銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試方法

李育林

（紫金銅業(yè)有限公司，福建 龍巖 364200）

銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試方法

李育林

（紫金銅業(yè)有限公司，福建 龍巖 364200）

由于良好的導(dǎo)電性能，銅被廣泛應(yīng)用于電子系統(tǒng)與通訊設(shè)備中。但是，銅在自然界中通常與其他物質(zhì)結(jié)合在一起，銅礦石中不僅包含銅，還有其他多種元素。準(zhǔn)確測(cè)定礦石中的化學(xué)元素是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作。礦石中化學(xué)元素測(cè)定的基礎(chǔ)是樣品，只有保證樣品的精確性，人們才能準(zhǔn)確地判斷礦產(chǎn)的實(shí)際情況。因此，加工均勻的、具有代表性的樣品必不可少。本文將對(duì)銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試方法進(jìn)行淺析。

銅礦石樣品；加工；分析測(cè)試

銅分布在多種礦物中，形態(tài)與鑲嵌程度不盡相同。所以，在進(jìn)行不同原礦的加工時(shí)，要充分考慮銅礦石的賦存狀態(tài)，制作出與其性質(zhì)相符的樣品，使加工后的樣品更具有代表性。銅是常見(jiàn)的金屬元素，測(cè)定方法很多，如原子光譜吸收法、碘量法等，但各有特點(diǎn)[1]。本文將對(duì)銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試方法進(jìn)行分析。

1 銅礦石測(cè)試分析的意義

銅是人們生活與經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中使用較多的金屬，存在于社會(huì)中各個(gè)領(lǐng)域。在人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展中，軍事與科技的發(fā)展都離不開(kāi)金屬資源的支持。銅礦石測(cè)試分析能夠幫助人們?cè)诘V區(qū)進(jìn)行實(shí)際開(kāi)采之前就了解地質(zhì)中銅的含量、賦存狀態(tài)，進(jìn)而采取針對(duì)性的開(kāi)采方式，節(jié)省大量人力資源與經(jīng)濟(jì)投入。

2 銅礦石樣品

銅存在的形態(tài)多變，含量變化較大，并且可能含有大量其他物質(zhì)，在進(jìn)行樣品加工時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行充分考慮，結(jié)合實(shí)際情況做出與實(shí)驗(yàn)需要最為相符的礦石樣品。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，要保證采取的樣品具有代表性，需要對(duì)每一塊銅礦石進(jìn)行編號(hào)處理，這能夠?yàn)殂~的加工與分析測(cè)試奠定良好的基礎(chǔ)。銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試中，需要選取典型的、具有代表性的銅礦石，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行破碎處理，保證其粒度與分量能夠與實(shí)驗(yàn)中要求的標(biāo)準(zhǔn)相符合。在對(duì)銅礦石進(jìn)行篩選的過(guò)程中要使用隔篩方式，對(duì)篩選出的碎石進(jìn)行準(zhǔn)確稱(chēng)重，計(jì)量器的精度要達(dá)到1 g，按照實(shí)驗(yàn)要求保留稱(chēng)量結(jié)果，然后才能轉(zhuǎn)入加工工作。取樣時(shí)采用多面多點(diǎn)方式，然后將其作為分析樣品來(lái)測(cè)試銅的含量。在具體的采樣工作中，制作出兩組樣品，其原始質(zhì)量分別為27.33 kg與14.69 kg，編號(hào)為A-1與A-2。為提高實(shí)驗(yàn)的安全性，安全縮分系數(shù)k 為0.8，d為2 mm，此時(shí)樣品的提取已經(jīng)具有一定的典型性與代表性。在以后的實(shí)驗(yàn)中要對(duì)樣品進(jìn)行粗匯總碎。在此過(guò)程中，要保證破碎的形態(tài)與大小基本一致，避免直徑大于或者小于2 mm的金屬碎塊被擊碎后混入其中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。

3 銅礦石樣品的加工

3.1 分級(jí)篩選實(shí)驗(yàn)銅礦石樣品

進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的首要步驟是采用上述方式提取銅礦石樣品。從篩下物中抽取4.58 kg，從兩組樣品A-1與A-2中取出4.58 kg，將取出的物質(zhì)裝在密封性良好的桶中，然后使用DZS型的研磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行2 h的研磨，分別使用六個(gè)分級(jí)振動(dòng)篩進(jìn)行銅礦石的過(guò)篩實(shí)驗(yàn)，精確測(cè)量每一級(jí)銅樣品的篩上物與篩下物，再進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)分析。通過(guò)觀察兩組樣品粒度的直徑大小與各級(jí)樣品，人們能夠得知細(xì)碎的時(shí)間對(duì)于不同級(jí)別的銅的分布會(huì)具有不同的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，樣品A-1的銅礦石結(jié)構(gòu)較為松軟，并不堅(jiān)實(shí)，在細(xì)碎下受到的影響較大，但是對(duì)測(cè)定銅含量的影響并不大。

3.2 樣品的縮分與均勻性實(shí)驗(yàn)

銅礦石樣品的縮分實(shí)驗(yàn)是整個(gè)過(guò)程中非常關(guān)鍵的部分。這是因?yàn)槠扑闃悠泛?，樣品重量在幾千克到幾十千克不等，能否保持最后的分析?shí)驗(yàn)中真正代表原始樣品的組成是關(guān)鍵所在。如果采用的縮分方式不科學(xué)，將會(huì)導(dǎo)致最后分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確代表礦區(qū)的真實(shí)情況。雖然縮分方式只是實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性起著決定作用。所以，加工與縮減后的樣品組成應(yīng)該與原始樣品中的構(gòu)成相符，盡量減少加工過(guò)程中的工作量。

3.2.1 連續(xù)縮分與均勻性實(shí)驗(yàn)

對(duì)未經(jīng)過(guò)破碎的樣品進(jìn)行破碎，破碎粒度在0.2～1 mm，分成五個(gè)樣品，然后裝進(jìn)密封性良好的密封棒中進(jìn)行1 h的研磨，測(cè)定篩上物與篩下物的銅含量；再對(duì)其代表性與均勻性進(jìn)行分析，將最后的結(jié)果與第一組樣品進(jìn)行對(duì)比。

3.2.2 破碎與均勻性實(shí)驗(yàn)

從樣品中分別取出3.2 kg，分別裝入密封性良好的密封罐中進(jìn)行30 min的研磨，每個(gè)罐0.4 kg。經(jīng)過(guò)研磨，損失了0.313%，即為10 g。然后進(jìn)行60目篩選，當(dāng)篩上物的質(zhì)量為38 g時(shí)，篩下物的質(zhì)量為3.152 kg，將篩下物混合均勻，從中選取五個(gè)點(diǎn)。按照實(shí)驗(yàn)要求，每個(gè)點(diǎn)需要達(dá)到20 g，然后將這五個(gè)點(diǎn)加入到研磨罐中，至少需要達(dá)到-160目才符合均勻性實(shí)驗(yàn)的要求。將剩余的樣品再次混合，從中取出1.6 kg，裝入4個(gè)研磨罐中，研磨時(shí)間記錄為10 min，然后取出，進(jìn)行-80目的篩選，篩上物稱(chēng)重為0.541 g，篩下物進(jìn)行均勻與充分混合，從中任意選取五個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)需要達(dá)到20 g，進(jìn)行研磨達(dá)到-160目。將剩余的部分混合均勻，分別取出800 g裝入到兩個(gè)研磨罐中，研磨時(shí)間記錄為20 min，達(dá)到120目，此時(shí)沒(méi)有篩上物，總重量為0.682 kg。篩下物進(jìn)行均勻與充分混合，從中任意選取五個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)需要達(dá)到20 g，進(jìn)行研磨達(dá)到-160目。重復(fù)進(jìn)行，直到篩上物與篩下物用完，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。

通過(guò)對(duì)A-1與A-2的樣品進(jìn)行縮分與均勻性實(shí)驗(yàn)，對(duì)照每組樣品的分析結(jié)果。實(shí)驗(yàn)證明，銅在-60目以前，銅樣品中仍然呈現(xiàn)不均勻分布的狀態(tài)。只有樣品的破碎達(dá)到-60目，再進(jìn)行縮分，在這種情況下k值才能取0.3。

4 銅礦石樣品的分析測(cè)試方法

取出10件含量不同的銅樣品，進(jìn)行測(cè)試時(shí)分別使用碘量法與原子吸收光譜法。如果采用這兩種方法能夠呈現(xiàn)出良好的結(jié)果，不會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)上的偏差，能夠達(dá)到分析測(cè)試質(zhì)量對(duì)其的要求，就應(yīng)當(dāng)從測(cè)試效率、結(jié)果準(zhǔn)確性與經(jīng)濟(jì)成本上進(jìn)行考慮，當(dāng)銅品位不大于5%時(shí)，銅樣品比較適合采用原子吸收光譜法；當(dāng)銅品位大于5%時(shí)，比較適合使用碘量法。碘量法與原子吸收光譜法能夠保證在不同銅品位范圍都能取得較為良好的測(cè)試結(jié)果。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，銅樣品在沒(méi)有通過(guò)60目篩之前，不能進(jìn)行樣品縮分；通過(guò)60目篩后的樣品中銅的分布已經(jīng)基本呈現(xiàn)均勻狀態(tài)，該種情況下能夠進(jìn)行正常樣品縮分。本項(xiàng)研究方式比較簡(jiǎn)單、適用，具有一定的可信度。由于銅礦物中的成分較為復(fù)雜，類(lèi)型多樣，因此在進(jìn)行送樣時(shí)，需要對(duì)樣品進(jìn)行較為詳細(xì)的描述，包括樣品性質(zhì)、銅品位大致范圍等內(nèi)容，并將描述內(nèi)容填入送樣單中。該做法能夠幫助實(shí)驗(yàn)人員加深對(duì)樣品的了解，提高加工工藝與測(cè)試方式的針對(duì)性與科學(xué)性，并且能夠?yàn)楹罄m(xù)加工樣品的代表性提供保障，保證經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1 吳勝金.自然銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試方法[J].自然科學(xué)（文摘），2015，（9）：66.

Processing and Analysis of Copper Ore Samples

Li Yulin
(Zijin Copper Co., Ltd., Longyan 364200, China)

Due to its good electrical conductivity, copper is widely used in electronic systems and communications equipment.However, copper in nature is usually combined with other substances, copper ore contains not only copper, there are many other elements.Accurate determination of the chemical elements in the ore is an important basis for the work.Ore in the determination of chemical elements is based on the sample, only to ensure the accuracy of the sample, people can accurately determine the actual situation of minerals.Therefore, the processing of uniform, representative of the sample is essential.In this paper, the processing and analysis of copper ore samples were analyzed.

copper ore samples; processing; analysis and testing

P575 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500(2017)08-0116-02

2017-06-12

李育林（1974-），男，福建上杭人，工程師，研究方向：質(zhì)檢計(jì)量體系管理。