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(guò)量硝酸銀溶液和穩(wěn)定劑，采用氯化銀比濁法于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定氯離子含量。通過(guò)分析硝酸用量、穩(wěn)定劑用量、穩(wěn)定時(shí)間、銅精礦中共存元素以及不同含量樣品對(duì)氯離子測(cè)定的影響，可以看出，該法操作簡(jiǎn)單，RSD為1.15%～4.78%，加標(biāo)回收率為96.00%～113.39%，精密度及準(zhǔn)確度均能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

【關(guān)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(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源消耗量逐漸增加，開(kāi)采量也逐漸加大[1]。銅精礦的雜質(zhì)種類(lèi)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)冶煉配料、生產(chǎn)系統(tǒng)的適應(yīng)性提出了更高的要求[2]。在銅精煉過(guò)程中，原料中氯含量是一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)，因?yàn)樗粌H會(huì)腐蝕管道設(shè)施、污染環(huán)境，還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，增加生產(chǎn)成本。

目前對(duì)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(jiǎn)便、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較廣泛。但該法成本較高，操作煩瑣，分析周期長(zhǎng)，不能滿(mǎn)足本單位生產(chǎn)需要。

本文在已有的硫酸浸提-離子色譜法測(cè)定氯離子含量的基礎(chǔ)上，提出了采用堿熔-比濁法測(cè)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(cè)定氯[7-8]。

1.1試劑

除非另有說(shuō)明，在分析中僅使用為優(yōu)級(jí)純的試劑和無(wú)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(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mg/mL）：準(zhǔn)確稱(chēng)取1.6485 g經(jīng)500℃灼燒30 min基準(zhǔn)級(jí)氯化鈉，加入無(wú)氯離子高純水于400 mL燒杯杯中，溶解轉(zhuǎn)移至1000 mL容量瓶，定容，搖勻。氯標(biāo)準(zhǔn)工作液（200μg/mL）：移取20.00 mL氯標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL容量瓶中，稀釋至刻度線(xiàn)，搖勻，過(guò)氧化氫。

1.2儀器

馬弗爐（上海天頁(yè)實(shí)驗(yàn)電爐廠）；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）。

1.3試驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱(chēng)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(xù)煮沸并轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中。重復(fù)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(diào)至酚酞無(wú)色，加入過(guò)氧化氫、硝酸銀溶液定容至100 mL。暗處?kù)o置20 min后，于紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)490 nm處測(cè)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(jīng)過(guò)高溫堿熔，銅精礦中硫化物被氧化，進(jìn)而消除硫?qū)y(cè)定的干擾。

2.2硝酸用量的選擇

按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行硝酸用量與吸光度關(guān)系探討，結(jié)果如表1所示。

從表1中可以看出，再調(diào)至酚酞無(wú)色后，隨著硝酸用量的增加，樣品吸光度呈現(xiàn)出先增大后減小的現(xiàn)象。綜合準(zhǔn)確度及吸光度分析，將硝酸用量確定為調(diào)節(jié)至酚酞無(wú)色后再過(guò)量3 mL。

2.3穩(wěn)定劑用量的選擇

在分析過(guò)程中，由于比濁法主要是依據(jù)懸濁液中的顆粒對(duì)光線(xiàn)的散射的性質(zhì)進(jìn)行分析。但懸濁液的穩(wěn)定性較差，常需要加入穩(wěn)定劑。本文以過(guò)氧化氫為穩(wěn)定劑[10-11]，由表2可知，隨著過(guò)氧化氫用量的增加，吸光度逐漸增加。為進(jìn)一步驗(yàn)證其穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)20 min后復(fù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)加入過(guò)氧化氫后的試樣其吸光度較穩(wěn)定。綜合分析，確定過(guò)氧化氫的加入量為2 mL。

2.4穩(wěn)定時(shí)間選擇

按照實(shí)驗(yàn)所述方法，取不同濃度氯標(biāo)準(zhǔn)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(cè)定吸光度。實(shí)驗(yàn)表明，采用過(guò)氧化氫做穩(wěn)定劑，在20 min后體系穩(wěn)定，此時(shí)氯化銀膠狀懸濁液與過(guò)氧化氫形成均勻混合物，吸光度最大，見(jiàn)圖1。

從表2中可以看出，氯化銀懸濁液在10～40 min內(nèi)吸光度漸增且吸光度較穩(wěn)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(nèi)完成測(cè)試較好。

2.5沉淀劑量的選擇

按照上述實(shí)驗(yàn)過(guò)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(cè)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(wěn)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(fù)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(jìn)一步驗(yàn)證銅精礦中雜質(zhì)對(duì)氯離子測(cè)定的影響，進(jìn)行干擾元素實(shí)驗(yàn)。

準(zhǔn)確移取10.00 mL 200μg/mL氯標(biāo)準(zhǔn)工作液，根據(jù)表4中所述干擾元素含量，向其中加入一定體積銅標(biāo)準(zhǔn)溶液、鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液。

混勻后，按照上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探討相關(guān)元素對(duì)氯離子檢測(cè)的干擾，結(jié)果如表4所示。

從表4數(shù)據(jù)可以看出，銅精礦中常見(jiàn)共存元素不干擾氯離子的測(cè)定。

2.7標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制

準(zhǔn)確移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00 mL的氯標(biāo)準(zhǔn)工作液，按照實(shí)驗(yàn)方法，以水稀釋至100 mL，測(cè)定其吸光度以吸光度為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

氯離子在0～8μg/mL范圍內(nèi)，工作曲線(xiàn)呈線(xiàn)性，其相關(guān)系數(shù)r=0.9998。

2.8方法精密度實(shí)驗(yàn)

對(duì)銅精礦中不同氯離子含量樣品按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行精密度實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。

從表5可以看出，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.15%～4.78%，結(jié)果較穩(wěn)定。

2.9樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為更進(jìn)一步證明方法準(zhǔn)確性，對(duì)分析試樣進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表6所示。加標(biāo)回收率在96.00%～113.39%，回收率滿(mǎn)足分析要求，準(zhǔn)確度較高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄭飛.過(guò)去十年銅精礦市場(chǎng)述評(píng)與展望[J].國(guó)外金屬礦選礦，2003（11）：7-11.

[2]杜玉艷，張磊.次生硫化銅礦石選冶工藝技術(shù)分析與評(píng)價(jià)[J].有色金屬工程.2020，10（7）：69-73

[3]佟琦，高麗華.莫爾法與自動(dòng)電位滴定法測(cè)定水中氯離子含量的比較[J].工業(yè)水處理，2008，28（11）：69-71

[4]黎香榮，黃園，賴(lài)天成.高溫水解-離子色譜法測(cè)定有色金屬礦中氟和氯[J].冶金分析，2018，38（2）：53-58.

[5]袁從慧，阮毅，鄒學(xué)權(quán)，等.氧瓶燃燒-離子色譜法測(cè)定銅精礦中氟[J].冶金分析，2016，36（8）：30-34.

[6]史靜，孟萌萌，路遙，等.電位滴定法測(cè)定銅精礦中氯[J].冶金分析，2016，36（10）：52-56

[7]葉欣.分光光度法測(cè)定銅精礦中氯量的方法研究[J].世界有色金屬，2018（7）：176-177.

[8]金波，趙昌華，張?jiān)茣?氯化銀比濁法快速測(cè)定濕法煉鋅過(guò)程溶液中微量氯離子[J].云南冶金，2015，44（5）：67-70.

[9]余慧茹，彭樺，王會(huì)賢.比濁法測(cè)定磷礦石中微量氯[J].磷肥與復(fù)肥，2010，25（1）：65-67

[10]梁金鳳.鋅精礦中氯的測(cè)定-氯化銀比濁法[J].有色礦冶，2012，28（3）：92-93

[11]楊莉.銅礦石中氯的測(cè)定[J].天津化工，2017，31（1）：38-39.

【作者簡(jiǎn)介】

尹文梅，女，1987年出生，工程師，研究方向?yàn)殂~原料及環(huán)保檢測(cè)分析。

（編輯：李鈺雙）