작업 설명
구리 광석에서 구리의 함량은 매우 많이 변하여 측정 방법도 매우 많다. 현재 요오드 측정법을 많이 사용하여 고, 중 구리 함량을 측정한다. 요오드 측정법은 이미 구리 정광의 구리를 측정하는 국가 표준 방법 (GB/T3884. 1-20 12) 으로 등재되었다. 구리 정광의 분석은 일반적으로 구리, 금, 은, 황, 산화 마그네슘, 불소, 납, 아연, 카드뮴, 니켈, 비소, 비스무트, 안티몬, 수은을 측정해야 한다. 본 과제의 목적은 실제 조작 훈련을 통해 요오드 측정법으로 구리 정광의 구리 함량을 측정하고 산 분해법을 능숙하게 사용하여 샘플을 분해하는 것이다. 원본 기록을 사실적이고 정상적으로 기록하고 유효 수치에 따라 결과를 계산할 수 있습니다.
임무 실시
첫째, 장비 및 시약 준비
(1) 유리 기기: 산성 적정관, 송곳병, 용량병, 비이커입니다.
(2) 구리 (≥99.99%): 구리를 끓는 빙초산 (ρ = 1.05g/ml) 에 넣고 끓어오르는 14min
(3) 브롬 (아르곤).
(4) 불화 암모늄 (AR).
(5) 염산 (ρ =1..19g/ml).
(6) 질산 (ρ = 1.42g/ml).
(7) 황산 (ρ = 1.84g/ml).
(8) 과염소산 (ρ = 1.67g/ml).
(9) 빙초산 (1+3) (ρ = 1.05g/ml).
(10) 질산 (1+ 1).
(1 1) 불화수소 포화용액 (비닐 병에 저장됨).
(12) 아세트산 암모늄 용액 (300g/L): 90g 초산 암모늄을 400mL 비이커에 넣고 150mL 증류수와1을 넣는다 이 용액의 pH 값은 5 이다.
(13) 칼륨 티오 시아 네이트 (100g/L): 칼륨 10g 티오 시아 네이트를 400mL 비이커에 용해시켜/kloc-를 넣는다
(14) 녹말 용액은 1g 용해성 전분을 취하여 약간의 물로 반죽을 만들고 방금 끓인 증류수로 100mL 로 희석하여 끓어오르고 냉각시킵니다.
(15) 염화철 (100g/리터).
(16) 요오드화 칼륨 (아르곤)
(17) 티오 황산나트륨 (약 0.04mol/L):
준비: 100g 황산나트륨 (NA2S2O3 5H2O) 을 1000mL 비이커에 500mL 무수탄산나트륨 (4g/L) 을 넣는다
--교정: 0.080 g (정확한 0.000 1 g) 로 처리된 순수 구리를 각각 500mL 테이퍼 병에 넣고 10mL 질산 (/Kloc-; 5mL 황산 (1+ 1) 을 넣고, 계속 가열하여 근간까지 증발하고, 약간 차갑게 제거하고, 약 40mL 증류수로 컵 벽을 헹구고, 가열하여 소금류가 완전히 녹을 때까지 끓여 실온까지 냉각시킵니다. 1mL 빙초산 (1+3 교정과 동시에 공백 테스트를 한다.
다음 공식에 따라 황대황산나트륨 표준적정 용액의 적정 값을 계산합니다.
암석 광물 분석
형식 중: T 는 황대황산나트륨 표준용액으로 구리에 대한 적정 값, G/ML 입니다. M 은 순수한 구리의 질량, g 입니다. V 는 순수 구리가 소비하는 황산나트륨 표준용액의 부피를 적정하는 ML 입니다. V0 은 적정공백에 소비되는 황대황산나트륨 표준용액의 부피, mL 입니다.
둘째, 분석 단계
정확히 0.2000 g 구리 정광을 300mL 송곳병에 넣고 약간의 물로 적셔 10mL 농염산을 넣어 전열판에서 저온으로 3 ~ 5 분 가열하고, 약간 차갑게 제거하고, 5mL 질산과 0.5 ~ 1 ml 브롬을 넣는다.
30mL 증류수로 접시와 컵벽을 헹구고, 윗부분을 덮고, 전열판에 넣고 끓여 용해성 소금을 완전히 녹여 실온까지 식히고, 아세테이트용액을 적색까지 떨어뜨리고, 포화불화수소용액을 적색까지 떨어뜨리고, 과량 1ml 로 섞는다. 2 ~ 3 g 요오드화 칼륨을 넣어 용해하고, 즉시 황황산나트륨 표준용액으로 연한 노란색으로 적정하고, 2mL 전분용액을 넣어 연청색으로 계속 적정하고, 5mL 황산칼륨 용액을 넣고, 격렬하게 흔들어서 파란색이 깊어지고, 파란색이 막 사라질 때까지 적정한다. 샘플로 빈 실험을 하다.
철분 함량이 낮으면 1 밀리리터 염화철 용액을 넣어야 한다. 납의 함량이 높으면 2mL 전분 용액을 미리 첨가해야 한다.
셋째, 결과 계산
구리의 퍼센트 함량은 다음 공식으로 계산됩니다.
암석 광물 분석
여기서 w(Cu) 는 구리의 질량 점수이고,%; T 는 황대황산나트륨 표준적정 용액으로 구리의 적정도, G/ML 입니다. V 는 적정 샘플 용액이 소비하는 황대황산나트륨 표준적정 용액의 볼륨, ML 입니다. V0 은 빈 샘플 용액이 소비하는 황산나트륨 표준적정 용액의 볼륨, ML 입니다. M 은 계량 샘플의 품질입니다, g.
넷째, 품질 양식을 작성하십시오.
임무가 완료되면 부록 1 의 품질 표 3, 4, 5 를 작성하십시오.
작업 분석
첫째, 요오드 측정법에 의한 구리의 결정
요오드 측정법으로 구리를 측정하는 근거는 약산성 용액 (pH = 3 ~ 4) 에서 Cu2+ 가 과량의 KI 반응과 함께 CuI 침전과 I2 를 생성하고, 침전된 I2 는 전분을 지시제로 사용하는 Na2S2O3 표준용액으로 적정한다는 것이다. 관련 반응은 다음과 같습니다.
암석 광물 분석
Cu2+ 와 I- 의 반응은 되돌릴 수 있으며, Cu2+ 농도 감소 (예: 복합물 형성) 또는 CuI 용해도 증가를 일으키는 모든 요인으로 인해 반응이 불완전해집니다. 너무 많은 KI 를 추가하면 Cu2+ 의 복원이 완성될 수 있습니다. 그러나 CuI 침전의 강한 흡착작용은 결과를 감소시킬 수 있다. 일반적으로 사용되는 방법은 종점 근처에 티오 시아 네이트를 추가하여 CUI (KSP =1.1×10-12) 를 용해도로 변환하는 것입니다. 침전 변환 과정에서 흡착된 요오드가 방출되어 황대황산나트륨 용액으로 적정되어 분석 결과의 정확성을 높였다. 즉:
CuI+SCN-→CuSCN+I-
황산염은 종점 근처에 첨가해야 한다. 그렇지 않으면 SCN- 대량의 Cu2+ 복원을 일으켜 측정 결과가 낮아질 수 있다. 용액의 pH 값은 일반적으로 3.0 에서 4.0 사이로 조절해야 한다. 산도가 너무 낮을 때 Cu2+ 는 쉽게 가수 분해되어 반응이 불완전하고 결과가 낮고 반응 속도가 느리며 종점이 연장된다. 산도가 너무 높으면 I- 공기 중의 산소에 의해 I2(Cu2+ 촉매 반응) 로 산화되어 결과가 높다.
Fe3+ 는 I-, 간섭 측정을 산화할 수 있지만 NH4HF2 를 추가하면 마스킹할 수 있습니다. NH4HF2 는 좋은 완충 용액입니다. HF 의 K α는 6.6× 10-4 이므로 용액의 pH 값은 3.0-4.0 사이로 유지될 수 있습니다.
둘째, Na2S2O3 표준 용액 준비
Na2S2O3 은 대조품이 아니기 때문에 표준 용액을 직접 조제할 수 없습니다. 조제된 na2s _ 2O _ 2 용액은 불안정하고 분해되기 쉽다. 수중 미생물과 공기 중 CO2, O2 의 작용으로 다음과 같은 반응이 발생하기 때문이다.
암석 광물 분석
암석 광물 분석
암석 광물 분석
또한 물에서 미량의 Cu2 ++ 또는 Fe3 ++ 도 Na2S2O3 용액의 분해를 촉진한다.
따라서 Na2S2O3 용액을 준비할 때는 방금 끓인 증류수에 소량의 Na2CO3 을 넣어 용액을 약한 알칼리성으로 만들어 세균의 성장을 억제해야 한다. 이렇게 배합한 용액은 장기간 보존하기 쉽지 않으므로 일정 기간 사용한 후에 다시 교정해야 한다. 용액이 혼탁하거나 황침전이 되는 것을 발견하면, 다른 용액을 교정하거나 준비하기 전에 여과해야 한다.
셋째, 간섭 요인 및 제거 방법
(1) 3 가 철이온의 존재: Fe3 ++ 는 I- 를 산화시키고 요오드를 침전시켜 결과를 높인다. 철의 존재 하에서 요오드량법으로 구리를 측정하기 위해서, 종종 철을 요오드화 칼륨과 반응하지 않는 복합물로 변환하는데, 보통 불화칼륨 (암모늄) 을 넣는다. 이때 Fe3 ++ 는 요오드화 칼륨과 반응하지 않는 배위 이온으로 결합되는데, 이는 빠른 요오드 형광 분석의 기초이다.
(2) 비소산과 안티몬산: 요오드 측정법으로 구리를 측정하는 조건 (pH > 3.5) 에서는 혈장이 침전될 수 있는 I2 산화로 결과가 낮거나 심지어 I2 를 방출하지 않고 측정을 방해한다. 반응은 다음과 같습니다.
암석 광물 분석
5 가 비소와 안티몬은 pH > 3.5 일 때 측정에 방해가 되지 않는다. 따라서 샘플을 분해할 때 3 가 비소와 텅스텐을 고가로 산화시켜 간섭을 제거할 수 있다. 브롬 산화 비소 (iii) 와 안티몬을 첨가하다. 부글부글 끓여 불필요한 브롬을 제거하다.
(3) 아질산염은 영향이 있어 용액에 우레아를 넣어 제거할 수 있다.
(4) 요오드화아동 침전에 요오드를 흡착하여 측정 결과가 낮다. 티오 시아 네이트 암모늄과 요오드화 된 구리의 첨가는 티오 시아 네이트 구리의 용해도를 요오드화 된 구리보다 작게 만들고 티오 시아 네이트 구리를 생성하여 요오드의 흡착을 제거합니다. 구리 함량이 매우 낮으면 황산 암모늄을 넣지 않아도 된다. 구리 함량이 높으면 적정 종점 전에 적당량의 황산화용액을 넣어 요오드화아구리를 황산아동으로 바꿀 수 있다.
CuI+SCN-→CuSCN+I-
적정할 때 부피가 너무 클 수 없다. 그렇지 않으면 요오드화아동은 2 가 동염을 형성하여 용액을 파란색으로 만들고 종점이 뚜렷하지 않게 한다.
실험 안내서 및 안전 팁
샘플의 탄소 함량이 높을 때는 2mL 황산과 2 ~ 5ml 과염소산을 넣어 가열하여 검은 찌꺼기가 없는 상태로 녹여 증발해야 한다.
샘플에 높은 실리콘과 탄소가 포함되어 있을 때 0.5 g 불화수소와 5 ~ 10 ml 과염소산을 넣는다.
샘플에 비소, 안티몬 함량이 높을 때는 브롬물을 첨가한 다음 황산을 넣어 담배 처리를 해야 한다.
요오드화 칼륨의 양: I- 와 Cu2+ 의 반응이 역반응이기 때문이다.
암석 광물 분석
따라서 cu2++ 와 I- 정량 반응을 위해서는 I- (일반적으로 KI 형식) 를 과도하게 추가해야 합니다. 실제 분석에서 2g 안팎의 KI 를 넣으면 Cu2 ++ 가 I- 정량과 반응할 수 있다. 또한 과잉 I- 의 존재로 인해 반응으로 생성된 요오드는 I3 을 형성하여 요오드의 휘발성으로 인한 오차를 줄일 수 있다.
황산염의 작용: 구리를 측정하는 용액에 황산염을 넣어 요오드화아동을 용해도가 적은 황산아동으로 변화시킨다. 반응은 다음과 같습니다.
CuI+SCN-→CuSCN+I-
① 요오드화아구리의 요오드에 대한 흡착 (구리 함량이 높을 때, 이 흡착은 상당히 두드러진다) 을 극복하고 종점을 명확하게 한다.
②I- Cu2+ 와의 반응이 더 완료 될 수있다.
③ 요오드 이온 농도를 증가시켜 요오드화 칼륨의 양을 줄일 수 있다.
황산염의 첨가 시간: 구리 함량이 높을 때 종점에 접근할 때 적당량의 황산칼륨 용액을 첨가할 수 있다. 너무 일찍 추가하면 구리를 CNS- 로 복원할 수 있기 때문에 결과가 낮아집니다. 반응은 다음과 같습니다.
암석 광물 분석
적정시 용액의 산도: 구리의 요오드량 적정은 아세트산, 황산 또는 염산 매체에서 할 수 있다. 현재, 그것은 주로 아세트산 매체에서 수행되는데, 주로 아세트산 매체에서는 황산이나 염산 매체보다 필요한 산도를 더 쉽게 조절할 수 있기 때문이다. 요오드량법으로 구리를 측정할 때, pH 값은 반드시 3.5 와 4 사이에 유지되어야 한다.
① 알칼리성 용액에서는 5H2O, I2 가 알칼리성 용액에서 불균등화되며 가수 분해 부작용이 있을 수 있다.
② Na2S2O3 용액은 강산 용액에서 분해된다. 산도가 너무 높으면 요오드화물은 공기 산화에 의해 요오드를 침전시키기 쉽다. 4i-+4h++O2 → 2I2+2h2o.
③ 구리 광석에는 종종 철, 비소, 안티몬 및 기타 금속이 들어 있습니다. 샘플이 용해되면 용액 중의 Fe3+, As(ⅴ) 및 Sb(ⅴ) 가 I- 를 I2 로 산화시켜 Cu2+ 측정을 방해할 수 있다. As(ⅴ) 와 Sb(ⅴ) 의 산화 능력은 산도가 감소함에 따라 감소하며, pH 가 3.5 보다 크면 I- 를 산화시킬 수 없다. Fe3+ 간섭은 f 로 숨길 수 있습니다.
적정 용액 부피: 부피는 너무 클 수 없습니다. 화학반응의 속도는 반응물의 농도와 관련이 있다. 용액 부피를 늘리는 것은 Cu2 ++ 와 I- 의 농도를 낮추는 것과 같고, 반응 속도를 늦추고, 요오드화아구리가 다시 아동염을 형성하고, 종점이 돌아오고, 종점이 뚜렷하지 않다.
아질산염이 완전히 제거되지 않으면 약간의 우레아를 넣고 몇 분간 끓인다.
빈 용액과 철분 함량이 낮은 샘플의 경우 pH 값 조정을 용이하게 하기 위해 100g/L NH4Fe(SO4)2 용액을 몇 방울 넣을 수 있습니다.
사례분석
1. 홍성광업회사 연구실의 한 직원은 요오드 측정법으로 모 구리 함유 돌의 구리 함량을 측정했다. 샘플은 염산과 질산으로 용해된 후 NH4F 를 넣어 Fe3+ 의 간섭을 제거한다. 그러나 비교 결과 측정 결과가 높은 것으로 나타났다. 당신의 지식으로 결과가 높을 수 있는 원인을 분석해 주세요.
2. 감주 코발트 텅스텐 () 이 철구리 광석을 매입했는데, 상대방이 발행한 검사 보고서에 따르면 이 구리 함량은 1 1.26% 로 나타났다. 실험실의 한 직원은 요오드 측정법으로 구리 함량을 측정할 때 샘플을 녹여 NaAc 용액으로 용액 pH 값을 3.5 ~ 5.0 정도로 조절하고 KI 복원 Cu2+ 를 넣는다. 적정을 거쳐 그는 계산 결과가 상대보다 높다는 것을 발견했다. 기술 책임자는 원인을 찾다가 그 직원이 NH4F 가입을 잊어버린 것을 발견했다. 이번 측정이 실패한 원인을 분석해 주세요.
자료를 읽다
구리 정광 지식 소개
1. 개요
자연계에는 200 여 종의 구리 함유 광물이 있는데, 그중 10 여 종만이 경제적 가치를 가지고 있다. 가장 흔한 구리 광산은 황동광 (CuFeS2), 휘구리 (Cu2S), 천청석 (CuS) 등과 같은 황화 구리 광산이다. 현재 세계 구리의 80% 는 이런 광석에서 나온다. 구리 정광은 구리를 함유한 광물로, 산산조각 나고 볼 밀링을 한 후 화학약품으로 부선으로 분리하여 포획하여 품위를 크게 높여 구리를 정련하는 데 쓰인다. 몇몇 구리 광산 (예: 후베이 대야 구리 광산과 같은) 에는 공작석이 섞여 있는데, 이것은 구리를 함유한 탄산염 광물로, 색채가 화려하며 조각한 후 악세사리나 목걸이 등의 장신구를 만들 수 있다. 그것은 보기 드문 보석으로 사람들에게 깊은 사랑을 받는다.
중국이 구리 광산을 채굴하고 제련하는 역사는 유구하여 2700 여 년 전의 춘추시대로 거슬러 올라갈 수 있다. 대야 유색금속주식유한공사 녹동산광에서 발견된 고대 구리 유적지는 이미 고고학을 통해 발굴되었다. 서주에서 서한 1000 여 년까지 수백 개의 서로 다른 구조, 서로 다른 지지 방식을 가진 샤프트, 사선, 맹정, 100 여 개의 평평한 골목, 그리고 춘추 초기의 동고로를 청소했다. 발굴과 함께 대량의 채굴, 선광, 제련을 위한 생산 도구가 출토되었다. 40 만 톤이 넘는 고대 제련 찌꺼기가 유적지 부근의 표면에 쌓여 있다.
중국 현대 대형 구리 제련 광업 제련업체는 강서동업 주식유한공사, 대야유색금속회사 (호북), 구리릉 유색금속회사 (장쑤), 은색금속회사 (간쑤), 중조산 유색금속회사 (산서), 운남 제련소, 심양 제련소, 자채구리 광산의 품위와 수량이 제한되어 수입 구리 정광에 대한 수요가 날로 증가하고 있다. 중국과 무역을 하는 구리 정광은 파푸아뉴기니, 필리핀, 인도네시아, 호주, 몽골, 모로코, 모잠비크, 남아프리카, 폴란드, 페루, 칠레, 멕시코, 미국, 캐나다 등을 생산한다.
2. 특징
수입 황화 구리 정광은 일반적으로 짙은 녹색에서 황록색까지, 회색 검은색도 있고, 때로는 약간의 핑크 블루도 있다. 구리 정광은 부선의 산물로 입도가 가늘다. 건조에 가까운 구리 정광은 저장 과정에서 먼지가 잘 빠져서 원양운송에 적합하지 않기 때문에 생산 과정에서 종종 10% 정도의 수분을 유지한다. 온도가 높을 때 황화 구리 정광은 산화하기 쉽다. 특히 원양 수송 시간이 길거나 여름에 화물을 인수할 때 산화 현상이 더욱 심각하다. 이런 구리 정광을 받아들일 때, 왕왕 구리 품위가 낮아지고, 수신 중량이 증가한다. 이 때문에 구리 정광은 무역 인수인계 과정에서 금속 총량으로 측정된다. 품질 분석을 위한 샘플은 밀폐된 알루미늄 호일 봉지에 저장해야 한다. 실험에 따르면 종이봉투나 폴리에틸렌봉지에 밀봉된 샘플이 건조기에 보관된 지 한 달 후 구리의 퍼센트 함량이 현저히 낮아졌으며, 보관 시간이 길어짐에 따라 구리의 품위는 계속 낮아지고 알루미늄 호일봉지에 밀봉된 샘플은 반년 후에도 구리 함량은 크게 변하지 않았다.
제련의 관점에서 볼 때, 구리 정광의 유철 함량은 비교적 좋으며, 일반적으로1:1정도, Fe > 20%, Si < 10% 가 필요합니다. 이런 광석은 반사로에서 부스러기 성능과 유동성이 좋다. 크롬, 수은, 납, 아연, 비스무트, 비소, 불소, 염소 등의 불순물 원소 함량이 낮을수록 주로 제련 및 환경 보호 요구 사항을 충족합니다.
사용
구리 정광은 구리를 정련하는 데 쓰인다. 광석 제련으로 얻은' 발톱 구리' 는 바로 굵은 구리로, 전기 분해를 통해 순도가 높은 전해구리를 얻을 수 있다. 제련 및 전기 분해 과정에서 양극 진흙, 전해질, 그을음 및 배기 가스에서 금, 은, 팔라듐, 백금, 카드뮴, 납, 아연, 비스무트, 셀레늄, 텔 루륨, 황 및 기타 원소 또는 화합물을 회수 할 수 있으며, 폐열은 발전에 사용될 수 있습니다. 종합이용은 폐액, 폐기물, 배기가스로 인한 환경과 공기의 오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 폐기를 보물로 만들어 구리 정광의 이용가치를 높일 수 있다.
4. 화학 성분
황화 구리 정광의 주성분은 구리, 철, 황이고, 주요 귀금속은 금과 은이고, 다른 성분은 실리콘, 칼슘, 마그네슘, 납, 아연, 알루미늄, 망간, 비스무트, 안티몬, 불소, 염소 등이다. 원광의 산지와 선광 수준이 다르기 때문에 품질 차이가 매우 크다.
5. 검사규격을 임포트합니다
수입 구리 정광은 거래배치 중 구리, 금, 은의 순금속 함량을 기준으로 한다. 일반적으로 구리 25% ~ 45%, 금 함량 1 ~ 35g/t, 은 함량이 30 ~ 350g/t 범위 내에 있는 경우 금 함량이 1g/t 보다 작은 경우 다년간 구리 정광을 수입하는 실천을 거쳐 가격과 회수율을 감안해 기업들은 구리 함유 30% 안팎, 금은함량이 비정가 범위 내에 있는 구리 정광을 수입하는 것을 좋아한다. 제련과 환경에 해로운 원소인 F, Cl, Pb+Zn, As, Sb, Hg 는 한도 이하이며 한도를 초과하면 규정에 따라 벌금을 물게 됩니다. 만약 한도를 초과하면 화물은 거부될 것이다.
6. 검사 기준
구리 정광의 검사는 일반적으로 500 t 를 하위 배치로 한다. 무게를 측정할 때 대표적인 샘플을 취하여 수분 측정 샘플과 품질 분석 샘플을 준비하고 규정에 따라 분석하고 측정하며 모든 하위 로트 검사 결과의 가중 평균은 최종 결과입니다. 발송인과 수취인의 품질 검사 결과가 오차 범위 내에 있어 화물이 순조롭게 인수될 수 있다. 쌍방의 결과가 0.3% 를 넘으면 금결과가 0.5g/t 를 초과하고 은결과가 10 ~ 15g/t 를 초과하면 중재가 필요할 수 있습니다.
우리나라 구리 정광의 기술 조건과 검사 기준이 비교적 완비되어 있다. YS/T3 18 -2007 은 구리 정광의 기술 표준이며, 구리 정광의 원래 15 등급을 5 등급으로 수정했다. 샘플 준비 방법 및 수분 함량 측정은 GB/T 14263-20 10 으로 진행됩니다. 업무 관행에 따르면 일부 구리 정광의 금은 함량이 매우 높으며, GB/T3884 는 구리, 금, 은, 황, 비소, 산화 마그네슘, 불소, 납, 아연, 카드뮴의 검사 방법을 규정하고 있다.