某类铜铅锌原矿化学成分分析与研究

陈武乐 肖惠玲

【摘  要】本文以某类铜铅锌原矿为例，以广西某地120批次某类铜铅锌原矿为研究对象，分析铜铅锌原矿中所具备的化学成分，并以此来对我国某类铜铅锌原矿进行分析阐述。通过研究结果表明，广西某地某类铜铅锌原矿中砷、汞、氟等有毒害物质偶尔会出现超标情况，同时，部分铜铅锌原矿中还含有金、银等具有回收价值的有价金属元素。因此，企业需要根据此类铜铅锌原矿化学成分分析，进一步优化生产工艺，提高企业环境保护治理能力水平有着极为重要的现实意义。

【关键词】铜铅锌原矿;有毒害物质;化学成分分析

引言

随着社会经济的不断发展，我国对各类有色金属的需求量也开始不断增加，但由于我国有色金属资源相对匮乏，各地都加大了对有色金属矿产资源的勘探和开采。我国对原矿石中有毒害物质含量有着明确的标准要求，但对于铜铅锌等原矿石中的有毒害物质含量要求虽然有着国家推荐标准，但却尚未出台相应的法律法规进行明确限制。对此，基于铜铅锌原矿石化学成分进行研究分析，分析广西某地原矿石有毒害物质含量，为今后企业优化生产工艺，提高环境保护治理能力水平有着极为重要的现实意义。

1.材料与方法

1.1实验材料来源

实验过程中所选用的实验材料均为2019年广西某地产出的某类铜铅锌原矿石，为确保研究对象的随机性，提高研究效果，整个实验共采用了随机抽查120个批次的国内铜铅锌原矿石样品，三类原矿石各40批次。该些样品的采样和制备均会按照国家及行业相关标准进行。

1.2检测项目确定

通常来说，铜铅锌原矿是中的有毒害物质多为砷、汞、镉、铅、氟等，该些物质不仅会影响到植物生长，污染环境，还会严重危害人体健康，所以在研究过程中会以此4种元素作为有毒害物质检测内容;铜铅锌原矿石中常见的有价金属包括有金、银等，该些有价金属元素具有较高的可回收价值，因此需要进行相应的精选回收。综上所述，结合铜铅锌原矿石中物质情况，有毒害物质检测项目将会确定为砷、汞、镉、铅4种金属元素、1种非金属元素-氟;可回收有价金属检测项目将会确定为金、银2种。

1.3样品前处理

除有价金属以外，所有金属元素检测的前处理都会以硝酸+盐酸+氢氟酸，三种酸混合溶液试剂进行前处理，同时使用微波消解样品，待溶液呈现出清亮情况时，便可以确定样品已经完全消解，在对溶液进行检测后，发现部分样品的溶液中含有二氧化硅沉淀;对于非金属元素氟，会参考GB/T 3884.5-2012中的检测流程，采用离子选择法进行前处理;对于金元素则会采用火试金法进行，具体实验流程将会采用GB/T 3884.2-2012中的前处理流程进行处理;对于银元素则会参考GB/T 8151.12-2012中的前处理流程，通过原子吸收光谱法进行前处理。

1.4样品测定

根据检测元素性质的同步，所采用的样品测定方法也会存在一定的差异性。对于金属元素测定，会参考GB/T 3884.18-2014 的测定流程，采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪进行测定;对于非金属元素，则会参考GB/T 3884.5 通过离子选择电极测量点位来进行测定，最终获取测定结果。各元素的检出限分别为镉：10mg/kg、铅：20mg/kg、砷：10mg/kg、汞10mg/kg、氟：50mg/kg、锌100mg/kg、铜：10mg/kg、金：0.05g/t、银：10g/t。

2.结果与讨论

2.1评价指标确定

以我国行业标准与国家规定为参考标准，本文将砷、汞、铅、镉、氟等元素有毒害物质的风险等级由Ci来进行评价表示，并通过这一公式来对各元素的风险等级进行评价，公式中，Di为元素的实际测定值，Pi为行业与国家规定标志参考值，当元素的风险等级Ci<0.7时，那么该元素的风险便可以确定为低风险;当元素的风险等级Ci≤0.7<1.0时，那么该元素的风险便可以确定为中风险;当元素的风险等级Ci≥.0时，那么该元素的风险便可以确定为高风险。对于金、银等可回收有价金属的评价指标确定，则会以一般贸易中铜铅锌原矿石中精选价值标准作为本文的评价指标标准Ki，并通过进行计算，公式中，Ui出为可利用指数，Zi出为元素测定值。当可利用指数Ui≥1.0时，代表该元素具有可利用价值，反之代表该元素不具备可回收价值。

2.2实验结果

（1）铜矿石。在进行40批次的铜矿石有毒害物质检验过程中，有总体约16%的批次中检测出砷、汞、镉、氟等有毒害物质。其中在四类有毒害物质中，风险等级最高的两种元素分别为砷和氟，两种有毒害物质的风险等级评价指数最高值为砷：Ci=1.57、氟：Ci=2.1，两种元素均为高风险，其中氟元素的风险等级超标最为严重;其次是镉元素，其风险等级最高值为0.76，属于中风险。由此可见在进口铜矿石中，部分铜矿石存在有毒害物质超标情况，不符合我国行业及国家参考标准。在进行可回收有价金属检验过程中，按照行业规定流程，对铜矿石中铅、锌、金、银等有价金属进行检验，最终发现四种有价金属中，可回收价值最高的有价金属元素为银元素，Ui=20.99;其次为金元素，Ui=12.37;再次为铅元素，Ui=9.87;可回收价值最低的为锌元素，Ui=3.90。四类有价金属的可回收利用指数均超过1.0，所以均有着一定的可回收利用价值，最终在分析计算后，确定具有可回收价值的铜矿石批次数量占总批次的78%。

（2）铅矿石。在进行40批次的铅矿石有毒害物质检验过程中，有毒害物质超标情况批次数量占批次的19%。风险等级超标的有毒害物质分别为镉、砷、汞三种，各有毒害物质风险等级评价指数分别为镉：Ci=2.2、砷：Ci=1.27、汞：Ci=2.1，三类有毒害物质均属于高风险等级，其中镉元素超标最为严重;对铜矿石中铜、锌、金、银等有价金属进行检验，最终发现四类有价金属的可回收利用指数Ui分别为2.11、6.58、4.30、14.60，由此可以看出，四类有价金属均具有一定的可回收价值，且在最终分析计算后，确定具有可回收价值的铅矿石批次比例为67%。

（3）锌矿石。在进行40批次的锌矿石有毒害物质检验过程中，有毒害物质超标情况批次数量占批次的11%。风险等级超标的有毒害物质分别为镉、汞两种，两种分别等级评价指数分别为：镉：Ci=2.6、汞：Ci=3.18，两者均属于高风险等级，且汞元素的超标情况最为严重，但却没有在样品中检测出砷元素超标情况。对铜矿石中铜、铅、金、银等有价金属进行检验，最终发现四类有价金属的可回收利用指数Ui分别为1.61、6.65、6.52、21.89，，由此可以看出，四类有价金属均具有一定的可回收价值，且在最终分析计算后，确定具有可回收价值的铅矿石批次比例为62%。

3.结语

本文通过120批次的广西某地某类铜铅锌原矿石为研究对象，对其含有的砷、汞、镉、铅、氟等有毒害物质和金、银可回收有价金属含量进行化学研究分析，最终发现所有批次的铜铅锌原矿石中，铜矿石有毒害物质超标批次比例为16%、具有可回收價值批次比例为78%;铅矿石有毒害物质超标批次比例为19%、具有可回收价值批次比例为67%;锌矿石有毒害物质超标批次比例为11%、具有可回收价值批次比例为62%。由此可以发现，铜铅锌原矿石中存在有毒害物质偶尔会出现超标情况，部分铜铅锌原矿中还含有金、银等具有回收价值的有价金属元素。企业可以根据本次分析研究成果，对生产工艺进行针对性的研究和改善以及为今后企业环境保护管理提供理论基础支撑何技术指导。

参考文献

[1]刘芬奇.矿石中金银铜铅锌的测定及不确定度分析[J].化工管理，2020（01）：106-107.

[2]韩洁.ICP-AES法测定金属矿石中的铜、铅、锌含量研究[J].世界有色金属，2019（20）：185+187.

[3]单广林.矿石中金银铜铅锌的测定及不确定度探究[J].中国金属通报，2019（11）：242-243.