火焰原子吸收光譜法測(cè)定高品位、高氧化率銅礦石中氧化率的準(zhǔn)確度研究

李宏萍，劉文斌，符澤衛(wèi)

（云南錫業(yè)研發(fā)中心，云南 昆明 650000）

銅礦石可以分為硫化銅礦、氧化銅礦和混合銅礦三大類[4]。在銅礦石物相分析中將常見的銅礦物分為以下五相：硫酸銅、自由氧化銅、結(jié)合氧化銅、次生硫化銅和原生硫化銅[4]。測(cè)定銅氧化率主要測(cè)定銅礦石中的自由氧化銅和結(jié)合氧化銅含量，進(jìn)而計(jì)算氧化率。一般情況下，自由氧化銅和結(jié)合氧化銅含量的測(cè)定采用飽和硫代硫酸鈉沉淀浸取液中的銅，將過濾殘?jiān)盀V紙消化，排碳，將硫酸蒸干，加鹽酸溶解，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液測(cè)定。文章探究了試樣經(jīng)過浸取液浸取后采用火焰原子吸收光譜法對(duì)氧化銅進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果證明火焰原子吸收光譜法能有效的測(cè)定高品位、高氧化率銅礦石物相中的氧化銅含量，能夠提高分析檢測(cè)速度和準(zhǔn)確度，特別適合用于高品位、高氧化率的銅及物相分析測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

TAS-986型原子吸收分光光度計(jì)（北京普析通用儀器公司）；銅空心陰極燈。

銅標(biāo)準(zhǔn)溶液100μg/mL、氨水、碳酸銨、亞硫酸銨、亞硫酸鈉、氟化氫氨、硫酸、硝酸、鹽酸。

所有試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)室用水均為三級(jí)蒸餾水。

1.2 儀器工作條件及標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

波長(zhǎng)324.7nm、燈電流3.0mA、光譜通帶0.4nm、燃燒器高度6mm、乙炔流量1200mL/min。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制：分別移取0.00 mL，0.5mL，1.00 mL，2.00 mL，4.00 mL，6.00 mL，8.00 mL，10.00 mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（100μg/mL）分別置于100 mL容量瓶中，加入10 mL（1+1）鹽酸，用水稀釋至刻度，搖勻。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 自由氧化銅的測(cè)定

稱取0.5g試樣（精確至0.0001g）于300mL的錐形瓶中，加入100mL5%碳酸銨-25%氨水溶液，室溫振蕩30min，抽濾，用水洗滌5次～6次，（殘?jiān)魷y(cè)結(jié)合氧化銅）。試液用碘量法或原子吸收光譜法完成測(cè)定。

1.3.2 結(jié)合氧化銅的測(cè)定

將上述殘?jiān)苹卦F形瓶中，加入3g氟化氫銨、0.5g亞硫酸鈉和100mL5%硫酸溶液，沸水浴浸取60min（中間補(bǔ)加一次亞硫酸鈉），抽濾，用水洗滌5次～6次，試液用碘量法或原子吸收光譜法完成測(cè)定。

2 碘量法與原子吸收光譜法分別測(cè)定游離氧化銅和結(jié)合氧化銅

2.1 碘量法測(cè)定銅礦石中的游離氧化銅和結(jié)合氧化銅

將實(shí)驗(yàn)方法所得濾液調(diào)整酸度為5%的硫酸酸度，加熱至微沸，攪拌下緩緩加入5mL～10 mL飽和硫代硫酸鈉溶液直至銅沉淀完全，煮沸至溶液清亮，過濾，用2%硫酸溶液洗滌2次～3次，棄去濾液。殘?jiān)B同濾紙移入原燒杯中。加入10mL～20 mL硝酸消化后，加硝-硫混酸排碳至凈，然后繼續(xù)加熱至驅(qū)凈硫，冷卻，鹽酸溶解，用20 mL水沖洗杯壁，煮沸，使鹽類溶解，冷卻至室溫。向溶液中滴加乙酸銨（若鐵含量極低需要補(bǔ)加1mL10%三氯化鐵）至紅色不在加深并過量2mL～3mL，然后滴加氟化氫銨飽和溶液至紅色消失并過量1mL，搖勻。向溶液中加入2g～3g碘化鉀，搖勻。迅速用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至淡黃色，加入2mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至淺藍(lán)色，加入1 mL硫氰酸鉀溶液，激烈搖動(dòng)至藍(lán)色加深，再滴定至藍(lán)色剛好消失即為終點(diǎn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

2.2 原子吸收光譜法測(cè)定銅礦石中游離氧化銅和結(jié)合氧化銅

將實(shí)驗(yàn)方法所得濾液移入至200mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，澄清后與標(biāo)準(zhǔn)系列同時(shí)進(jìn)行原子吸收測(cè)定，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

表2 原子吸收光譜法測(cè)定氧化銅

圖2 濾液加入量對(duì)銅含量測(cè)定的影響

3 分析與討論

將實(shí)驗(yàn)方法所得濾液移入至200mL容量瓶中定容，直接用原子吸收光譜法測(cè)定銅含量，YT1#～YT3#樣品測(cè)定結(jié)果比碘量法測(cè)定結(jié)果偏低，YT4#樣品和碘量法測(cè)定結(jié)果相差不大。

通過分析認(rèn)為YT1#～YT3#樣品銅含量高，濾液未經(jīng)稀釋直接用原子吸收測(cè)定試液粘度大，表面張力小，在霧化過程中霧化效率低，從而造成測(cè)定結(jié)果偏低[3]。

所以為了解決火焰原子吸收光譜法在測(cè)定高品位、高氧化率銅礦測(cè)定結(jié)果偏低的情況，考慮將濾液定容于200mL的容量瓶中，移取10mL濾液于100mL容量瓶中，控制5%鹽酸酸度，以水定溶，搖勻，火焰原子吸收光譜法測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如下：

表3 分取稀釋后原子吸測(cè)定氧化銅

實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于高品位、高氧化率銅礦石氧化銅測(cè)定，試液經(jīng)過分取稀釋之后，原子吸收光譜法測(cè)定，銅氧化率的測(cè)定結(jié)果和碘量法測(cè)定結(jié)果相差不大。

4 結(jié)論

碘量法與原子吸收光譜法分別測(cè)定游離氧化銅和結(jié)合氧化銅的測(cè)定結(jié)果在允許誤差范圍內(nèi)，在對(duì)銅礦石進(jìn)行物相分析時(shí)，可以使用碘量法和火焰原子吸收光譜法，通過對(duì)兩種方法的結(jié)果進(jìn)行比較，在測(cè)定高品位、高氧化率銅礦石物相氧化銅含量時(shí)，碘量法測(cè)定方法流程較長(zhǎng)，試驗(yàn)步驟繁瑣，干擾元素較多。

火焰原子吸收光譜法靈敏度高，干擾元素少，介質(zhì)的干擾也小，通過將浸取濾液分取稀釋后進(jìn)行測(cè)定，準(zhǔn)確度可靠，測(cè)定時(shí)間較短，大大提高了工作效率。