堿熔-比濁法測定銅精礦中氯離子含量

尹文梅 吳瑞 朱海燕 劉俊 楊晶麗

【摘要】將銅精礦樣品采用氫氧化鈉熔融分解，以沸水提取，冷卻定容沉淀后分取上清液，加入過量硝酸銀溶液和穩定劑，采用氯化銀比濁法于波長490 nm處測定氯離子含量。通過分析硝酸用量、穩定劑用量、穩定時間、銅精礦中共存元素以及不同含量樣品對氯離子測定的影響，可以看出，該法操作簡單，RSD為1.15%～4.78%，加標回收率為96.00%～113.39%，精密度及準確度均能滿足生產需要。

【關鍵詞】銅精礦；氯；堿熔-比濁法

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.005

Determination of Chloride Ion Content in Copper Concentrate by Alkali Fusion-Turbidimetry Method

YIN Wenmei， WU Rui， ZHU Haiyan， LIU Jun， YANG Jingli

（Guangxi Jinchuan Nonferrous Metals Co.， Ltd.， Fangchenggang 538002， China）

Abstract： This method involves the alkali fusion decomposition of the copper concentrate sample using sodium hydroxide. The sample is then extracted with boiling water， and after cooling and precipitation， the supernatant is taken. Excess silver nitrate solution and a stabilizer are added， and the chloride ion content is determined using the silver chloride turbidimetry method at a wavelength of 490 nm. By analyzing the dosage of nitric acid， stabilizer， stabilization time， coexisting elements in the copper concentrate， and the influence of different sample concentrations on chloride ion determination， it can be seen that this method is simple to operate. The relative standard deviation （RSD） ranges from 1.15% to 4.78%， and the recovery rate is between 96.00% and 113.39%. The precision and accuracy of the method meet the requirements for production.

Keywords： copper concentrate；chlorin；fusion-turbidimetry

隨著工業生產的快速發展，礦產資源消耗量逐漸增加，開采量也逐漸加大[1]。銅精礦的雜質種類越來越復雜，對冶煉配料、生產系統的適應性提出了更高的要求[2]。在銅精煉過程中，原料中氯含量是一個非常重要的技術指標，因為它不僅會腐蝕管道設施、污染環境，還會影響產品質量，增加生產成本。

目前對銅精礦中氯的分析方法主要有莫爾法[3]、離子色譜法[4-5]、電位滴定法[6]等。其中，離子色譜法以其操作簡便、準確度高等優點，應用較廣泛。但該法成本較高，操作煩瑣，分析周期長，不能滿足本單位生產需要。

本文在已有的硫酸浸提-離子色譜法測定氯離子含量的基礎上，提出了采用堿熔-比濁法測定氯離子含量。該方法主要以氫氧化鈉堿熔分解試樣，以沸水浸提，沉淀分取上清液，用氯化銀比濁法測定氯[7-8]。

1.1試劑

除非另有說明，在分析中僅使用為優級純的試劑和無氯蒸餾水。氫氧化鈉；硝酸（1+1）；酚酞指示劑（1 g/L）；硝酸銀溶液（10 g/L）；氯標準溶液（1 mg/mL）：準確稱取1.6485 g經500℃灼燒30 min基準級氯化鈉，加入無氯離子高純水于400 mL燒杯杯中，溶解轉移至1000 mL容量瓶，定容，搖勻。氯標準工作液（200μg/mL）：移取20.00 mL氯標準溶液于100 mL容量瓶中，稀釋至刻度線，搖勻，過氧化氫。

1.2儀器

馬弗爐（上海天頁實驗電爐廠）；紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）。

1.3試驗方法

準確稱取0.2000 g試料，然后置于50 mL鎳坩堝中，再加入1.5～2.0 g氫氧化鈉，混勻后在650～680℃馬弗爐中熔融10～15 min。待坩堝稍冷后用熱水洗滌試樣，繼續煮沸并轉移至100 mL容量瓶中。重復上述操作2～3次，待試樣降至室溫后，用蒸餾水定容。靜置約2 h后移取5.00 mL上清液，加入50 mL水，以酚酞試劑為指示劑，用硝酸調至酚酞無色，加入過氧化氫、硝酸銀溶液定容至100 mL。暗處靜置20 min后，于紫外可見分光光度計490 nm處測定吸光度[9]。

2.1樣品的前處理

由于銅精礦中硫含量較高，經過高溫堿熔，銅精礦中硫化物被氧化，進而消除硫對測定的干擾。

2.2硝酸用量的選擇

按照實驗方法進行硝酸用量與吸光度關系探討，結果如表1所示。

從表1中可以看出，再調至酚酞無色后，隨著硝酸用量的增加，樣品吸光度呈現出先增大后減小的現象。綜合準確度及吸光度分析，將硝酸用量確定為調節至酚酞無色后再過量3 mL。

2.3穩定劑用量的選擇

在分析過程中，由于比濁法主要是依據懸濁液中的顆粒對光線的散射的性質進行分析。但懸濁液的穩定性較差，常需要加入穩定劑。本文以過氧化氫為穩定劑[10-11]，由表2可知，隨著過氧化氫用量的增加，吸光度逐漸增加。為進一步驗證其穩定性，經過20 min后復測，發現加入過氧化氫后的試樣其吸光度較穩定。綜合分析，確定過氧化氫的加入量為2 mL。

2.4穩定時間選擇

按照實驗所述方法，取不同濃度氯標準工作液于100 mL容量瓶中，分別于暗處放置5、10、30、50、70、90 min后測定吸光度。實驗表明，采用過氧化氫做穩定劑，在20 min后體系穩定，此時氯化銀膠狀懸濁液與過氧化氫形成均勻混合物，吸光度最大，見圖1。

從表2中可以看出，氯化銀懸濁液在10～40 min內吸光度漸增且吸光度較穩定，50 min及以后吸光度逐漸下降，故選擇硝酸銀懸濁液生成后30 min內完成測試較好。

2.5沉淀劑量的選擇

按照上述實驗過程，選擇不同量的硝酸銀溶液沉淀試樣中氯離子，然后采用比濁法測定其體系吸光度。由表3可知，隨著硝酸銀體積的增加，試樣的吸光度漸增后趨于穩定。為保證氯離子完全沉淀，確定硝酸銀溶液用量為2 mL。

2.6共存元素的影響

由于銅精礦組分較復雜，銅含量通常在20%左右，鐵含量在20%左右，鋅含量在1%左右。為進一步驗證銅精礦中雜質對氯離子測定的影響，進行干擾元素實驗。

準確移取10.00 mL 200μg/mL氯標準工作液，根據表4中所述干擾元素含量，向其中加入一定體積銅標準溶液、鐵標準溶液、鋅標準溶液。

混勻后，按照上述步驟進行實驗，探討相關元素對氯離子檢測的干擾，結果如表4所示。

從表4數據可以看出，銅精礦中常見共存元素不干擾氯離子的測定。

2.7標準曲線繪制

準確移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00 mL的氯標準工作液，按照實驗方法，以水稀釋至100 mL，測定其吸光度以吸光度為縱坐標，標準溶液濃度為橫坐標繪制出標準曲線。

氯離子在0～8μg/mL范圍內，工作曲線呈線性，其相關系數r=0.9998。

2.8方法精密度實驗

對銅精礦中不同氯離子含量樣品按照實驗方法進行精密度實驗，結果如表5所示。

從表5可以看出，測定結果的相對標準偏差RSD為1.15%～4.78%，結果較穩定。

2.9樣品加標回收實驗結果

為更進一步證明方法準確性，對分析試樣進行加標回收實驗，結果如表6所示。加標回收率在96.00%～113.39%，回收率滿足分析要求，準確度較高。

【參考文獻】

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【作者簡介】

尹文梅，女，1987年出生，工程師，研究方向為銅原料及環保檢測分析。

（編輯：李鈺雙）