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炼铜炉渣中铜的化学物相分析

发布时间:2014-03-29    来源:化验室网站
    炼铜炉渣有熔炼炉渣、吹炼炉渣、精炼炉渣三种。熔炼炉渣中铜主要以冰铜、Cu2S状态存在,几乎不含金属铜,CuO和Cu2O只在特殊情况下见到。硅酸盐和磁性氧化铁中含铜,可能以化物的细小包裹体形式存在,而不是以硅酸铜和亚铁酸铜形式存在。吹炼炉渣中铜也主要是冰铜和Cu2S,其次是少量金属铜和硅酸铜,在含铜较高的吹炼炉渣中,Cu2O的含量也随之增加。精炼炉渣的组成与上述情况就有明显区别,其中铜主要是金属铜、Cu2O、硅酸铜和亚铁酸铜,几乎不含铜硫化物。
    一、方法概述
    氧化铜的分离   在炼铜炉渣中,游离的CuO和Cu2O的含量一般极少,可以不测定。当需要测定时,可用盐酸羟胺溶液分离。于水浴上浸取数分钟,氧化铜和氧化亚铜浸取率在90%以上,Cu2S、冰铜以及亚铁酸铜浸取率很低。金属溶解12%左右,反以金属铜含量较高时,不宜采用此法分离氧化铜。
    金属铜的分离   金属铜可溶于HgCl2-乙醇溶液中,但当直接浸取金属铜时,冰铜和白冰铜分别溶解10%和20%,即使加入还原剂,浸取率仍然较高。研究表明,巯基乙酸的氨性溶液,可使部分冰铜溶解,另一部分冰铜变成方黄铜矿,金属铜也部分溶解,但是于巯基乙酸的氨性溶液中加入2,3-二巯基丙烷磺酸钠或单宁时,金属铜的溶解被抑制。因此,在用HgCl2-乙醇溶液浸取金属铜之前,用巯基乙酸-单宁(或2,3-二巯基丙烷磺酸钠)的氨性溶液处理试样,使部分冰铜溶解,另一部分冰铜转化为黄铜矿。这样可提高测定的准确度。
    硫化铜的分离   一部分硫化物已在分离金属铜之前浸取。剩余的硫化铜可用溴-甲醇溶液浸取。在溴-甲醇溶液部亚铁酸铜、磁性氧化铁、硅酸盐等溶解甚微,留在残渣中。
    其他化合物中铜的分离  留在最终残渣中。
    炼铜炉渣中铜的化学物相分析流程如下图所示。应指出,此流程更适合熔炼和吹炼炉渣。
图中  炼铜炉渣中铜的化学物相分析流程
    二、分析步骤
    铜氧化物的测定   称取0.2000g试样,加入50mL预先加热近沸的30g/L盐酸羟胺溶液,水浴浸取5min,过滤,洗涤。于滤液中测定铜。
    金属铜的测定   浸取氧化铜后的残渣,加入50mL 2g/L单宁-15%巯基乙酸-85%氨水溶液,振荡15min,过滤,洗涤。滤液测定铜为部分硫化铜Ⅰ。残渣移入锥形瓶中,加入50mL 20g/L HgCl2-50g/L盐酸羟胺-乙醇溶液,振荡60min,过滤,洗涤。于滤液中测公平铜。为金属铜。
    部分硫化铜Ⅱ的测定   将上述残渣移入原锥形瓶中,加入50mL溴-甲醇溶液,振荡30min,过滤,洗涤。滤液中测定铜。或与前述的硫化铜Ⅰ之滤液合并测定铜。
    其他化合物中铜的测定   于最终的残渣中测定。

(编辑:化验室网站 www.hy1234.com)

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