重量法测定矿石中的含硫量

2022-04-25栗忱

新疆有色金属 2022年2期

栗忱

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心,新疆乌鲁木齐 830000）

1 前言

自然界硫化铜矿物种类很多，但有工业价值的主要硫化铜矿物有：黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、铜蓝等铜矿。几乎所有的硫化铜矿石都有含有铁的硫化物，因此从某种意义上来说，硫化铜的浮选实质是解决硫化铜与硫化铁的分离。含硫量的测定是指导选矿工作尤为重要的一部分。

2 试剂和试样

(1)烧结剂：将过氧化钠和无水碳酸钠按照7:1的比例混合、研细、混匀。

(2)盐酸（ρ1.19 g/mL）；硝酸（ρ1.42 g/mL）；氯化钡溶液（100g/L），过滤后使用。

(3)硝酸银溶液（10g/L）：每100mL溶液中加入3～4滴硝酸银。

(4)甲基橙指示剂（1g/L）。

(5)样品粒度不大于100μm，在100℃～105℃烘1h，置于干燥器中，冷却至室温。

3 分析过程

准确称取0.2～0.5g 试样，置于铁坩埚或镍坩埚中，加烧结剂约3g 搅匀，上面盖一层烧结剂1～2g，盖上锅盖，置高温炉中升温至650～700℃熔融，10～12分钟，取出冷却，坩埚及坩埚盖放入250mL 烧杯中，盖上表面皿，缓慢注入约150mL 热水浸取，用水洗出坩埚及盖，煮沸数分钟，如溶液显绿色，滴加数滴乙醇，使高价Mn 还原，取下稍冷，用致密滤纸过滤400mL烧杯中，将沉淀及烧杯用1%碳酸钠洗涤沉淀，洗涤6～8次，沉淀可留作全铁的测定。

在滤液中加入几滴甲基橙指示剂，用1:1 HCl 中和至显红色，并过量3mL，用水调节溶液体积到300mL，溶液加热至沸腾（赶尽二氧化碳），加入热的10%氯化钡10～30mL（视硫的含量而定），充分搅拌，煮沸并保温半小时，然后静置4小时以上。

用致密滤纸滤除沉淀，擦净杯壁，用温水洗涤沉淀及滤纸至滤出液无氯离子为止（用硝酸银检验），将沉淀及滤纸移入已恒重的瓷坩埚中，低温烘干灰化，然后在800～850℃灼烧1小时，取出置于干燥器中冷却至室温，称重，并重复灼烧30 分钟直至恒重，根据硫酸钡的重量，计算硫的含量。

4 结果计算

硫的含量以质量分数ωs表示，按下列公式计算：

式中：

m1—沉淀和坩埚的质量，单位为克（g）；

m2—瓷坩埚的质量，单位为克（g）；

m3—空白的质量，单位为克（g）；

m0—试料的质量，单位为克（g）；

0.1374—硫酸钡换算为硫的换算因数。

5 讨论

试样经过氧化钠-碳酸钠或碳酸钠-氧化锌熔融后，硫都转化成可溶性硫酸盐，经水浸过滤，除去铁氢氧化物后在0.05～0.1mol/L 盐酸溶液中加入氯化钡溶液使其与硫酸根离子形成硫酸钡沉淀，滤出后灼烧称重，换算为硫的含量。

在沉淀硫酸根离子时，下列物质随同硫酸钡共沉淀，氯离子，硝酸根离子，氯酸根离子以钡盐形式共沉淀，碱金属、钙离子、铁离子以硫酸盐或重硫酸盐形式共沉淀，共沉淀的程度决定于溶液的成分，浓度、酸度、温度。沉淀方式及其它因素，硝酸钡和氯酸钡被硫酸钡吸附的性能要比氟化物强得多，所以当溶液中有硝酸根离子或氯酸根离子存在时，在沉淀硫酸钡以前，必须用低浓度盐酸反复蒸干两次，使之完全除去。

硫酸钡沉淀的灼烧温度不应超过850℃，以避免其分解。在灰化滤纸的过程中必须将碳赶尽，否则在高温灼烧时，硫酸钡可能被部分还原为硫化钡,使结果偏低，在此情况下，可用1-2滴硫酸润湿沉淀，低温加热使硫酸白烟冒尽，然后重新灼烧至恒重。