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锌的相态分析
锌在地壳中的平均含量为83×10-6。锌的主要工业矿物为闪锌矿(ZnS)和铁闪锌矿((Zn,Fe)S)。在锌矿床的氧化带,常可见有菱锌矿(ZnCO3)、水锌矿(Zn5(CO3)2(OH)6)和锌矾(ZnSO4)。其他重要的锌矿物还有异极矿(Zn4(Si2O7)(OH)2·H2O)、硅锌矿(Zn2SiO4)、红锌矿(ZnO)和锌铁尖晶石((Zn,Mn)Fe2O4)等则少见。锌的物相分析在矿床评价中则重要为查明锌是以工业矿物、次生矿物或是以铁、锰、钴、碳质等吸附状态和硅酸盐中类质同象状态存在。
一、锌矿石或化探样品中锌的物相分析
方法提要
本分析系统可测定硫化物相(主要为闪锌矿)、氧化物相(主要为铅菱锌矿、水锌矿、红锌矿)、结合相(主要为锌铁尖晶石和褐铁矿包裹锌)。方法系用冰乙酸(10+90)在沸水浴上浸取锌的氧化物,用饱和溴水室温振荡浸取锌的硫化物,最后的残渣测定结合相锌。方法适用于铅锌矿和化探样品中锌的物相分析。分析流程见下图。
锌矿石
︱
试样0.2~0.5g
︱
60ml冰乙酸(1+9)—5g/L抗坏血酸,沸水浴上1h
残渣60ml饱和溴水,室温机械振荡1h滤液测Pb(氧化物)
残渣测Pb滤液测Pb
(结合相)(硫化物)
铅矿石中锌的物相分析流程
试剂配制
浸取剂ZnI冰乙酸(10+90)—5g/L抗坏血酸溶液。
浸取剂ZnII饱和溴水。
氨水–NH4Cl底液230gNH4Cl溶于1000mlNH4OH中。
锌标准溶液称取1.0g金属Zn加入10mlHCl(1+1),加热溶解后,移入1000ml容量瓶中,以水定容,此溶液也1mg/mlZn
分析步骤
(1)氧化物相锌的测定。称取0.5g试样于200ml锥形瓶中,加入60ml浸取剂ZnI,置沸水浴上并经常搅动,浸取1h,取下稍冷后,用加有纸浆的慢速滤纸过滤,滤液接入250ml烧杯中,用冰乙酸(2+98)洗锥形瓶2~3次,再用水洗残渣5~6次,滤液测定Zn,残渣保留测定下一相。向滤液中加入5mlHNO3,加热蒸发至干,取下,加5mlHNO3、5mlH2SO4(1+1),蒸发至H2SO4冒烟近干,取下,加5mlHCl,加入溶解盐类并蒸干。取下,趁热滴加HCl至盐类溶解,沿杯壁加入20ml水并温热,冷却后,转入50ml容量瓶中,加入12.5ml氨水–NH4Cl底液、在1ml10g/L动物胶溶液、2ml饱和Na2SO3溶液,以水定容。用示波谱法1.1~1.6V测定Zn,此为氧化物相的Zn
(2)硫化物相锌的测定。浸取氧化物后的不溶残渣,转入原锥形瓶中,加入60ml浸取ZnII,加塑料塞后,机械振荡1h。取下用中速滤纸过滤,用水洗锥形瓶2~3次,洗残渣至滤纸无黄色为止(上述操作在通风厨内进行)。滤液测定Zn,残渣保留,用于测定下一相。向滤液中加入5mlHNO3,蒸发至干,再加5mlHCl蒸干,取下趁热滴加HCl至盐类溶解,沿杯壁加入250ml水,以下同氧化物相测定Zn。
(3)结合相铅的测定。浸取硫化物后的残渣连同滤纸转入瓷坩埚中,在电炉上干燥炭化后,在400~500℃灼烧30min,转入聚四氟乙烯烧杯中,加入20mlHCl在电热板上溶解片刻后,加5mlHNO3、2~3mlHF,待试样溶好后蒸发至干,并用水洗杯壁,加5mlHCl重复蒸干一次。取下,趁余热滴加HCl至盐类热解,沿杯壁加入20ml水,以下同氧化物相测定Zn。
注意事项
(1)胶皮塞中常含有Zn,在浸取和热解试样时,要防止污染。
(2)氧化物相锌的浸取也可按用100ml100g/L(NH4)2CO3–NH4OH(1+1)–5g/
(3)测定化探样品中Zn含量为10-6时,可用AAS法(原子吸收光谱法)测定。
二、有含锌锰结核矿石中锌的物相分析
方法提要
本分析系统可测定氧化物相锌、锰结核相锌和硫化物相锌三相。方法基于用氨水–NH4Cl溶液浸取氧化物相锌后,用HCl–盐酸羟胺浸取锰结核相中的锌,最后残渣中测定闪锌矿中锌。分析流程见下图。
试剂配制
氨水–NH4Cl溶液160gNH4Cl溶于400ml氨水中,用水稀释至1L。
HCl–盐酸羟胺溶液30g盐酸羟胺溶于水中,加入2mlHCl,用水稀释至1L。
分析步骤
(1)氧化物相锌的测定。
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