第三章矿石分析

第三章矿石分析

第一节铁矿石中铁的测定一、概述1、丰度位居第四（氧、硅、铝），地壳平均含量5.8%2、矿物

300多种，具有工业价值仅几种：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）、褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（FeCO3）3、伴生物

Mn、Cr、Ni、Co、V、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn等，稀有金属、稀土金属。有益组分：Mn、V、Cr、Co、Ni、Mo、W

有害组分：Pb、Cu、Zn、Sn4、工业要求铁品位：菱铁矿>30～35%；褐铁矿>45～50%；赤铁矿>54～58%；磁铁矿>56～60%。（选矿）5、分析要求一般：仅测定全铁（TFe）、硫、磷、硅冶炼：可溶铁、硅酸铁二、试样分解湿法分解：HCl

干法分解：系统分析，熔剂：碳酸钠、过氧化钠、氢氧化钠等；坩埚：银、镍、石墨三、全铁测定1、有汞法

干扰：

SnCl2可还原Cu2+，Cu2+又能催化空气对Fe2+的氧化；预先用氨水分离（Co、Ni、Pt也被分离）

Ti(IV)的干扰，还原前加氟化物。2、无汞法四、亚铁和可溶铁的测定亚铁：磁铁矿、菱铁矿及一些硅酸盐中的亚铁，不包含硫化物矿物中的亚铁1、亚铁试样分解当含有硫铁矿时，控制酸量和时间，以免部分硫铁矿分解。

CO2保护，用HCl+NaF，高温电炉试样仅过100目筛，不烘干，防止氧化2、可溶铁能溶于HCl的含铁矿物第二节锰矿石中锰的测定一、概述1、丰度地壳平均含量0.1%2、矿物

150多种，具有工业价值仅几种：软锰矿（MnO2）、硬锰矿（MnO·MnO2·nH2O）、褐锰矿（Mn2O3）、水锰矿（Mn2O3·H2O）、黑锰矿（Mn3O4）、菱锰矿（MnCO3）3、伴生物

Si、S、P、As、Al、Ba、Ca、Mg、K、Na等；Cu、Co、Ni及稀有金属。有害组分：Si、S、P、As

二、试样分解湿法分解：HCl，HCl-HNO3三、锰的测定常用方法：重量法、容量法、光度法、电位滴定法（GB）、原子吸收法1、电位滴定法的基本原理在pH6.5～7.5的焦磷酸介质中，指示电极：Pt，参比电极：Ag、W，KMnO4滴定Mn(II)至Mn(III)滴定过程中，指示电极电位：由于溶液中大量存在焦磷酸根，可近似认为溶液中Mn3+的浓度是恒定的适当手段确定终点2、分析条件选择（1）酸度太高：滴定反应不完全；太低：生产MnO42-（2）焦磷酸钠用量试样中锰含量的300倍，抑制下述歧化反应的发生第三节铬铁矿石中铬的测定一、概述1、丰度地壳平均含量0.035%2、矿物具有工业价值：镁铬铁矿（MgCr2O4），理论成分MgO20.96%、Cr2O379.04%；铝铬铁矿Cr2O330％～35％，Al2O3、MgO；铬铁尖晶石，Cr2O332％～38％，含FeAl2O43、伴生物铂族元素：Os、Ir、Pt、Ru、Rh、Pd；Co、Ni、Ti、V等。有害组分：Si、S、P二、试样分解湿法分解：H3PO4，H3PO4-H2SO4；100～300℃

干法分解：熔剂：Na2O2；Na2O2-NaOH等；坩埚：银、镍、铁、高铝；温度：分别650～700℃，520℃三、铬的测定常用方法：硫酸亚铁铵容量法1、基本原理分解试样后，在硝酸银的催化下，用过硫酸铵将所有铬氧化至六价2、干扰（1）伴生的锰将同时氧化成MnO4-，加HCl或NaCl消除。指示剂：产生紫色表明反应完全，有时需外加MnSO4（2）过量过硫酸铵加热煮沸分解第四节铜矿石中铜的测定一、概述1、丰度地壳平均含量0.01%；为亲硫元素2、矿物

280多种，具有工业价值：黄铜矿（CuFexS2）;斑铜矿（Cu5FeS4

）；辉铜矿（Cu2S）;孔雀石（Cu2(OH)2CO3

）（1）硫化铜矿石矿石氧化率小于10%，原生硫化铜矿物：黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿。边界品位0.3%，工业品位0.5%（2）氧化铜矿石矿石氧化率大于30%，碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐。边界品位0.5%，工业品位0.7%（3）混合铜矿石矿石氧化率介于10～30%

边界品位：划分矿与非矿的最低品位工业品位：指矿石中有用组分或有用矿物的单位含量。是指在当前科学技术及经济条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。只有矿段或矿体达到工业品位才能作为工业储量，被设计、开采二、试样分解湿法分解：HNO3，王水；溴水或氯酸钾：S2-→SO42-

实际应用：500～600℃先焙烧，再加酸分解干法分解：熔剂：NH4Cl-NH4NO3，NH4Cl-NH4NO3-(NH4)SO4等；三、铜的测定高、中含量：碘量法；低含量：光度法1、基本原理2、干扰（1）若用氨水调节pH3.5～4.0，伴生的锰将被空气氧化成MnO2，MnO2可氧化I-，结果偏高。（2）5价V

可氧化I-

，当V(V)含量较高时，此法不适合第五节铅矿石中铅的测定一、概述1、丰度地壳平均含量0.0016%；多为硫化物、碳酸盐2、矿物硫化矿石，90%，方铅矿（PbS）；氧化矿石，铅钒矿（PbSO4），白铅矿（PbCO3）3、伴生物

Zn、Cu、Ge、Cd、Au、Ag等4、工业要求硫化矿：边界品位0.3～0.5%，工业品位：0.7～1.0%

氧化矿：边界品位0.5～0.7%，工业品位：1.0～1.5%二、试样分解湿法分解：HCl，HCl-HNO3

三、铅的测定硫酸铅、钼酸铅、铬酸铅及电解二氧化铅重量法；配位滴定法；低含量：光度法、原子吸收1、配位滴定法的基本原理矿样用分HCl-HNO3解后，用硫酸沉淀铅，过滤，HAc-NaA溶解沉淀，并控制溶液的pH5.5～6.0，二甲酚橙作指示剂，EDTA滴定，紫红色→亮黄色2、干扰（1）沉淀中会有大量SiO2，影响HAc-NaAc对PbSO4的溶解，需在试样分解时加KF（2）夹杂的少量Fe3+、Al3+、Sb3+、Bi3+，分别用KF和酒石酸掩蔽（3）含钡试样铅、钡复盐沉淀氨性溶液中加定量过量EDTA标准溶液，使沉淀溶解，然后，加HAc-NaAc调pH5.5～6.0，返滴定EDTAlgKBaY=7.86，lgKPbY=18.04第五节锌矿石中锌的测定一、概述1、丰度地壳平均含量0.02%；铅锌矿、铜锌矿2、矿物

50多种矿石，闪锌矿（ZnS），菱锌矿（ZnCO3），红锌矿（ZnO）3、伴生物

Pb、Cu、Ge、Cd、Au、Ag、Sn、In等4、工业要求硫化矿：边界品位0.5～0.8%，工业品位：1.0～2.0%

氧化矿：边界品位2%，工业品位：3%二、试样分解湿法分解：HCl，HCl-HNO3

三、锌的测定配位滴定法；低含量：原子吸收1、配位滴定法的基本原理矿样用分HCl-HNO3解后，用HAc-NaAc控制溶液的pH5.0～6.0，二甲酚橙作指示剂，EDTA滴定，紫红色→亮黄色2、干扰（1）干扰离子较多，氨水处理，仅剩铜、钴、镍、镉干扰；锰、铅含量较高时分离不完全，需另行处理。（2）Cu2+用硫脲掩蔽，或加KSCN（CuSCN）（3）Cd2+用TCA（甘氨酸二硫代甲酸铵）掩蔽第六节钛矿石中钛的测定一、概述1、丰度地壳平均含量0.6%，仅次于铁2、矿物钛铁矿（FeTiO3），钛磁铁矿（Fe3O4·TiO2·V2O5），金红石（TiO2）二、试样分解湿法分解：HF-H2SO4，H3PO4-HNO3，H3PO4-H2SO4

干法分解：熔剂：Na2O2、NaOH、Na2O2-Na2CO3、

NaOH-Na2CO3三、钛的测定含量较高，氧化还原滴定法1、基本原理在HCl或H2SO4介质中，用金属Zn（Al）将Ti(IV)还原为Ti(III)，然后，用硫酸铁铵滴定，以硫氰化钾为