過上述方法測定Cu,它是遊離的氧化銅。剩余部分被保留用於下壹階段的確定。
(2)氧化銅中銅的測定。將上述殘渣放回原錐形瓶中,加入50毫升浸出劑Cuⅱ,1克NH4F,40℃浸出30分鐘,過濾,用用水稀釋的1/10浸出劑Cuⅱ洗滌錐形瓶和濾紙數次,將濾液配制成相應的介質,按上述方法測定Cu,為結合氧化銅。剩余部分被保留用於下壹階段的確定。
(3)次生硫化物中銅的測定。將殘渣移回原錐形瓶中,加入100mL 15g/L AgNO3溶液,沸水浴浸泡30min,過濾,取濾液於300mL燒杯中,過濾洗滌後將殘渣放回原燒杯中,加入100mL乙二胺(1.5+98.5)。搖勻45min,過濾,合並濾液,用乙二胺(0.1+99.9)洗滌錐形瓶和濾紙數次,將濾液配制成相應的介質,按上述方法測定Cu,即為次生硫化物Cu。殘渣留作測定原生硫化物銅之用。
(4)原生硫化物中銅的測定。將殘渣和濾紙置於瓷坩堝中,在600℃下灼燒30分鐘,冷卻,轉移至燒杯中,通過測定總銅的方法測定銅,總銅是原生硫化物銅。
需要註意的事項
(1)對於含有磁黃鐵礦的樣品,不能采用第壹種方案,因為磁黃鐵礦溶解產生的S2-與浸出的Cu2+在H2SO4(5+95)介質中形成新的CuS沈澱,使氧化物相串成硫化物相。可以替代使用第二方案中的結合氧化銅的測定條件。
(2)硫化物含量高時,可適當增加乙二胺(1.5+98.5)的體積。