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《矿物化学处理》实验指导书 武汉工程大学 二0一二年三月 实验一 氧化铁矿焙烧实验 一、实验目的 掌握实验条件下还原或氧化焙烧的操作技术，了解焙烧条件对不同氧化铁矿还原或氧化焙烧效果及其磁选性能的影响。 二、实验要求 1、正确使用马弗炉进行还原或氧化焙烧，注意操作安全，以免烫伤或损坏实验实验仪器设备； 2、针对赤铁矿的还原焙烧或磁铁矿的氧化焙烧，根据所学知识设计还原或氧化焙烧方案； 3、每组学生至少要选定一种焙烧工艺进行实验； 4、认真记录实验数据，并作有关计算。 三、实验原理 弱磁性的赤铁矿和强磁性的磁铁矿是二种主要的铁矿物形式，赤铁矿通过还原焙烧可以转变为磁铁矿，而磁铁矿氧化后可以转变为赤铁矿，其反应为： 通过磁化还原焙烧，将弱磁性铁矿物转变为强磁性的磁铁矿，再用弱磁选分选富集磁铁矿，是处理低品位红铁矿石最有效的典型方法。 四、实验设备及用具 l、煅烧设备：马弗炉，50毫升坩埚，坩埚钳。 2、其他用具：小搪瓷碗，天平，永磁磁铁，小毛刷。 五、操作步骤 （一）赤铁矿还原磁化焙烧 1、取一定量的赤铁矿样品，用磁铁检验其磁性，如有磁铁能吸起的物料，求出其在样品中所占的重量百分比（磁铁矿产率r1），并做记录； 2、将样品均匀分出至少三份，每份5克，并加入一定量的碳粉做还原剂； 3、设计还原焙烧条件（如不同的还原剂用量、焙烧温度、焙烧时间等），要求每组应做三个条件的实验； 4、按照设计好的条件，将称量好的四份样品分别盛于瓷坩埚内，用坩埚钳小心将上盖的瓷坩埚放入马弗炉内焙烧； 5、将焙烧好的矿样取出，待冷至室温后再用磁铁检验其磁性，求出焙烧后赤铁矿还原为磁铁矿的还原率E1，并做记录。 E1=焙烧后样品中磁铁矿的产率r2－焙烧前样品中磁铁矿的产率r1 （%） （二）磁铁矿氧化焙烧 1、取一定量的磁铁矿样品，用磁铁检验其磁性，求出焙烧前样品中磁铁矿的产率r1，并做记录； 2、将样品均匀分出至少三份，每份5克； 3、设计氧化焙烧条件（如不同的焙烧温度、焙烧时间等），要求每组至少应做三个条件的实验； 4、按照设计好的条件，将称量好的四份样品分别盛于瓷坩埚内，用坩埚钳小心将敞开盖的瓷坩埚放入马弗炉内焙烧，焙烧过程应定时用坩埚钳翻动样品使其与空气充分接触； 5、将焙烧好的矿样取出，待冷至室温后再用磁铁检验其磁性，求出焙烧后磁铁矿氧化为赤铁矿的氧化率E2，并做记录。 E2=焙烧前样品中磁铁矿的产率r1－焙烧后样品中磁铁矿的产率r2 （%） 六、实验数据及讨论 1、实验数据表： 还原焙烧 焙烧条件 还原率（%） 氧化焙烧 焙烧条件 氧化率（%） 2、实验结果讨论： 实验二 氧化铜矿的浸出实验 一、实验目的 掌握实验条件下的浸出和过滤操作技术，了解浸出条件对氧化铜矿铜浸出率的影响，掌握浸出液含铜量的分析测试方法。 二、实验要求 1、正确使用浸出和过滤设备，注意操作安全； 2、氧化铜矿的浸出可采用酸浸或碱浸工艺，要求自行设计浸出工艺； 3、每组学生至少要选定一种浸出工艺进行不同条件下氧化铜矿的浸出实验； 4、认真记录实验数据，并作有关计算。 三、实验原理 氧化铜矿难以用浮选法回收，利用硫酸做浸出剂的酸浸工艺，可使氧化铜转变为可溶的硫酸铜，硫酸铜溶液通过沉淀，电积法等而得以回收铜，使铜富集或提纯。其主要反应为： CuO＋H2SO4 = CuSO4＋H2O 利用碳酸铵和氢氧化铵作浸出剂的碱浸工艺，可使氧化铜转变为可溶的铜氨络合物，浸出矿浆经固液分离后，蒸馏浸出液，铜呈氧化铜形态沉淀析出，挥发的氨及二氧化碳经冷凝吸收后，呈碳酸铵和氢氧化铵的形态返回浸出作业使用。过程反应为： CuO＋2NH4OH＋(NH4)2CO3 = [Cu(NH3)4]CO3＋3H2O [Cu(NH3)4]CO3 = CuO＋4NH3＋CO2 4NH3＋CO2＋3H2O = 2NH4OH＋(NH4)2CO3 四、实验用具及试剂 l、浸出用具：250毫升烧杯3个，25毫升量筒1个，磁力搅拌器一台。 2、试剂：化学纯硫酸、碳酸铵和氢氧化铵。 3、过滤：滤纸、漏斗、玻璃捧和100ml溶量瓶。 4、称量：天平、小毛刷。 五、操作步骤 1、均匀分出至少三份矿样，每份5克，分别放入不同的烧杯中； 2、根据选定的酸或碱浸出工艺，设计不同的浸出条件（如不同的浸出剂浓度、浸出温度、浸出时间等），要求每组至少应做三个条件的实验； 3、按照设计好的条件，将烧杯放到磁力搅拌器上并加入水和浸出剂进行浸出实验，浸出过程保持矿浆固液比为1∶2.5； 4、浸出结束后将矿浆进行过滤，接着用77.5毫升水对滤渣进行多次过滤洗涤