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硫化亞銅的滴定檢測方法

發布時間:2022-04-14 02:20:34

❶ 任務銅礦石的物相分析

任務描述

一個礦床是否具有價值,不僅與元素的含量有關,更與元素的賦存狀態有關。有時,某些元素的含量雖然很高,儲量也很大,但由於礦物組成復雜,選礦冶煉都有困難,可能並不具工業價值,因此,在選礦和冶煉工藝的研究及生產實踐中,物相分析的作用也特別突出,因為它不僅能夠指示出原礦或原料中有用元素的各種礦物(或化合物)所佔的比率,為制定選冶工藝方案提供依據,而且還能指出尾礦或礦渣中有用元素損失的狀態和含量,從而為資源綜合利用提供依據。本任務旨在通過實際操作訓練,明白物相分析意義,知道銅礦石物相分析具體操作方法。

任務實施

一、礦物分離

1.硫酸銅的分離

在含銅的礦物中,能溶於水的僅硫酸鹽一種;藉此特性,可用水浸取,使銅的硫酸鹽與其他銅礦物分離。如果試樣中含有其他的硫化物(如閃鋅礦)、氧化物(如氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鋁等)以及還原性金屬鐵時,將導致硫酸銅的浸取不完全或者完全不能浸出。用水浸取的方法雖然有此缺點,由於其操作簡便快速,特別在配合選礦浮選實驗時,僅需測定水溶性銅鹽的情況下,可普遍採用。

對於用水不能完全浸出的試樣,可用黑葯鈉鹽(二乙基二硫代磷酸鈉)水溶液作為硫酸銅的選擇性溶劑。黑葯鈉鹽與硫酸銅反應生成的不溶於水的黑葯銅鹽,然後用有機試劑(如苯)將黑葯銅鹽萃取出來。此方法避免了蒸餾水浸取產生的干擾,這是因為黑葯銅鹽的形成速度要比銅離子與硫化鋅、金屬氧化物,以及如前所述的許多干擾物的反應速度快的緣故。黑葯鈉鹽法測得膽礬的結果較為准確。由於這一方法操作手續較繁,除特殊要求,一般不用。

2.自由氧化銅的分離

分離自由氧化銅的溶劑較多,對於礦物組成不同的礦石常選用不同的溶劑,經常採用的有酸性溶劑和鹼性溶劑兩大類。

(1)酸性溶劑。含有亞硫酸鈉的稀硫酸溶液是氧化銅礦物的良好溶劑,在1g Na2SO3的H2SO4(5+95)溶液中,孔雀石、藍銅礦全溶,赤銅礦只溶解一半,自然銅和硫化銅礦不溶。同時溶解與方解石、白雲石、錳結合的氧化銅。

稀硫酸溶液中亞硫酸鈉的引入是為了保持二氧化硫的還原氣氛,避免硫化銅的溶解。當溶液中有三價鐵存在時,由於亞硫酸鈉本身不能還原三價鐵到二價鐵,所以會引起硫化銅的溶解;溶液中三價鐵的質量越多,硫化銅溶解的量也就越大。

含有3.0g Na2SO3的H2SO4(0.25mol/L)溶液浸取自由氧化銅,由於酸度的下降和亞硫酸鈉用量的增加,使溶液中三價鐵的質量下降,得到較為准確的自由氧化銅的結果。

用EDTA-TTHA(三乙四胺六乙酸)-氯化銨(pH=3 )為自由氧化銅的溶劑,孔雀石、藍銅礦、赤銅礦全溶,輝銅礦溶解率為3%。

(2)鹼性溶劑。pH=10的30g/L乙二胺溶液,加入適量的氯化銨和亞硫酸鈉,在規定的條件下,孔雀石、藍銅礦、赤銅礦溶解,硅孔雀石少量溶解,硫化銅、與白雲岩結合的銅不溶。乙二胺對銅離子的配位能力較強,對鈣、鎂、鐵的配位能力則較弱,因此在乙二胺溶液中白雲石等脈石礦物溶解度很小,從而達到自由氧化銅與結合氧化銅分離的目的。需要指出的是不同地區的輝銅礦有時會有不同程度溶解。

用碳酸銨-氫氧化銨溶液在室溫浸取1h,銅的氧化物幾乎全部溶解,同時溶出的還有自然銅。與鐵結合的氧化銅不溶,輝銅礦的溶解可達10%,甚至更大。因此,當試樣實屬氧化礦,自然銅含量又很低,則碳酸銨-氫氧化銨溶液可作為自由氧化銅的選擇性溶劑;否則會引起較大的誤差。

3.結合氧化銅的分離

要浸取這一部分的氧化銅,首先要了解試樣中氧化銅是與什麼礦物相結合,即是與鈣鎂的碳酸鹽(方解石、白雲石)結合,與鐵礦物、鐵錳結核等礦物結合,還是與硅鋁酸鹽(高嶺土、黏土)、石英等礦物結合,然後決定分離結合氧化銅的溶劑。

與鈣鎂的碳酸鹽結合,可用含亞硫酸鈉的硫酸(5+95)溶液。

與硅鋁酸鹽和石英結合,用含氟化氫銨和亞硫酸鈉的硫酸(5+95)溶液浸取。

與鐵礦物,鐵錳結核等礦物結合,用HCl(1+9)-SnCl2(10g/L)溶液浸取。

鹽酸-氯化亞錫法只適用於氧化礦。含亞硫酸鈉,氟化氫銨的稀硫酸溶液浸取時,雖然也有三價鐵對硫化銅礦的干擾;但由於氟化物的引入,減少了對硫化銅礦的影響。一般情況下,含亞硫酸鈉、氟化氫銨的稀硫酸溶液仍是總氧化銅的選擇性溶劑。

為准確的測定次生硫化銅礦,可在浸取自由氧化銅後,用中性硝酸銀溶液先浸取次生硫化銅,再用含亞硫酸鈉、氟化氫銨的稀硫酸溶液浸取結合氧化銅。

4.次生硫化銅的分離

(1)硫脲法。硫脲與銅在酸性介質中形成配合物,以含10g/L硫脲的HCl(1mol/L)溶液為溶劑,在規定的條件下,輝銅礦、斑銅礦、銅藍溶解,黃銅礦不溶。關於硫脲的用量、酸度大小和處理時間的長短,一般來說,硫脲用量愈多,酸度愈大,處理時間愈長,試樣的粒度愈細,溶解的速率愈快,反之反應則慢。根據礦區不同,可選擇最低試劑用量和最短處理時間。

(2)銀鹽法。銀鹽浸取法可以在酸性,中性,氨性溶液中進行。

在酸性溶液中進行的條件為:試樣經分離氧化銅後,以含硝酸銀(20g/L)的(1 +99)HNO3(H2SO4)在室溫下浸取1h;此時,輝銅礦、銅藍、斑銅礦溶解98% 左右,黃銅礦溶解2% 左右。引入鐵鹽溶液(10g/L),斑銅礦的溶解更趨於完全。

在中性溶液中進行的條件為:15g/L AgNO3溶液,室溫浸取半小時,再用乙二胺(15g/L)溶液浸取45min。

在氨性溶液中進行的條件為:AgNO3(20g/L)-NH4OH(4mol/L)溶液,室溫浸取60min。

5.原生硫化銅的分離

留在最後殘渣中進行銅的測定。

二、分析流程

1.分析流程Ⅰ

適用於一般銅礦石分析,不適用於含有赤銅礦、自然銅的試樣。

試劑:亞硫酸鈉、氟化氫銨、硫脲、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液(120g/L)、酚酞指示劑(1g/L)。

(1)自由氧化銅的測定。稱取0.5~1.0g(精確至0.0001g,稱樣量根據試樣中銅的含量而定)試樣置於250mL錐形瓶中,加入3g Na2SO3和60mL H2SO4(0.25mol/L),室溫振盪30min。過濾,濾液用硫代硫酸鈉分離銅後,測定銅,即為自由氧化銅的銅。

(2)結合氧化銅的測定。將上面的殘渣放回原錐形瓶中,加入 1g Na2SO3、2g NH4HF2和100mL H2SO4(5+95),室溫振盪1h。過濾,濾液同自由氧化銅一樣分離測定銅,即為結合氧化銅的銅。

(3 )次生硫化銅的測定。將上面的殘渣放回原錐形瓶中,加入10 g硫脲和100mL HCl(0.5mol/L),室溫振盪3h。過濾,濾液以酚酞為指示劑,用NaOH(120g/L)溶液中和至紅色,過量5mL,煮沸20min,陳化1h後過濾,濾液測定銅,即為次生硫化銅的銅。

(4)原生硫化銅的測定。最後將殘渣低溫灰化後,鹽酸-硝酸溶解,進行銅的測定,測得銅為原生硫化銅的銅。

2.分析流程Ⅱ

本分析流程不適用於硅孔雀石高的試樣。

(1)自由氧化銅的測定。稱取0.5~1.0g(精確至0.0001g,稱樣量根據試樣中銅的含量而定)試樣置於250mL錐形瓶中,加入100mL 乙二胺溶液(30g/L )用鹽酸調節,精密pH試紙試驗,使pH為10)、5g NH4Cl和5g Na2SO3,室溫振盪1h。過濾,用水洗滌,濾液用硝酸-硫酸處理,用適當的方法測定銅,即為自由氧化銅的銅。

(2)次生硫化銅的測定。將上述殘渣放入250mL燒杯中,加入100mL AgNO3(10g/L)溶液(用稀氫氧化鈉溶液滴定至開始出現穩定的水解產物為止,過濾備用),於沸水浴中浸取30min,過濾。二次濾液合並,同上面一樣用硝酸-硫酸處理,用適當的方法測定銅,即為次生硫化銅的銅。

(3)結合氧化銅的測定。將上述殘渣放回250mL 燒杯中,加入100mLH2SO4(5 +95)、1g Na2SO3和5g NH4HF2於沸水浴中浸取1h。過濾,濾液用硫代硫酸鈉分離銅後,測定銅即為結合氧化銅的銅。

對富含褐鐵礦的銅礦,可用50mL HCl(1 +9),加入0.25g SnCl2·2H2O 和0.5g NH4HF2,於沸水浴中浸取15min,過濾。濾液分離銅後,即為結合氧化銅的銅(氯化亞錫用量與褐鐵礦含量有關,褐鐵礦含量高時,應增加氯化亞錫的用量)。

(4)原生硫化銅的測定。最後將以上殘渣低溫灰化後,鹽酸-硝酸溶解,進行銅的測定,測得銅即為原生硫化銅的銅。

3.分析流程Ⅲ

本流程適用於以輝銅礦為主,並含赤銅礦的試樣。

試劑:①自由氧化銅浸取液,稱取15g EDTA二鈉鹽和20g NH4Cl,用水溶解;稱取10 g TTHA(三乙四胺六乙酸)用水加熱溶解,趁熱與上述溶液混合,並加水稀釋至1000mL。②次生硫化銅浸取液,稱取10g AgNO3、20g Fe(NO33,用水溶解,加入10mL H2SO4(1+1),並加水稀釋至1000mL。

(1)硫酸銅的分析。稱取0.1~0.5g試樣(精確至0.0001g,稱樣量隨試樣中銅的含量而定)置於250mL塑料瓶中,加50mL水,室溫振盪30min。用中速濾紙過濾,用水洗滌塑料瓶及沉澱各5次,濾液用100mL容量瓶承接,加入3mL HNO3,用水稀釋至刻度,搖勻。用原子吸收光譜法測定硫酸銅中的銅。

(2)自由氧化銅的測定。將分離硫酸銅後的殘渣連同濾紙,移入原塑料瓶中,加入自由氧化銅浸取液50mL,室溫下振盪30min。用中速濾紙過濾,濾液用100mL容量瓶承接,加入3mL HNO3,用水稀釋至刻度,搖勻。原子吸收光譜法測定自由氧化銅中的銅。

(3)結合氧化銅的分析。將分離自由氧化銅的殘渣連同濾紙移入原瓶中,加入50mL H2SO4(5+95)-Na2SO3(40g/L)-NH4HF2(40g/L)浸取液,室溫振盪1h。用中速濾紙過濾,濾液用100mL容量瓶承接,加入3mL HNO3,用水稀釋至刻度,搖勻。原子吸收光譜法測定結合氧化銅中的銅。

(4)次生硫化銅的測定。將分離結合氧化銅的殘渣連同濾紙移入原瓶中,加入50mL次生硫化銅浸取液,室溫振盪1 h。用中速濾紙過濾,濾液用100mL 容量瓶承接,加入3mL HNO3,用水稀釋至刻度,搖勻。原子吸收光譜法測定次生硫化銅中的銅。

(5)原生硫化銅的測定。將分離次生硫化銅後的殘渣移入瓷坩堝中,置於高溫爐中,從低溫開始升起,於600℃灰化30min,取出,冷卻。移入100mL 燒杯中,用少量水潤濕,加入15mL HCl和5mL HNO3,於電熱板上加熱溶解,蒸發至濕鹽狀,加入3mL HNO3和10mL水,加熱溶解鹽類。冷卻,移入100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。原子吸收光譜法測定原生硫化銅中的銅。

任務分析

一、物相分析簡介

物相分析又稱合理分析、組分分析或示物分析。

礦石的物相分析,就是確定礦石中各種礦物的組成或確定同一元素的不同化合物(礦物)的含量。它與一般的岩礦全分析不同,後者是確定各種元素的總含量,並不涉及這些元素的存在狀態和它們在試樣中的分布情況以及試樣的物理和化學的特徵。物相分析和元素分析是互為補充的。

物相分析是隨著選礦和冶金工藝的研究發展起來的一門科學。它作為一門獨立的分析方法,至今僅有40多年的歷史。

物相分析在對礦床進行綜合評價、鑒定礦物和元素的賦存狀態,選礦和冶金工藝的研究生產實踐、分析化學的發展等方面,都起著十分重要的作用。

例如,在對礦床進行綜合評價時,僅僅測定礦石中各有用元素的總含量是不夠的,因為一個礦床是否有價值,不僅與有用元素的含量有關,而且更重要的是與有用元素的存在狀態有關。有時,有用元素的含量雖然很高,儲量也很大,但由於礦物組成的復雜性,選礦冶煉都困難,因而受技術條件的限制,並不一定具有工業價值。例如,目前銅礦石取決於礦石中的銅是以硫化物還是以結合氧化銅形式存在,因為結合氧化銅中的銅是難以冶煉出來的。

在選礦和冶金工藝的研究及生產實踐中,物相分析的作用特別突出,因為它能夠指出原礦或原料中有用元素的各種礦物(或化合物)所佔的百分率,提供製定選、冶方案和選擇工藝條件的依據。例如,某鐵礦中含銅在1% 以上,原礦的化學物相分析結果表明,幾乎所有的銅都與鐵礦物以某種形式結合,這說明,直接用選礦的方法回收銅是不可能的。在火法冶金的工藝研究和實踐中,在煉銅時,爐渣中常含有硫化亞銅、金屬銅、硅酸銅和亞鐵酸亞銅等化合物。進入爐渣的化學物相分析指出的各種化合物的含量情況,冶金工藝人員可通過延長沉澱時間、減少爐渣黏度來降低機械損失,或通過改變爐內氣氛克服化學損失。另外,化學物相法中的選擇性溶劑也為濕法冶金開辟了廣闊的前景。

物相分析的方法,可分為物理物相法和化學物相法兩大類。物理物相法是根據各種礦物或化合物的物理性質(如折射率、密度、磁性、導電性、介電性、表面能等)的不同,藉助於儀器分析的方法(如光譜法、X射線光譜法、熱譜法、熱分析法、重液離心分離法、電化學分析法、顯微鏡觀察法等)對礦物的含量進行定量測量的方法。化學物相法,是基於各種礦物或化合物化學性質的不同,主要是在某些溶劑中的溶解度和溶解速度的不同,利用選擇溶解的方法來測定各種礦物或化合物含量的方法。

物理物相法多用於定性分析,但在近代已向定量發展;化學物相法設備簡單,目前在國內應用較為普遍。在實際工作中,也常將二者結合使用。

二、銅礦石的化學物相分析

銅礦石按其礦物的組成不同,可分為硫化銅礦、氧化銅礦和混合銅礦三大類。目前,世界上有80% 的銅來自硫化銅礦。

在硫化銅礦石中,黃銅礦是最重要的原生硫化礦物,其次是斑銅礦、輝銅礦、方銅礦、硫砷銅礦等。在銅的次生硫化礦物中,最重要的是輝銅礦,其次是銅藍和斑銅礦。

銅的氧化礦物有孔雀石、硅孔雀石、赤銅礦、鹼式碳酸銅等。

根據銅礦物組成、化學性質和選礦工藝中的行為不同,在銅礦石物相分析中將某一些常見的銅礦物分為以下幾組:

次生硫化銅(包括輝銅礦、銅藍、斑銅礦);

原生硫化銅(包括黃銅礦、方黃銅礦等);

自由氧化銅(包括孔雀石、藍銅礦、赤銅礦、黑銅礦等);

結合氧化銅(包括孔雀石,與脈石相結合的銅等)。

銅礦石的化學物相分析方法是以選擇某一溶劑為基礎的,各銅礦物在不同溶劑中的大致溶解情況見表5-2。

表5-2 各種溶劑對銅礦物的溶解作用(浸取率,%)

從表中看出,銅礦物(100篩目)在各種溶劑中的溶解情況為:

(1)用含亞硫酸鈉的硫酸溶液(5%)浸取1h,銅的氧化礦物除赤銅礦溶解不完全外,孔雀石、藍銅礦幾乎全部溶解,而銅的硫化礦物黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦幾乎不溶解。因此當試樣中含自然銅、赤銅礦不高時,可用此溶劑浸取測定氧化銅。含亞硫酸鈉的硫酸溶液(3%)與含亞硫酸鈉的硫酸溶液(5%)溶解銅的氧化物,結果基本一致。但銅的硫化礦在硫酸溶液(3%)中溶解得更少一些,因此,當試樣中銅的硫化物含量高時,宜採用含亞硫酸鈉的硫酸溶液(3%)溶解。

(2)用固體碳酸銨浸取2h,銅的氧化礦除赤銅礦不能全部溶解外,自然銅、孔雀石、藍銅礦等幾乎全部溶解。而輝銅礦、斑銅礦和黃銅礦則少量溶解。因此當試樣中含自然銅、赤銅礦時,可用固體碳酸銨浸取氧化銅。但由於赤銅礦只被溶解84%,而輝銅礦能夠溶解5% 左右,所以測定的結果有較大的誤差。

(3)用固體碳酸銨浸取2h後,再用氨水浸取半小時,銅的氧化礦物幾乎全部溶解,但輝銅礦也可溶解10% 左右。因此當試樣中含自然銅、赤銅礦時,可用固體碳酸銨-氨水浸取氧化銅。但當試樣中含輝銅礦高時,則誤差較大。

(4)用過氧化氫-冰乙酸混合液浸取1h,輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦等含銅硫化物可全部溶解,此時,自然銅也全部溶解。因此,當試樣中含自然銅時,必須先將自然銅浸出後,再浸取銅的硫化物。

在銅礦物的物相分析中,其他溶劑如含硫脲的鹽酸(1N)溶液浸取3h,次生硫化銅可全部溶解,而原生硫化銅幾乎不溶。或選擇氰化鉀作溶劑同樣可使生硫化銅溶解,而原生硫化銅不起反應。用硫酸鐵-硫酸作溶劑時,可以使輝銅礦溶解一半,而赤銅礦、金屬銅全部溶解。

銅礦石物相分析一般只要求測定氧化銅總量和硫化銅總量。對礦物組成比較復雜的礦石則要求分別測定自由氧化銅(包括藍銅礦、孔雀石、赤銅礦、黑銅礦等)、結合氧化銅(包括硅孔雀石、與脈石結合的銅,與鐵、錳結合的銅)、次生硫化銅(包括輝銅礦、銅藍、斑銅礦等)和原生硫化銅。硫酸銅的存在對浮選有影響,因此,該相的測定有時是必不可少的。自然銅、硅孔雀石、輝銅礦、斑銅礦等礦物的單相測定,只有在特別需要時才進行。傳統物相分析一般採用在試樣中加入不同溶劑,連續浸取各種相態的銅,然後通過銅的測定方法測定銅的含量。下面介紹一般銅礦石物相分析。

實驗指南與安全提示

在銅的幾乎所有氧化礦石中,銅的氧化物均有一部分以某種形態與脈石相結合,或以機械方式成為脈石中極細分散的銅礦物的包裹體,或以化學方式成為類質同象,或成吸附性雜質,這部分與脈石結合在一起的細分散的氧化銅礦物的顆粒不能再碎樣時被破碎,所以無論用機械方法把礦石粉碎到技術上可能達到的最大磨細度,或是用化學方法(不使脈石有部分破壞),都不能把這部分銅分離出來,這種銅統稱結合氧化銅。另外,以其他形式存在於鐵和錳的氧化物和氫氧化物中的銅也屬於結合氧化銅,它們都屬於難選礦物。

在物相分析中,最廣泛應用的選擇性溶劑類型有水、酸(包括混酸)、鹼溶液和鹽溶液,其中酸和鹽溶液具有較普遍的意義。但應注意,在用酸作溶劑時,由於礦石中不與酸作用的組分很少,而且組成礦石的各種礦物與酸反應的差別也很小,所以必須注意正確選擇處理條件和濃度,這往往是物相分析成功的關鍵。

對組成較簡單的銅礦石,通常只測定氧化銅、次生硫化銅、原生硫化銅。對組成較復雜的礦石,還需測定自由氧化亞銅和結合氧化銅的含量。硫酸銅礦物在大多數情況下存在於礦石中的量是極少的,但由於其易溶於水的性質,對浮選過程有很大的影響,所以測定它的含量也是有意義的。

拓展提高

銅礦石的物相分析影響因素

銅礦石的物相分析流程還很多,其關鍵均在於溶劑的選擇。溶劑的選擇是化學物相分析的基礎。最理想的溶劑是能使試樣中待測的礦物完全溶解,而其他礦物完全不溶解,但這是不可能的,因為任何物質在一定溫度下在各種溶劑中都有一定的溶解度,只不過大小不同而已。我們只能盡量選得一種溶劑使它對欲測的礦物幾乎全部溶解(至少應溶解90% 以上),而對其他礦物幾乎不溶解(至少應<2%)。這就是說,要使所選擇地溶劑選擇性盡量地高。怎樣才能獲得選擇性高的溶劑?目前有關這方面的理論還十分缺乏,主要是通過實驗來選擇。但一般地說溶解和不溶解實際上是溶解度和溶解速度的問題,因而這二者便是溶劑選擇的依據。

但是溶解度和溶解速度還受許多外部因素的影響,如:溶劑的性質,溶劑的濃度,溶解時的溫度,礦物的粒度,溶解的時間,攪拌,以及選擇性溶解過程中雜質的影響等因素。

(1)溶劑的性質:不同的溶劑對不同的礦物具有不同的溶解能力。例如水是一種極性溶劑,典型的離子鍵化合物一般可溶於水中。而具有共價鍵的無機化合物,難溶於水,但當用極性小的或非極性的有機溶劑溶解時,由於這時溶劑化過程放出的能量大於礦物的晶格能,它們就能溶解。

所以在物相分析中選擇溶劑時,相似相溶的經驗規則得到廣泛的應用。

(2)溶劑濃度:一般地講,增大溶劑的濃度,會使化合物的溶解度和溶解速度增大,但對於有黏性的溶劑,增大濃度使黏度也增大,反而會引起某些化合物溶解速度的降低。

(3)溫度:溶劑溫度升高,能加快溶解速度。但在某些情況下,升高溶劑的溫度往往對化合物的分離引起不良後果,如水解現象的發生,溶劑因揮發而失效等。所以根據被溶解分離的化合物和溶劑之間的反應特性來選擇溶解溫度,對氨水、過氧化氫等溶劑尤應注意溫度的嚴格控制。

(4)粒度:試樣的粒度越小,溶解速度也越快,因為溶解作用首先是在物質粒度表面進行,所以單位重量物質表面積越大,溶解速度也就越快。某些固體物質具有孔隙、裂隙,對於這些物質,磨細對於表面積的增大就無多大影響。但無論如何,在制備試樣時,必須將試樣磨細至各化合物呈單體分離,否則,只要有結合狀態的顆粒存在,分離就不能完全。

(5)攪拌:攪拌可以加速溶解速度。

(6)雜質的影響:選擇性溶解過程中雜質的存在往往會促進或阻礙溶解作用。例如,有三價鐵存在時,當用鹽酸或硫酸溶液作選擇性溶劑分離氧化礦物和硫化礦物時,往往會因三氯化鐵、硫酸鐵的生成而促進硫化物的溶解,導致錯誤的分析結果;又如當試液中有大量硫化物存在時,在用硝酸處理的過程中,析出的游離硫往往包住未溶解的試樣顆粒,使溶解發生困難。由此可以得知,礦物的成因、變質程度以及所包含的類質同晶雜質或其他雜質不同,會使不同礦區的礦物在溶劑中的溶解量不同,所以對一個礦區的物相分析流程,有可能不適用於其他礦區。

❷ 工業上為了測定輝銅礦(主要成分是Cu2S)中Cu2S的質量分數,設計了如圖裝置.實驗時按如下步驟操作:A.

根據實驗原理,利用裝置製得輝銅礦樣品加熱生成的二氧化硫氣體的水溶液,再根據高錳酸鉀氧化二氧化硫的水溶液,採用滴定的方法根據消耗的高錳酸鉀的量計算二氧化硫的量,再進一步轉化成Cu2S的質量,從而計算其質量分數;
(1)根據以上分析空氣中不能含有還原性和酸性氣體,所以應除去,則裝置①的作用是:除去空氣中的還原性氣體與酸性氣體;裝置②的作用是:乾燥空氣;
故答案為:除去空氣中的還原性氣體與酸性氣體;乾燥空氣;
(2)利用二氧化硫的水溶液亞硫酸具有還原性與高錳酸鉀發生氧化還原反應生成硫酸錳、硫酸鉀、硫酸和水,則方程式為2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O;根據高錳酸鉀滴定亞硫酸溶液,當滴入最後一滴標准KMnO4溶液後,溶液由無色變為淡紫色,並在半分鍾內不褪色即為終點;
故答案為:2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O;滴入最後一滴標准KMnO4溶液後,溶液由無色變為淡紫色,並在半分鍾內不褪色;
(3)高錳酸鉀三次的次的用量分別為:19.99 mL、20.01 mL、18.04 mL,第三組數據有明顯的誤差,可以捨去不用,前兩次的平均值為:20.00mL
根據反應方程式得,2KMnO4~5H2SO3~5 SO2~5Cu2S
2 5
0.0100mol/L×20.00mL X
解之得:X=5×10-4 mol,那麼輝銅礦樣品中Cu2S的質量分數是:w(Cu2S)=

5×10?4×96×
250
25
1.000
×100%=80%;故答案為:80%;
(4)因為二氧化硫溶液敞口放置,很容易被氧化而產生誤差;故答案為:在KMnO4滴定前,未反應完的O2與空氣中的O2也可將H2SO3氧化,造成測定結果偏低;
(5)Ksp(FeS)=c(Fe2+)?c(S2-)=6.25×10 -18
當溶液中(Fe2+)為1 mol/L時,c(S2-)=6.25×10 -18mol/L,又c2(H+)?(S2-)=1.0×10-22
則應調節溶液的c(H)為:c2(H+)=
1.0×10?22
6.25×10?18
=0.16×10-4,所以c (H+)=4×10-3mol/L;
故答案為:4×10-3mol/L.

❸ 無標簽試劑瓶中的一種黑色不溶於水的固體可能是硫化銅或者是硫化亞銅.查資料可知:硫化銅(CuS)和硫化

(1)依據質量守恆定率,Cu2S在空氣中灼燒的化學方程式為:Cu2S+2O2

灼燒
.

❹ 硫化亞銅與一定量溶度的硝酸反應 生成硝酸銅 硫酸銅 二氧化氮 一氧化氮

硫化亞銅於一定濃度的硝酸反應,生成硝酸銅,硫酸銅,二氧化氮,一氧化氮,和水,當二氧化氮與一氧化氮比例為1:1時,實際參加反應的硫化亞銅與硝酸的物質的量之比為
最簡單的、最直接的方法就是寫方程式
cu2s
+
12
hno3
=
cu(no3)2
+
cuso4
+
10
no2↑
+
6h2o
3
cu2s
+
16
hno3
=
3
cu(no3)2
+
3
cuso4
+
10
no↑
+
8
h2o
注意到,兩個方程式nox前的系數都是10,已經是1:1
所以實際參加反應的硫化亞銅與硝酸的物質的量之比
=
(1+3):(12+16)
=
1:7

❺ 硫化亞銅的介紹

硫化亞銅是一種硫化物,分子式為Cu2S,呈黑色或灰黑色,在自然界中形成輝銅礦。硫化亞銅有很窄的化學計量變化范圍: Cu1.997S至Cu2.000S。

❻ 任務銅礦石分析方法的選擇

任務描述

銅礦石屬於有色金屬礦石,礦石成分通常比較復雜。在實際工作中應根據試樣中銅的含量及伴生元素情況,以及誤差要求等因素選擇合適的分離富集和測定方法。本任務對銅的化學性質、銅礦石的分解方法、銅的分析方法選用等進行了闡述。通過本任務的學習,知道銅的化學性質,能根據礦石的特性、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況選擇適當的分解方法;學會基於被測試樣中銅含量的高低不同以及對分析結果准確度的要求不同而選用適當的分析方法;能正確填寫樣品流轉單。

任務分析

一、銅在自然界的存在

銅在自然界分布甚廣,已發現的含銅礦物質有 280 多種。銅在地殼中的豐度為0.01%。

銅以獨立礦物、類質同象和吸附狀態三種形式存在於自然界中,但主要以獨立礦物形式存在,類質同象和吸附狀態存在的銅工業價值不高。

在獨立礦物中,銅常以硫化物、氧化物、碳酸鹽、自然銅等形式賦存。其主要的工業礦物有:

黃銅礦(CuFeS2) 含銅34.6%(常與黃鐵礦伴生)

斑銅礦(Cu5FeS4) 含銅63.3%

輝銅礦(Cu2S) 含銅79.9%

黝銅礦(Cu12Sb4S13) 含銅46.7%

孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)含銅57.5%(常以藍銅礦、 褐鐵礦等共生)

藍銅礦(2CuCO3·Cu(OH)2)含銅55.3%

黑銅礦(CuO) 含銅79.9%

赤銅礦(Cu2O) 含銅88.8%

自然銅礦(Cu) 含銅100%

富銅礦的工業品位為銅含量>1%。但當伴生有用組分且冶煉時有用組分又可回收者,其工業品位要求有所降低。

銅屬於親硫元素,所以常與銀、金、鋅、鎘、鎵、銦、鉈、硒、碲、鐵、鈷、鎳、砷、汞、鍺等元素伴生。在銅礦分析中,應注意對其伴生元素的綜合分析和綜合評價。

二、銅的分析化學性質

1.銅的氧化還原性質

銅的價電子結構為3d104s1。在它的次外層有18個電子,由於有較多的電子處於離核較遠的外層,所以對原子核的屏蔽效應就較小,相應地原子核的有效核電荷就較多,銅原子對外層s電子的束縛力也就較強,因而銅是不活潑的金屬元素。銅是變價元素(主要呈現+1價和+2價兩種價態)因而具有氧化還原性質。銅的氧化還原性質在分析中的應用十分廣泛,可用於分解銅礦石,分析掩蔽銅對其他元素的干擾,用氧化還原法測定銅,等等。

例如,銅不能溶於非氧化性的酸中,但利用其氧化還原性質,可用硝酸溶解銅,硝酸使銅氧化並把銅轉移到溶液中,同時放出氮的氧化物。通常採用的測定銅的碘量法也是基於銅的原子價可變的特性。

又如,

作用,產生硫化亞銅沉澱,此反應可用於銅與其他元素的分離:在用碘量法測定銅前,為了使銅從試液中分離來,可加入Na2S2O3使銅沉澱為硫化亞銅析出,經灼燒轉為氧化銅,然後用硝酸溶解,用鹽酸趕硝酸,最後用碘量法測定銅。反應如下:

岩石礦物分析

岩石礦物分析

2.銅的配位性質

它的簡單離子在水溶液中都以水合配位離子[Cu(H2O)42+的形式存在。銅離子能與許多具有未共用電子對的配位體(包括無機的和有機的)形成配合物。銅離子的配合性質,對於比色法測銅、配位滴定法測銅和對銅的分離、富集、掩蔽等,均具有十分重大的意義。

例如:利用Cu2+與CN-反應生成的Cu的氰配合物[Cu(CN)43-,而不被KOH、H2S沉澱,可使銅與其他金屬元素分離。在用EDTA配位滴定測定試樣中的Ca、Mg時,就可用此配合物的生成來掩蔽Cu2+,從而消除Cu2+的干擾。此反應的方程式如下:

2Cu2++10CN-→2[Cu(CN)43-+(CN)2

Cu2+與銅試劑(二乙氨基二硫代甲酸鈉)在pH為5~7 的溶液中生成棕黃色沉澱,可用於銅的比色測定,也可用於銅的分離。

Cu2+的氨配合物(Cu(NH342+的藍色可用於比色測定銅。也可用此配合物的生成,使銅與Fe3+、Al3+、Cr3+等分離。

又如:Cu2+與二甲酚橙(XO)和鄰啡羅啉(Phen)反應生成異配位體配合物Cu2+-Phen-XO。利用此反應可用二甲酚橙作EDTA法測銅的指示劑,而不被銅所僵化,因為上述異配位體在滴定終點能很快地被EDTA所取代,反應如下:

Cu2+-phen-XO+EDTA→Cu2+-EDTA+Phen+XO

三、銅的測定方法

銅的測定方法很多。常用的有碘量法、極譜法及光度法、原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發射光譜法等。

(一)碘量法

碘量法是測定銅的經典方法,測定銅的范圍較寬,對高含量銅的測定尤為適用,對組成比較復雜的樣品也適用,故碘量法仍為目前測銅的常用方法之一。碘量法已經被列為銅精礦測定銅的國家標准方法。

用碘量法測定岩石礦物中的銅,根據消除干擾元素所加的試劑不同,可分為:氨分離-碘量法、碘氟法、六偏磷酸鈉-碘量法、焦磷酸鈉-磷酸三鈉—碘量法、硫代硫酸鈉-碘量法以及硫氰酸鹽分離-碘量法等。

1.氨分離-碘量法

試樣經分解後,在銨鹽的存在下,用過量氨水沉澱鐵、錳等元素,銅與氨生成銅氨配合離子(Cu(NH342+,驅除過量的氨,在醋酸-硫酸介質中加入碘化鉀,與Cu2+作用生成碘化亞銅並析出等當量的碘,以澱粉作指示劑,用硫代硫酸鈉溶液滴定至藍色退去,根據所消耗的硫代硫酸鈉溶液的量,計算出銅的量。主要反應如下:

2Cu2++4I-→2CuI+I2

岩石礦物分析

2.碘氟法

本法與上法的區別在於用氟化物掩蔽Fe3+的干擾,省去了銅與鐵的分離步驟,因而是一個快速法。

用氟化物掩蔽鐵是在微酸性溶液(pH為2~4)中,使Fe3+與F-形成穩定的配合離子(FeF63-而消除Fe3+的影響。

氟離子能與試樣中的鈣、鎂生成不溶性的氟化鈣和氟化鎂沉澱,此沉澱吸附銅而導致銅的測定結果偏低。實驗證明,氟化鎂沉澱對銅的吸附尤為嚴重。為了消除鈣、鎂的干擾,可在熱時加入氟化鈉,適當稀釋,以增加氟化鈣和氟化鎂的溶解度。另外,加入硫氰酸鹽使生成溶度積更小的硫氰化亞銅沉澱,可以減少氟化鈣對銅的吸附。當鎂含量高時,雖氟化鎂對銅的吸附比氟化鈣尤甚,但氟化鎂沉澱是逐漸形成的,因此只要縮短放置時間(加入氟化鈉後立即加入碘化鉀,放置1min後滴定),即可克服氟化鎂吸附的影響。在採取上述措施後,60mg和100mg鎂均不影響測定。

碘氟法測定銅的成敗,在很大程度上取決於滴定時溶液的酸度。滴定時溶液的pH應保持在3.5左右,否則不能得到滿意的結果。

碘氟法適用於鈣、鎂含量較低,含銅在0.5% 以上的岩礦試樣中銅的測定;對於鈣、鎂含量高的試樣,用此法雖可測定,但條件不易掌握,此時。最好採用六偏磷酸鈉—碘量法。

3.六偏磷酸鈉-碘量法

六偏磷酸鈉-碘量法測定銅與上述兩法的主要區別在於採用六偏磷酸鈉掩蔽鐵、鈣、鎂等的干擾。

六偏磷酸鈉在pH=4的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中,能與Fe3+、Ca2+、Mg2+形成穩定的配合物,而達到消除Fe3+、Ca2+、Mg2+的干擾目的。它在測定條件下,可掩蔽30mg鐵,60mg鈣和30mg鎂,所以此法能彌補碘氟法之不足,適用於含鈣、鎂較多,鐵不太多,含銅在0.5% 以上的岩礦試樣中銅的測定,是一個簡便快速的方法。

六偏磷酸鈉雖可解決鈣、鎂的干擾問題,但它對銅也有一定的配合能力,會影響Cu2+與I-的反應。應在加入碘化鉀之後立即加入硫氰酸鹽,以免銅的結果偏低,並使反應盡快完全。

焦磷酸鈉-磷酸三鈉-碘量法是對碘氟法和六偏磷酸鈉法的改進。它用焦磷酸鈉-磷酸三鈉在pH 2~3.3的情況下掩蔽鐵、鋁、鈣、鎂等的干擾,即可避免氟化物對環境的污染,又具有碘氟法的准確高、快速等優點,適用於一般礦石中銅的測定。

(二)銅試劑光度法

銅試劑(二乙基二硫代氨基甲酸鈉)在pH為5.7~9.2的弱酸性或氨性溶液中,與Cu2+作用生成棕黃色的銅鹽沉澱,在稀溶液中生成膠體懸浮液,若預先加入保護膠,則生成棕黃色的膠體溶液,藉以進行銅的光度法測定。反應如下:

2NC2H5C2H5CSSNa+Cu2+→(NC2H5C2H5CSS)2Cu+2Na

在pH 5.7~9.2范圍內,銅(Ⅱ)與顯色劑所呈現的顏色比較穩定。有很多元素如鐵、錳、鉛、鋅、鈷、鎳、錫、銀、汞、鉍、銻、鈾、鎘、鉻等都有與銅試劑生成難溶的化合物,有的有顏色,有的沒有顏色。消除這些干擾的方法,在一般的情況下可加氨水-氯化銨,使一些元素成氫氧化物沉澱與銅分離。在必要時或要求精確度高時,則可加入EDTA消除鐵、鈷、鎳、錳、鋅等元素的干擾,然後用乙酸乙酯萃取銅與銅試劑所生成的配合物,進行比色。一般採用沉澱分離、有機試劑萃取或EDTA掩蔽等方法分離干擾元素以消除干擾。各種分離方法均有各自特點,適用於不同試樣的分析。

1.EDTA掩蔽-銅試劑萃取光度法

EDTA掩蔽-銅試劑萃取比色法是用EDTA消除鐵、鈷、鎳、錳等元素的干擾,然後用乙酸乙酯萃取銅試劑-銅配合物,以目視或光電比色測定銅。

用乙酸丁酯等有機溶劑作萃取劑時,應注意嚴格控制試樣的水相和有機相的體積與標准一致,否則由於乙酸丁酯等部分與水混溶會使有機相體積不等而影響結果。

EDTA也能與銅生成可溶性配合物而阻礙顯色,但當加入銅試劑後,銅就與銅試劑作用生成比銅-EDTA更穩定的化合物(5% ETDA加入5mL對測定無影響)。為了使EDTA-銅完全轉變為銅試劑-銅化合物使顯色完全,在加入顯色劑後必須放置15min後才能比色。同時,調節pH時氨水過量,若pH>9,則在大量EDTA存在下萃取率將降低。

EDTA的加入量應是試樣鐵、錳、鎳、鈷總量的10 倍。鎢、鉬等高價元素含量較高時,應適當增加檸檬酸鹽的加入量,對鉻礦樣品增加銅試劑的加入量。

鉍與銅試劑生成的沉澱也溶於有機溶劑,如溶於CHCl3呈黃色而干擾測定。其消除辦法是:當鉍量少於1mg時,可用4mol/L鹽酸洗滌有機相除去;鉍量較高時,可用氨水-氯化銨將鉍沉澱分離。

本法可測定試樣中0.001%~0.1% 的銅。

2.沉澱分離-銅試劑光度法

在pH 5.7~9.2范圍內,Cu(Ⅱ)與顯色劑所呈現的顏色比較穩定。為消除其他元素的干擾,在小體積溶液中加入氫氧化銨-氯化銨使鐵等干擾元素生成淀,銅形成銅氨配合物進入溶液中,過濾使銅與干擾元素分離,然後加入銅試劑進行光度法測定。

在pH 9.0~9.2的氨性溶液中顯色15min後,顏色即穩定,並可保持24 h不變。本法適用於0.001%~0.1% 銅的測定。

(三)雙環己酮草醯二腙光度法

試樣用酸分解,在pH 8.4~9.8的氨性介質中,以檸檬酸銨為配位劑,銅與雙環己酮草醯二腙生成藍色配合物,在分光光度計上,於波長610 nm處,測量吸光度。

在試樣測試條件下,銅的含量在0.2~4 g/mL 符合比耳定律。存在檸檬酸鹽時顯色10~30min顏色達到最深,可穩定5 h以上。

最適宜的酸度是pH 8.4~9.8。pH<6.5 時,形成無色配合物;pH>10 時,試劑自身分解。

(四)極譜法

極譜法測定銅,目前生產上多採用氨底液極譜法。所謂氨底液極譜法即以氨水-氯化銨作支持電解質。常採用動物膠作極大抑制劑,亞硫酸鈉作除氧劑,在此底液中,銅的半波電位是-0.52 V(第二波半波電位,對飽和甘汞電極)。

氨底液的優點是干擾元素很少。銅在此底液中產生兩還個原波:

(Cu(NH342+e→(Cu(NH32+2NH3 (1)

(Cu(NH32+e +Hg→(Cu(Hg)+2NH3 (2)

第一個波的半波電位(E1/2)為-0.26V,第二個的半波電極(E1/2)為-0.52V(對飽和和甘汞電極),通常利用第二個波高進行銅的定量。鎘、鎳、鋅等的起始電位在銅之後,不幹擾。鐵由於在此底液中生成氫氧化鐵沉澱而不在電極上還原,不產生干擾。Cr6+因在銅的前面起波(E1/2= -0.20V)而干擾,可在試樣分解後加入鹽酸蒸干幾次,使Cr6+還原為Cr3+,以消除大部分鉻的干擾。Co2+還原至Co時的E1/2= -0.3V,與銅的E1/2= -0.52V相差較大,但當鈷含量>0.5% 時就干擾了。鉈的半波電位為-0.49V,與銅波重合,當鉈含量>0.1% 時,使結果偏高。鈷、鉈含量高時,可用硫代硫酸鈉在3% 硫酸溶液中使銅沉澱為硫化亞銅而與干擾元素分離。氨底液法使用於銅礦,鉛鋅礦和鐵礦中銅的測定。測定范圍為0.01%~10%,用示波極譜法可測定0.001% 以上的銅。

隨著極譜分析的發展,玻璃石墨電極正向掃描已成功地運用於銅的定量分析。銅在玻璃石墨電極上有兩個還原波,第一個波是Cu2+→Cu,第二個波是Cu→Cu0,而第一波(用示波極譜儀測定,峰值電位EP≈0.1V)波形好,波高穩定,所以生成上用第一個波進行定量測定。據有的實驗室實踐得知,所選擇的底液當氨水為1.5mol/L,氯化銨為0.5mol/L,亞硫酸鈉為1%~2% 時,圖形最好,波高最穩定。銅在0~20mg/50mL時,其波高與濃度成正比。在此底液中,鎳的濃度>5mg/50mL時,干擾測定,波不成峰狀,但對銅的波高無大影響。

(五)原子吸收分光光度法

用原子吸收分光光度法測銅,方法靈敏,簡便快速,測定2%~10% 及0.05%~2.2%銅時絕對誤差分別為0.13% 及0.03%,特別適用於低含量銅的測定,當條件選擇適當時,可測至十萬分之一的銅。

由於不用型號儀器的性能不同,各實驗室的條件也有差異,所以用原子吸收分光光度法測銅的最佳條件在各實驗室也有所不同。

(六)X射線熒光分析法

當由X射線管或由放射性同位素放出的X射線或γ射線,打在試樣中的銅原子上時,銅被激發而放出具有一定特徵(即能量)的X射線,即熒光,例如銅的Kα1=8.04 keV。測定熒光的強度,就可知道銅的含量。

測量X射線的能量,通常可用兩種方法:一種是利用X射線在晶體上的衍射,使用晶體分光光度計按特徵X射線的波長來區分譜線,此即波長色散法;另一種是根據入射X射線經過探測器按能量區分不同特徵輻射的譜線,此即色散法。在此,我們僅介紹能量色散法。

能量色散法測定銅的激發源:目前用238Pu作激發源,激發效率較高。

探測器工作電壓:通常可在不同高壓下測量某一X射線能譜,分別求出它們的解析度,選擇能量解析度最佳者的電壓為工作電壓。為了減少光電倍增管的雜訊影響,電壓應盡可能低些。

放大倍數的選擇:當測銅的Kα線時,國產儀器放大100 倍左右是合適的,可使特徵X線落在閥壓的中部。

平衡濾片:測定銅,以用鈷鎳濾片為最好。

道寬和閥壓:所謂閥壓、道寬的選擇,是指在測量工作中,使儀器測量銅的特徵X射線譜的哪一部分的問題。選擇適當元素的道寬和閥壓,目的是消除平衡濾片不能完全消除其他元素的X射線及散射線的影響,從而提高儀器的解析度。

當待測元素附近無其他元素的特徵X射線嚴重干擾時,可採用待測元素能譜線的全譜寬度為道寬值,使整個的譜線在道寬中間。當待測元素附近存在其他元素干擾時,可採用譜線半寬度法,即選擇待測元素的譜線半寬度為道寬值,使能譜的主要部分落在道寬中間。

用該法測定銅時,干擾元素有與銅相鄰原子序數為3~5的元素,如鐵、鈷、鎳、鋅等。這是因為所使用的探測元件解析度不高,不能將它們發出的X射線與銅的X射線相區分。其消除的辦法是選擇適當的閥壓及道寬,選擇適當的激發源和平衡性好的濾片。基質效應所造成的干擾在X射線熒光法中使很普遍和嚴重的。消除基質效應,迄今為止,還沒有找到一種既方便又具有普遍意義的方法。現有的一些方法均具有局限性,只有在一定條件下才能得到較好的效果。例如同基質成分標准比較法,就要求該礦區同類型礦石有分析結果作比較標准,這對普查階段就存在一定困難。又如,在鈷片中加少量輕物質的辦法,只能在干擾元素較單一時,有針對性地進行。因為鈷片上增加了輕物質,必然減少濾片對銅特徵X射線的計數率差值和改變對其他元素的平衡特性。

四、銅試樣的分解

銅礦石分解方法可分為酸溶分解法和熔融分解法。單項分析多採用酸溶分解法。銅礦石化學系統分析常採用熔融法分解其基體中的各種礦物。

1.酸溶分解

一般銅礦試樣可用王水分解。

對於含硫量較高的銅礦試樣,用逆王水、鹽酸-硝酸-硫酸、鹽酸-硝酸-高氯酸或鹽酸-硝酸-氯酸鉀(或少許溴水)分解。

氧化礦或含硅高時用鹽酸-硝酸-氫氟酸(或氟化銨)-高氯酸或鹽酸-硝酸-氟化物-硫酸分解。

含碳較高時用鹽酸-硝酸-硫酸-高氯酸分解,加熱至無黑色殘渣。

含銅硫化礦物易溶於硝酸、王水或逆王水中。常先用鹽酸處理,分解試樣中的氧化礦物,同時使硫、砷等元素逸出,同時加硝酸分解硫化礦物。若發現有殘存不溶物,可加氫氟酸或氟化銨處理。為防止硫化礦物分解時大量單體硫析出而使測定結果偏低,可加硝酸分解硫化礦之前,預先加入數滴溴水或氯酸鉀溶液,使試樣中硫化物氧化成硫酸鹽,避免由於硝酸的作用而析出的單質硫包裹試樣。如有少量單質硫析出,可加硫酸蒸發冒煙除去,使單體硫包裹的銅流出。

硫、砷及碳含量高的試樣,也可先將試樣在500~550℃灼燒後,再加酸分解,避免大量硫的析出。

對於含硅高的含銅氧化礦物如硅孔雀石、赤銅礦石等,可在用王水分解時,加入1~2g NH4F,並加硫酸或高氯酸加熱至冒白煙,使試樣完全分解。

2.熔融分分解

銅礦石化學分析系統常用鹼性熔劑熔融。試樣在熱解石墨、銀或鎳坩堝中,用氫氧化鈉(鉀)、過氧化鈉或過氧化鈉和氫氧化鈉熔融。

分析銅礦渣時,用酸性熔劑-焦硫酸鉀在瓷坩堝中熔融。對酸不溶殘渣也可用碳酸鈉處理。由於銅礦石往往伴生有重金屬元素,所以應注意試樣不能直接在鉑坩堝中熔融。

五、銅礦石分析項目及其分析方法的選擇

銅礦石的全分析項目,應根據礦石的特徵和光譜分析的結果確定,首先應確定包括那些有工業價值或可供綜合利用的各種有色金屬及稀有分散元素。在銅礦石中,可能共有的有色金屬有鉛、鋅、砷、鎳、錫、鉬、鎢、鎘、汞等,分散元素有鎵、鉈、銦、硒、碲、鍺等。

根據不同的情況,要求對銅礦石進行簡項分析、組合分析和全分析。

銅礦石的簡項分析一般是指測定銅。

銅礦石中組合分析項目有鉛、鋅、砷、鈷、金、銀、硫、鉬、鎢、鎘、銻、鎵、鉈、銦、硒、碲、鍺等。其中金、銀、硫為商業計價元素。

銅礦石的全分析項目還包括硅、鐵、鋁、鈣、鎂、錳、鈦、鋇、鉀、鈉、硫、磷、氟、二氧化碳、吸附水、化合水等項目。

根據試樣中銅的含量及干擾離子的情況,選擇不同的測定方法。基於不用岩石礦物中銅含量的差異和各類測定的特點及使用范圍等,目前對試樣中高、中含量銅的測定常採用容量法(其中以碘量法的應用較為廣泛),試樣中低含量銅的測定則常採用光度法(其中以銅試劑光度法和雙環己酮草醯二腙光度法等較常用)和極譜法、X射線熒光法、原子吸收光譜法等。

技能訓練

實戰訓練

1.學生在實訓時按每組5~8人分成幾個小組。

2.每個小組進行角色扮演,利用所學知識並上網查詢相關資料,完成銅礦石委託樣品從樣品驗收到派發樣品檢驗單工作。

3.填寫附錄一中質量表格1、表格2。

❼ 銅離子與硫代硫酸鈉反應生成硫化亞銅的離子方程式 以及 二價錫與碘酸鉀(含碘化鉀)的離子方程式

2Cu2+ + 2S2O32- + 2H2O = Cu2S + S + 2SO42- + 4H+

❽ cu2s的讀法

cu2s的讀法:硫化亞銅。

Cu2S有兩種形式,其中一種低溫單斜形的結構復雜,稱為低輝銅礦,在一個晶格中有96個銅原子,有著六邊形結構,超過140°C也穩定。

在這種結構中,有24個晶體學上單獨的銅原子,而且這種結構近似一個被銅原子和硫原子緊緊擠滿的六邊形結構。這種結構起初被指定為斜方晶系,因為其有成對的晶體。



製取方法:

由化學計量的銅和硫混合物在高真空封管內加熱至400℃或由硫化銅在氫和硫化氫混合氣流中加熱至700℃而得,或者在硫酸銅溶液中加入硫代硫酸鈉溶液共熱也可製得。Cu2S可由熱的銅在硫蒸氣或H2S反應製得。

銅粉在熔融的硫中快速反應生成Cu2S,但顆粒較粗的銅參加該反應則要求更高的溫度,Cu2S與氧氣反應生成Cu2O和SO2:2Cu2S + 3O2→ 2Cu2O + 2SO2在生產過程中,三分之二的熔融硫化亞銅會發生上述的氧化。

❾ 硫化亞銅的化學式

從含硫化亞銅(cu2s)的銅礦石中冶煉銅的一種方法是:①先將銅礦石通入空氣高溫焙燒,生成黑色固體和刺激性氣味的氣體.②再將所得的黑色固體和未經焙燒過的銅礦石混合均勻後,在隔絕空氣條件下高溫鍛燒,結果得到金屬銅和刺激性氣味的氣體.寫出上述反應的化學方程式:
(1)cu2s+2o2===2cuo+so2
cu2s+2o2===2cuo+so2

(2)2cuo+cu2s
===4cu+so2↑
2cuo+cu2s===4cu+so2↑

❿ 求怎麼化驗銅的含量。

如果化驗金屬銅中純銅的含量,先將適量的銅樣品完全溶於濃硝酸中,之後加入氟化鈉隱蔽Fe3+,之後再根據原金屬中的其它雜質選擇適當的隱蔽劑,或通過控制酸度的方法來消除其他離子的干擾,之後用PAN做指示劑用EDTA標准溶液滴定。如果化驗其它離子,基本還是配位滴定的原理。

我依然認為這么做是對的,tyanhood所說的方法不可取,因為即使加入過量的鐵鹽,還原時得到的產物是硫酸亞鐵,易被空氣中的氧氣氧化成鹼式硫酸鐵沉澱,對實驗結果影響較大,zhenyishi所說的方法亦有不好之處,因為銅與濃硫酸的反應不能定量完全反應,副反應會生成硫化銅,硫化亞銅等雜質,鐵雖然鈍化了,但是不能保證完全不反應,配位滴定是公認的方法,我認為最好

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