快速分相與測定銅礦石化學物相中銅量的效果

田 俊，周文偉

（江銅集團武山銅礦技術部，江西 瑞昌 332204）

銅是人類最早使用的金屬，早在史前時代，人們就開始采掘露天銅礦，并用獲取的銅制造武器和其他器皿，銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠[1]。在當前社會經濟快速發展的背景下，經濟社會的發展離不開相應的礦產資源使用，在這一背景下，作為分布廣泛的銅礦不斷深入開發利用。在這一過程中，由于銅的礦物以及含銅物質種類數量較大，因此選擇科學快速的銅物質測量方法，能夠有效促進銅量的測定。

1 銅的性質

1.1 銅分相測定概述

銅在自然界中分布很廣，它是一種典型的親硫元素，主要形成硫化物，只有在強氧化條件下才會形成氧化物，在強還原條件下可形成自然銅[2]。由于銅的分布廣泛以及相應的銅礦物質、含銅物質分布的種類豐富，因此可以依據銅礦資源化學物相可以進行大致分類。其中主要包括主要包括硫酸銅、自然銅、原生硫化銅以及結合態氧化銅等。硫酸銅以常見的膽礬為主，而原生硫化銅主要以黃銅礦較為常見。其中結合形態氧化銅主要包括硅孔雀石、石英以及高嶺土為主。

1.2 銅的化學物相分析

由于銅的化學屬性相對穩定，在這一基礎上針對不同類型銅礦資源以及含銅物質開展相應的化學物相分析，能夠較為準確的反應礦石中銅元素的含量水平。采用化學物相分析，能夠較為快速反應不同類型、不同化學物相含銅物質中銅元素的存在，對于銅礦石的高效綜合利用具有較高價值。

同時基于礦石中存在多種礦物元素，因此在不同的溶劑中存在溶解程度、速度不同的情況，因此采用不同的溶劑以及不同濃度的溶劑，可以有效處理不同條件下的礦石樣本，使用化學試劑分離樣本礦石中的各種礦物，從而能夠得到該樣本礦石中各元素含量的高低，其中最常用，同時也是最有效的方法，屬于原子吸光譜法。

1.3 原子吸光譜法

原子吸光譜法是針對無機元素測定分析中應用最普遍的一種方法，其對于礦石元素的化學物相分析具有重要的效果，重點在于能夠較為準確快速的方法，實現樣本礦石元素成分含量的測定。其主要原理是，氣態原子能夠吸收一定波長的光輻射，利用這一特性，讓原子中外層的電子從基態躍遷到激發態，各元素定性的依據是原子之中電子有選擇性的共振吸收的輻射光[3]。

基于這一測定方法，銅礦石在接受原子吸光譜法測定時，能夠有效呈現樣本礦石中較為準確的元素成分含量。在不同濃度的溶劑下，銅元素原子能夠得到準確反映，相對于其他類型測定方法，采用原子吸光譜法具有快速、準確的特點，對于實現快速分相測定銅礦化學物質中銅量含量具有重要意義。

2 實驗部分

2.1 測定用試劑與儀器

針對銅礦物質化學成分的測定，采用Z-2010型原子吸收分光光度計為主，選擇銅元素空心陰極燈。在這一基礎上，選擇20ml硝酸置于250ml容量燒杯中，同時選擇0.1000g高純度銅，在蓋表皿的情況下加熱，直到銅完全溶解。后將該溶液冷卻后，置入1000ml容量瓶中后，選擇水這一液體，定容后搖勻。因此可以達到溶液中1ml含銅元素100ug的分相測定標準。

2.2 實驗方法

依據不同化學物相的銅礦石，需要選擇不同浸取溶劑。其中常見的硫酸銅采用純水為浸取溶劑，自由氧化銅采用2g亞硝酸鈉溶于濃度為4%的硫酸溶劑，在這一浸取溶劑中，采用亞硝酸鈉的作用在于保持溶液的還原型，避免銅礦物質的溶解。而結合態氧化銅則采取1g亞硝酸鈉和2g氟化氫銨溶于4%硫酸為浸取溶劑，在這一溶劑中采用氟化氫銨的作用，在于破壞樣本礦石中脈石礦物，提高溶劑效果。自然銅選擇1g碳酸銨為浸取溶劑。

3 分析

3.1 各物相中銅量測定

選擇稱取0.5000g選擇測試樣本礦石，置于配置好的樣本相應浸取溶劑中，并開展相應的40℃水浴振蕩溶劑浸取，水浴震蕩時間為30min。依據不同物相的樣本可以添加50ml純水，例如結合氧化銅等。得到浸取溶液后，置于容積為300ml的錐形瓶中，蓋上存在小孔的篩子，振蕩一段時間通過濾紙定量過濾，沖洗次數需要在3次以上。后將浸取剩余殘渣置入瓷坩堝中，選擇700℃的馬弗爐中接受碳化以及灰化處理，目的在于除去濾紙成分。完成上述工作后，采用20ml王水沖洗瓷坩堝內壁，并還原至錐形瓶中，使用加熱方式溶解到3ml后取下冷卻，加入10ml鹽酸后加入純水稀釋到刻度位置均勻搖晃后采用原子吸光譜法測試。

3.2 全銅量測定

選擇稱取0.2000g樣本，放置于300ml燒杯之中，加入3ml氫溴酸濕潤，后加入10ml鹽酸，采用加熱方法到5ml，取下待溫度稍低后，再次加入5ml硝酸、10ml鹽酸，均勻搖晃30s時間，后繼續加熱到1ml。待試液冷卻后，加入10ml鹽酸采用加熱液體到煮沸。后取下冷卻至常溫情況下，置入100ml量杯中，用純水稀釋到刻度位置，并均勻搖晃，采用原子吸光譜法測試。

4 原子吸光譜法測定效果

原子吸光譜法能夠有效對于低品位銅礦石進行化學物相分析，因此在采用各種浸取溶液以及相應的銅量測定方法，能夠有效對樣本礦石中化學物質進行分離，從而達到對于礦石快速分析。我國現在大部分的銅礦石呈現出品位較低而且硫化銅資源稀缺的緊急現狀，因此采用原子吸光譜法開展礦石化學物相分析具有優勢[4]。

在這一情況下，選擇原子吸光譜法對于銅礦石開展化學物相分析，重點在于使用了原子吸光譜具有較強選擇性這一特點，其重點在于原子吸收帶相對較窄，在一定情況下能夠較為快速的進行測驗，從而實現快速檢測這一目的。同時原子吸光譜具有較高的靈敏度，因此能夠在檢測過程中，實現對于銅含量相對準確的測定，避免了其他因素對于測定結果的影響。

5 總結

基于我國銅礦資源多屬于低品位銅礦石，因此在實際的礦石分相測定過程中，選擇正確有效、具有一定科學性的測定方法能夠較大程度上實現對于銅礦石化學物相中銅量的測定。在這一情況下，選擇原子吸光譜法進行銅礦石分相測定具有重要意義。一方面由于這一方法存在較強的選擇性，及原子吸收光譜相對較窄，能夠在較大程度上實現對于銅礦石樣本的快速檢驗，在一定條件下能夠實現自動測定。同時采用原子吸光譜法，具有較強的靈活性，其主要在于在開展原子吸光譜法測定時，由于光譜主線位置周邊的其他類型光譜線較窄，因此不會存在光譜重復、重疊現象，提升了檢測準確率。

綜上所述，在開展銅礦石化學物相中銅量測定時，使用原子吸光譜法這一快速分相測定方法，能夠有效提升測定準確率，對于提升銅礦石降低速度，提升樣本礦石銅量測定質量具有重要意義。