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自然銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試方法
摘要：礦產(chǎn)開采中對(duì)于礦物質(zhì)的測(cè)定十分重要，關(guān)系到礦產(chǎn)的價(jià)值以及開采的方法和日后收益�，F(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展對(duì)于各種金屬都有較多的利用，其中銅以其優(yōu)良的導(dǎo)電功能被廣泛的應(yīng)用于電子系統(tǒng)、通訊設(shè)備中。銅在自然界中與其他物質(zhì)結(jié)合在一起而存在，一塊礦石中往往富含除了銅以外的多種元素。所以測(cè)定銅的含量十分重要。取樣是測(cè)定過程的前提條件，元素測(cè)定是針對(duì)礦石的樣本而言，只有采集了有代表性的準(zhǔn)確的樣本才能該地區(qū)的礦產(chǎn)情況做出真實(shí)的判斷。所以制作有代表性的樣品具有十分重要的意義。本文就簡(jiǎn)要的論述了自然銅礦石樣品的加工方法以及其分析測(cè)定的方法，供有關(guān)人員借鑒和參考。 關(guān)鍵詞：自然銅 樣品 加工 分析測(cè)試方法 引言 礦石中的物質(zhì)含量較多，其結(jié)構(gòu)較多復(fù)雜，對(duì)其成分以及含量進(jìn)行分析才能對(duì)礦石進(jìn)行有效合理的利用。自然銅也存在與礦石當(dāng)中，需要使用物理化學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行提取，提取中首先涉及到礦區(qū)樣本，只有樣本具有較高的代表性才能保證測(cè)定的結(jié)果真實(shí)地反應(yīng)此礦區(qū)的狀況，才可以制定開采計(jì)劃和提取方案。對(duì)礦石的研磨，組合都可能會(huì)影響礦石的性能，所以應(yīng)采取適合銅元素特性的方法進(jìn)行樣品加工。自然銅以多種形態(tài)存在于巖石當(dāng)中，且形態(tài)、組成較為復(fù)雜，采取常規(guī)的樣品制備辦法不能真實(shí)的反應(yīng)礦石的情況，而且需要巨大的成本投入，加工時(shí)間也較長(zhǎng)，所以應(yīng)采取針對(duì)銅元素的具體辦法進(jìn)行加取樣工，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的信效度，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加有效。 自然銅的存在較為復(fù)雜，其存在于不同種類的礦石當(dāng)中。根據(jù)不同的地質(zhì)情況，自然銅存在的形態(tài)多變、鑲嵌程度不同。含量變化較大、且?guī)r石中含有大量的其他物質(zhì)，這在樣品的加工中應(yīng)該做出充分的考慮，結(jié)合何種情況做出最符合最適合該地區(qū)的礦石樣本。銅是人們使用較多的一種金屬，被應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，其測(cè)定方法有很多，包括原子光譜吸收法、可見分光光度法、化學(xué)分光法、微電極法等等，這些方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)但都可以較為準(zhǔn)確測(cè)定礦石中的銅含量。下面我們就來具體的闡述自然銅樣品的加工方法以及分析測(cè)定方法。 1樣品的采取 將原始質(zhì)量為27.33 kg、編號(hào)為DSY-1和原始質(zhì)量為14.69 kg、編號(hào)為DSY-2的兩件樣品準(zhǔn)確稱重后，為確保分樣后備份樣品的代表性，本文考慮用一安全系數(shù)，即含粗粒銅的極不均勻銅礦，其安全縮分系數(shù)K值為0.8作為縮分系數(shù)d為2 mm，確保分樣后備份樣品的代表性，之后分別進(jìn)行粗中碎，破碎后最大粒徑4 mm左右，主要粒徑在0.2～1 mm，用2 mm隔篩將篩上物、篩下物進(jìn)行分離，其中篩上物（95%以上為自然銅）全量準(zhǔn)確稱量，準(zhǔn)確至0.01 g后保留，另行加工經(jīng)多點(diǎn)取樣后作為第一個(gè)分析樣進(jìn)行銅含量分析，其目的是在于避免過度破碎將粒徑大于2 mm的金屬銅擊碎后混入篩下，加大篩下物的不均勻性，影響下步的中、細(xì)碎結(jié)果。篩下物經(jīng)混勻后，按四分法進(jìn)行分樣。 2樣品加工方法試驗(yàn) 2.1樣品的粒度分級(jí)過篩試驗(yàn) 取上述4.86 kg篩下物試樣DSY-1-1、4.86 kg試樣DSY-2-1分別裝入棒磨密封筒中，用DZS棒磨機(jī)研磨2 h，取出，分別8個(gè)分級(jí)振動(dòng)篩進(jìn)行樣品的分級(jí)過篩試驗(yàn)。每個(gè)樣品分級(jí)后獲得不同粒級(jí)的樣品9個(gè)，其中20目篩上物一個(gè)，并分別對(duì)每一級(jí)樣品的篩上物、篩下物進(jìn)行稱量，制樣后進(jìn)行化學(xué)分析，同時(shí)做平行試驗(yàn)樣各一件。通過對(duì)上述兩件樣品粒度分級(jí)試驗(yàn)及對(duì)各級(jí)樣品的觀察、分析得出 ，細(xì)碎時(shí)間的長(zhǎng)短將會(huì)導(dǎo)致自然銅在各級(jí)樣品中的分布量發(fā)生一定的變化，其中試樣DSY-2由于自然銅大多為較堅(jiān)實(shí)的粒狀結(jié)構(gòu)，在各級(jí)樣品中的分布量相對(duì)受細(xì)碎時(shí)間的影響不大，其篩上物的含銅量呈一定規(guī)律變化；而試樣DSY-1中自然銅多為薄弱的層狀結(jié)構(gòu)，在各級(jí)樣品中的分布量受細(xì)碎時(shí)間長(zhǎng)短的影響相對(duì)較大；但對(duì)這兩個(gè)試樣全銅含量的測(cè)定不會(huì)產(chǎn)生大的影響。 2.2樣品的縮分及均勻性試驗(yàn)（K值的確定） 樣品的縮分試驗(yàn)是本文研究的關(guān)鍵，也是將幾千克、甚至幾十千克樣品進(jìn)行破碎縮分后，能否保持最后分析試驗(yàn)真正代表原始樣品的組成的關(guān)鍵所在。若縮分方法不正確，使最后的分析試驗(yàn)不能代表原礦區(qū)（地段）樣品的組成，則分析工作便失去了意義，因此加工、縮減后的樣品組成應(yīng)完全符合原始樣品的組成，而加工過程中所用的工作量則應(yīng)盡可能得小。遵循這一原則，本文進(jìn)行了兩個(gè)方面的縮分試驗(yàn)。 2.2.1樣品的連續(xù)縮分及均勻性試驗(yàn) 將每組試樣未經(jīng)破碎的再縮分成5個(gè)樣，并將每組所得的5個(gè)樣品分別裝入密封棒磨，棒磨1 h取出，過0.074 mm篩，分別對(duì)篩上物、篩下物進(jìn)行化學(xué)分析測(cè)定銅的含量，以檢查連續(xù)縮分后的代表性和均勻性。按《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》，第一組試樣的分析結(jié)果作為各組結(jié)果的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)。 2.2.2樣品的破碎及樣品的均勻性試驗(yàn) 分取多瀝青試樣3200 g，分別裝入8個(gè)棒磨密封筒中，每筒400 g，棒磨30 min，取出，稱總質(zhì)量為3 190 g，損失0.312 5%，過60目篩，篩上物稱量為38 g，篩下物稱量為3 152 g。將篩下物充分混勻后，任意取5個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)20 g，用碾缽分別將各點(diǎn)試樣研磨至-160目，進(jìn)行均勻性試驗(yàn)。余下的樣品充分混勻，分別取1600 g，分裝4個(gè)筒子，每筒400 g，棒磨10 min，取出稱量為1596 g，過-80目篩，篩上物稱量為0.5410 g。篩下物充分混勻后，任意取5個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)20 g，用碾缽分別將各點(diǎn)試樣研磨至-160目，供均勻性分析。余下試樣混勻，分取800 g，分裝2個(gè)筒，每筒400 g，棒磨10 m in，稱量為790 g，用碾缽磨至-160目后進(jìn)行均勻性試驗(yàn)。余下樣品690 g，碎10 min，過120目篩，無篩上物，總質(zhì)量為682 g，任意取5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行均勻性試驗(yàn)，剩余樣（副樣）即綜合樣全部過篩后進(jìn)行銅含量的分析，分析結(jié)果與試驗(yàn)流程圖右側(cè)各組分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，檢查各組樣品銅含量的準(zhǔn)確性、代表性和均勻性。 過60目篩后，可以適當(dāng)進(jìn)行縮分，通過對(duì)上述DSY-1（多瀝青）和DSY-2（少瀝青）兩件樣品的連續(xù)縮分及均勻性流程試驗(yàn)，及對(duì)各組試驗(yàn)樣品的分析結(jié)果對(duì)照，認(rèn)為樣品在通過-60目篩前，自然銅在樣品中的分布仍然是不均勻的，通過-60目篩后，樣品中自然銅的分布已基本均勻，此時(shí)可以進(jìn)行縮分，但縮分必須遵照Q=Kd2的規(guī)定進(jìn)行，即取K值為0.5，-60目前應(yīng)嚴(yán)禁或盡可能不縮分。為確保樣品的均勻性和代表性，應(yīng)盡可能將樣品碎至-80目后再縮分，此時(shí)縮分K值可定為0.3。 3樣品的分析測(cè)試方法 取不同含量的銅礦樣10件，分別用原子吸收光譜法、碘量法、碘氟法進(jìn)行測(cè)定，三種方法結(jié)果良好，無系統(tǒng)偏差，均能滿足分析測(cè)試質(zhì)量的要求；而從經(jīng)濟(jì)性和提高分析測(cè)試效率的角度上考慮，中低含量的樣品采用原子吸收光譜法為佳；當(dāng)銅含量大于10%時(shí)用碘氟法進(jìn)行測(cè)定為最佳，以確保各個(gè)含量范圍內(nèi)銅含量測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。 參考文獻(xiàn) [1] 巖石礦物編寫組.巖石礦物分析（第一分冊(cè)）[M].3版.北京：地質(zhì)出版社，1991：12-18. [2] 董英，王吉坤，馮桂林.常用有色金屬資源開發(fā)與加工[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005：225-347. [3] 孟憲民.中國(guó)銅礦的分布情況及勘探方向[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，1953，35（1）：33-56.
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