有色金屬選礦用石灰的檢測方法研究

張嘯(云南金鼎鋅業有限公司)

引言

有色金屬工業在當前戰略性新興產業以及國防科技相關工業的發展具有重要地位。尤其是對于高精尖產品的發展，有色金屬有著舉足輕重的地位，但是當前我國在該行業的整體水平與國外先進水平還有很大的差距，這嚴重的阻礙的我國整個工業水平的提高。因此，加快有色金屬工業的發展成為了當務之急。

在有色金屬選礦作業中，石灰起著礦漿酸堿調整與抑制劑的作用，準確檢測石灰含量是生產有色金屬的基礎。當前，適用于石灰檢測的標準為建筑石灰標準。在該標準中，首先選用一定數目的均勻分布點，進行取樣后，對樣品細分，最后在根據標準中所述的檢測方法進行檢測。在選礦用石灰檢測中，石灰石的用量極大，達100-150噸/天。而且實際應用中，石灰的形狀大小不一，石灰塊含量，因此石灰的取樣工作存在難度，需要采取合適的取樣方法才能更準確的進行檢測。

1.選礦用石灰的檢測方法的試驗的原理

人們根據各種金屬的性能不同，決定了他們的不同用途。金屬之間只有各自互相取長補短，才能夠最大的使用他們的性能。因此在有色金屬檢測的時候方法是很重要的，檢驗出金屬的特性判定金屬的物質。石灰經過乳化之后，[2]生成氫氧化鈣，乳狀沉淀，游離狀的是以酚酞作為指示劑，用鹽酸來進行判定。當酚酞溶液的紅色全部消失的時候則為結束。然后根據數據消耗的鹽酸量來計算石灰中的鈣量。上述的測出的是石灰乳中CaO的含量，并不是石灰塊中的CaO的含量。石灰塊中的CaO含量的計算是通過衡量計算得到，可以試用全部的石灰塊中的CaO轉化為游離的CaO。那樣計算就便于操作和計算。這就要求技術人員的操作技巧以及專業的技術來解決。下面，主要介紹一下由國家發展和委員會發布的有色金屬選礦用石灰石的檢測方法。

2 有色金屬選礦用石灰石的檢測方法的研究

2.1 試驗范圍

本方法規定了有色金屬選礦用生石灰(粉狀、塊狀)的等級、技術要求、試驗方法、檢驗規則。本方法適用于有色金屬選礦使用的，以碳酸鈣為主要原料，在低于燒結溫度下鍛燒而成的生石灰。

2.1 試驗要求

產品分類根據生石灰的化學成分，選礦用生石灰分為三個等級:一級品、二級品、三級品。

化學成分選礦用生石灰的化學成分及殘渣含量應符合表1的規定，選礦用生石灰的粒度應≤φ100mm。

表1 選礦用生石灰的化學成分及殘渣含量

3 試驗方法

3.1 取樣和制樣

塊狀生石灰仲裁取樣、制樣按GB/T 13449規定進行。

生石灰經乳化后，在出口處對石灰乳(漿)進行取樣，每小時至少取樣一次，樣品合并后用(140士10)℃烘干，混勻縮分成二份每份不少于100 g裝人密封容器，一份送檢，一份備驗。

粉狀生石灰取樣、制樣按GB/T 2007通則進行。

3.2 試驗試劑

(1)濃度為1g/L的酚酞乙醇溶液；

(2)試驗用蔗糖

(3)配制標準鹽酸溶液：將42 mL的鹽酸注人1L容量瓶中，并充分搖勻。

標定：稱取在1300℃烘干2h并且冷卻至室溫無水碳酸鈉0.5g，重復取樣三份，置于300mL的燒杯中，加人100mL的水使其溶解，加3-4滴1g/L的甲基橙指示劑，然后用標準鹽酸溶液進行滴定，直至溶液從黃色變橙色，把溶液加熱沸騰持續3min，置于冷水中冷直至室溫，若橙色變為黃色，則再次使用標準鹽酸溶液滴定直至出現穩定的橙色，即為滴定終點。鹽酸標準溶液的實際濃度按式(1)計算：

上式中，c為標準鹽酸溶液的實際濃度，mol/L；m為無水Na2CO3的質量，g；53為Na2CO3的一半摩爾質量，g/mol；V為消耗溶液體積，mL。

3.3 試驗儀器

（1）振蕩器。

（2）滴定管(50 mL)，

3.4 分析步驟

將試樣在150℃環境下烘干，然后取0.5000g置于250mL干燥的錐形瓶中，再取4g蔗糖覆蓋于試樣的表面，投入15-20粒干燥的玻璃珠，同時加入40-50 mL煮沸并冷卻蒸餾水，最后加塞振蕩20-25min。

輕輕打開瓶塞，用清水沖洗瓶塞和瓶壁，加人酚酞指示劑2-3滴，用標準鹽酸溶液進行滴定，滴定速度控制在2-3滴/秒，直至溶液的粉紅色顯著消失而且在30s內不再出現，即為滴定終點。

3.5 分析結果的表示

塊狀石灰或石灰乳中CaO的質量分數w(CaO)：

石灰乳折算為生石灰的CaO含量：

式中，c為HCI標準溶液濃 度，mol/L；V為HCI消耗體 積，mL；28為1/2的CaO摩爾質量，g/mol；m為樣重，g；37為1/2 Ca(OH)，摩爾質量，g/mol。（注：石灰溶于水其主含量CaO與H2 O生成C(OH)2，成石灰乳樣品，故石灰乳樣品由Ca(OH)2和雜質組成。）

4 該方法的制約性

在本文所述的檢測方法里，石灰乳所含的氧化鈣轉變為石灰塊所含氧化鈣的過程中，需滿足一個前提：即在整個過程中，所含雜質的分數必須是一個定值，這樣才能得到準確的計算結果。如果雜質的含量發生變化，那么計算得出的CaO的含量將和實際值有較大誤差進而導致選礦石灰添加量控制不準確。為了杜絕這種現象發生，必須定期地向兩選礦廠了解石灰渣質情況，有渣的情況下，必須首先扣除雜質含量，同時要經常校驗取樣方法，以保證取樣的代表性和準確性。

[1]易愛虹,有色金屬選礦用石灰檢測方法探討.銅業工程,2004,4:56-58.

[2]JC/T620-1996;石灰取樣方法[S].

[3]YS/T468-2004,有色金屬選礦用生石灰[S].

[4]中國國家標準(GB)題錄(下)(2004年版)[J].世界標準信息.2004(03).