第五章矿石分析..doc

第五章 矿石分析 §5.1 铁矿石分析 §5.2 铜矿石分析 §5.1 铁矿石分析 一、铁在自然界的存在 1. 铁在地壳中分布 地壳中丰度：约5%，位于Al、O、Si之后，居第四位，是重要的造矿和造岩元素。 存在形式：氧化物、硫化物、碳酸盐、硅酸盐 铁既是亲氧元素又是亲硫元素 ，共生元素 ：过渡元素和铂族，还有Mg、Al、S、As、F、Cl、P和Na等。 2. 铁矿物和铁矿石 （1）工业矿物 磁铁矿， Fe3O4或FeO.Fe2O3，含铁72% 赤铁矿和镜铁矿 Fe2O3 ，含铁70%、氧30% 假象赤铁矿 Fe2O3 褐铁矿 Fe2O3.2/3H2O，含铁66.2%、氧 28.5%、水5.3% 钛铁矿 FeTiO3 ，含FeO 47.34%，TiO2 52.66%。 菱铁矿 FeCO3，含FeO 62.1%。CO2 37.9% 钒钛磁铁矿 是一种富含多种有益伴生元素并可综合利用的重要铁矿石 有用组分为：Fe、Ti、V、Co、Ni、Cu、Cr、Pt族、Se、Te、Nb、Ta、RE、Zr、U等 TFe 10~40%（43.18%）；TiO2 几%~几十%（13.78%）；V 几%（V2O5 0.43%）；Cu、Ni 0.01%~0.1%；Co 0.01% （2）铁矿石品位和有害组分 富矿 ：含铁 ＞35~50%（炼钢、炼铁）；贫矿 ：含铁＜25~35% 钒钛磁铁矿： 高品位 TFe≥45%； 中品位 TFe=30~44.99%；低品位 TFe=20~20.99%； 最低品位 TFe ≥20% 有害组分S、As、Pb、Zn等。 优质铁矿石 S＜0.25%， P＜0.1~0.2%。 二、铁的分析化学性质 1.氧化还原性质 Fe3+比Fe2+稳定，在极强的氧化剂下，呈现不稳定的正六价FeO42- 2. 酸碱性 铁的氧化物皆可溶于酸，生成相应的盐 铁盐、亚铁盐与碱作用生成相应的氢氧化物沉淀 3. 络合性： 配体 CN-、F-、SCN-、Cl-、EDTA、钛铁试剂、铜铁试剂、邻菲啰啉等。 用于分离和掩蔽的：铜试剂、三乙醇胺、柠檬酸盐、酒石酸盐等 三、铁矿石分析 （一）一般铁矿石分析 单项分析：TFe、SiO2、S、P等（其中SiO2、S、P等属于有害杂质），Fe2+及可溶铁---工业评价。 组合分析项目还需：Al2O3、MgO、CaO、MnO及As、K2O、Na2O . 全分析项目还需：TiO2、V2O5、Cr2O3、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Sn、Ge、Ga、Mn、U、Pt族元素、吸附水、化合水、灼烧减量及CO2等。 1.试样的分解 酸溶法: HCl , H3PO4 , S-P混酸（1：1或1：2） , H2SO4-HF 熔融法：Na2O2、NaOH，KOH 、Na2CO3 酸溶碱处理：酸溶后过滤 ，将残渣洗涤并与滤纸一并灰化，然后用碱熔融（常用NaOH或Na2O2） 半熔烧结：测定铁矿石中S 燃烧法：测定S 2. 常测项目及分析方法 一般分析项目同硅酸盐分析 S：BaSO4重量法或碘量法；As：砷钼篮光度法 （二）钒钛磁铁矿石分析 特点：V、Ti含量较高，相互干扰；Ti易水解，易形成磷酸盐沉淀，不利于测定。尤其注意V、Ti的问题。 单项分析：TFe、TiO2、V2O5、S、P、As等元素。当Cu、Co、Ni等较高且有回收价值时，还应包括在内。 组合分析除上之外，还有：SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Mn、Cr2O3、W、Mo、水分、灼烧减量等。 全分析增加Nb、Ta、Zr及稀土等。 1.分解 酸溶法：HF-H2SO4，HF-HCl-HNO3，系统分析； HCl-NaF：测定Fe2+；H3PO4-H2SO4：TFe、Ti、V 。 熔融法： N aOH-Na2O2 ，系统分析；Na2CO3单项分析 酸溶碱处理：H2SO4-Na2CO3 2.主要元素的测定方法 Ti-Fe连测滴定法（氧化还原法和络合法）；V ---氧化还原滴定法、光度法（钽试剂萃取光度法和磷钨钒酸光度法） §5.2 铜矿石分析 一、铜在自然界的存在 1. 铜在地壳中分布 地壳中丰度0.01%，丰度表中居21位。 造矿元素和亲硫元素 ，与Se、Te、Ge、Ga、Le、Au、Os等元素共生 存在形态：自然Cu，硫化物、氧化物、碳酸盐等，硅 酸盐很少。 富铜矿的工业品位为Cu≥1%。当伴生有用组分且冶炼时有用组分又可回收时，其工业品位的要求有所降低。 由于铜矿石中伴生元素较多，除上述共生元素外，还有Pb、Zn、Co、Ni、Sb等，其中大多数是有用元素，所以，应进行全面综合分析和综合评价，