GBT 42915-2023 铜精矿及主要含铜物料鉴别规范

铜精矿及主要含铜物料鉴别规范2023-08-06发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国有色金属工业协会提出。本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。本文件起草单位：南宁海关技术中心、防城海关综合技术服务中心、中国环境科学研究院、深圳海关工业品检测技术中心、青岛海关技术中心、青岛理工大学、广西金川有色金属有限公司、五矿有色金属股份有限公司、铜陵有色金属集团股份有限公司、北矿检测技术股份有限公司、昆明冶金研究院有限公司、广州海关技术中心、南京海关工业产品检测中心、上海海关工业品与原材料检测技术中心、宁波海关技术中心、厦门海关技术中心、江西铜业股份有限公司、大冶有色金属有限责任公司、山西北方铜业有限公司、云南铜业股份有限公司、白银有色集团股份有限公司、紫金矿业集团股份有限公司。本文件主要起草人：唐梦奇、吕春秋、廖敏萍、周炳炎、于泓锦、阮贵武、钟坚海、张庆建、余淑媛、1铜精矿及主要含铜物料鉴别规范本文件规定了铜精矿及主要含铜物料的鉴别特征、鉴别流程、鉴别实施及鉴别报告编写。本文件适用于进口铜精矿与主要含铜物料的鉴别，主要含铜物料包括冰铜、铜火法冶炼渣、铜火法冶炼烟尘、铜阳极泥、铜渣精矿等铜火法冶炼工艺产生的物料。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2007.1散装矿产品取样、制样通则手工取样方法GB/T2007.2散装矿产品取样、制样通则手工制样方法GB/T2007.6散装矿产品取样、制样通则水分测定方法热干燥法GB/T2007.7散装矿产品取样、制样通则粒度测定方法手工筛分法GB/T3884(所有部分)铜精矿化学分析方法GB/T14263散装浮选铜精矿取样、制样方法GB/T16597冶金产品分析方法X射线荧光光谱法通则GB/T17359微束分析能谱法定量分析GB/T19077粒度分析激光衍射法GB/T20424—2006重金属精矿产品中有害元素的限量规范GB/T30904无机化工产品晶型结构分析X射线衍射法DZ/T0275.4岩矿鉴定技术规范第4部分：岩石薄片鉴定DZ/T0275.5岩矿鉴定技术规范第5部分：矿石光片鉴定JY/T0569波长色散X射线荧光光谱分析方法通则JY/T0587多晶体X射线衍射方法通则YS/T87铜、铅阳极泥取制样方法YS/T745(所有部分)铜阳极泥化学分析方法YS/T990(所有部分)冰铜化学分析方法YS/T1046(所有部分)铜渣精矿化学分析方法YS/T1512(所有部分)铜冶炼烟尘化学分析方法3术语和定义GB/T20424—2006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。铜精矿copperconcentrate含铜矿石经浮选或其他方法选矿得到的供冶炼铜用的精矿产品。2经熔炼得到的由硫化亚铜(Cu₂S)和硫化亚铁(FeS)组成的供火法吹炼铜使用的含铜中间产品。注：冰铜也称铜锍。在火法冶炼铜过程中，由原料和辅料中各种氧化物相互熔融而成的共熔体。注：铜火法冶炼渣包括：铜精矿熔炼成冰铜过程中产生的熔炼炉渣、冰铜在转炉吹炼形成粗铜过程中产生的转炉渣和粗铜在火法精炼工序中产生的精炼炉渣。铜火法冶炼过程中经除尘系统或烟道收集得到的粉状物质。注：铜火法冶炼烟尘包括：铜精矿熔炼成冰铜过程中产生的熔炼烟尘、冰铜在转炉吹炼形成粗铜过程中产生的吹炼烟尘、粗铜在火法精炼工序中产生的精炼烟尘。阳极铜在电解精炼过程中产生的供提炼贵金属等有价元素使用的不溶性物质。铜冶炼过程中熔炼和吹炼所产生的炉渣，经浮选方法得到供冶炼铜用的含铜产品。4鉴别特征铜精矿及主要含铜物料鉴别特征如表1所示。表1铜精矿及主要含铜物料鉴别特征物料名称表观特征元素组成物相组成微观形貌及矿相粒度铜精矿硫化铜精矿一般为黑色粉末或浮选用气泡剂特殊气味主要元素为Cu、Fe,S主要物相为黄铜矿(CuFeS₂)、斑铜矿(CusFeS)、辉铜矿(Cu₂S)、铜蓝(CuS)、方黄铜矿(CuFe₂S₃)、黝铜矿(CuizSb₄Si₃)、砷黝铜矿(Cu₂As₄Si₃)、硫砷铜矿(Cu₃AsS)、蓝辉铜矿(CugS₅)多呈不规则颗粒状一般小于氧化铜精矿一般为绿色块状或灰黑色颗粒粉末主要元素为Cu、Si(OH)₂]、硅孔雀石(CuSiO₃·2H₂O)、氯铜矿[Cu₂Cl(OH)s]、蓝铜矿[Cu₃(OH)₂(CO₃)₂]、水胆矾[Cu₄SO₄(OH);]、赤铜矿(Cu₂O)、黑铜矿(CuO)、块铜矾多呈不规则颗粒状颗粒粉末一般小于3表1铜精矿及主要含铜物料鉴别特征(续)物料名称表观特征元素组成物相组成微观形貌及矿相粒度冰铜一般为有轻微金属光泽块状物，表面有气孔主要元素为Cu、Fe,S主要物相为Cu₂S和FeS,可能还存在铁的氧化物和其他硫化物，一般不含Fe₂SiO₄多呈不规则颗粒状块状应在3mm~之间，粉状应不大于3mm铜火法冶炼渣熔炼炉渣一般为黑色粉末颗粒或块状物主要元素含量较低主要物相为FeO-SiO₂系、FeO-SiO₂-CaO或FeO-SiO₂-MgO系，可能存在FeO-SiO₂-Al₂O₃系物相不规则颗粒状辉铜矿(Cu₂S)、磁铁矿(Fe₃O₄)分布于长(Fe₂SiO₄)之间——转炉渣一般为黑灰色不规则块状物或片状物，表面有气孔或气泡主要元素Cu₃FeS₁和Cu₂S等)、金属铜、Fe₂SiO₁和Fe₃O₄,可能有少量Cu₂O,还存在非晶态物质磁铁矿(Fe₃O₄)呈不规则颗粒状，自然铜(Cu)呈类圆球状，分布于长条状铁铜矿(CuFeO₂)之间精炼炉渣一般为黑灰色不规有气孔主要元素主要物相为游离Cu₂O、金属铜、硅酸铜(Cu₂SiO₄)、亚铁酸铜(CuFe₂O₃),可能存在含有Pb、酸盐、砷酸盐、锑酸盐或其他化合物及游离氧化物自然铜(Cu)呈圆球状铜火法冶炼烟尘熔炼烟尘一般为褐色粉末为S、Cu、主要物相为Cu、Fe、Pb、Zn的金属硫酸盐和少量Fe、As等的氧化物，还可能存在MgO、CaO、SiO₂一般小于吹炼烟尘一般为浅灰色粉末为S、Cu、胆矾呈块状一般小于精炼烟尘一般为白色或灰白色粉末为S、Pb、主要物相为Cu、Pb的金属硫酸盐和少量As、Cd等的氧化物Cu₂O、Cu、Cu₂SiO₄、CuFe₂O₃等物相呈不规则颗粒状，各物相混杂分布一般小于4表1铜精矿及主要含铜物料鉴别特征(续)物料名称表观特征元素组成物相组成微观形貌及矿相粒度铜阳极泥一般为黑色泥状物或颗粒物、粉末为Pb、Cu、Se、Te,其铅主要以PbSO;形式存在；铜主要以金属铜、Cu₂S、Cu₂Se、Cu₂Te形式存在；银主要以金属Ag,Ag₂Se、Ag₂Te及AgCl形式存在；金以游离态存在，也可能与Te结合多呈不规则颗粒状粉末样品一般小于铜渣精矿一般为黑色粉末，有明显刺鼻气味为Fe、Cu、主要物相为Cu、Pb的硫化物(如CusFeS、Cu₂S、PbS等)、Fe₂SiO₄和Fe₃O₄,可能有少量Cu₂O,还存在非晶态物质多呈不规则颗粒状一般小于5鉴别流程通过感官检验后，根据样品的表观特征初步判断物料品类，并通过样品的元素组成分析、物相组成分析，进一步辨别品类。如能给出初步鉴别结论，则结合其来源和工艺等信息综合鉴别分析，得出最终鉴别结论并出具鉴别报告。如仍无法辨别，则根据样品不同特点有选择性地进行微观形貌、矿相、粒度分布等其他分析再次进行辨别。铜精矿及主要含铜物料的鉴别流程如图1所示。具体鉴别示例见附录A和附录B。感官检验感官检验颜色形状气味元素组成物相组成种类是分析矿相分析其他辅助否图1铜精矿及含铜物料鉴别流程56鉴别实施6.1感官检验通过对物料的颜色、形状、气味等表观特征的观察，结合对包装单元的检查，初步判断物料的种类。6.2取样和制样按照参考文献的规定进行取样和制样，也可按照表2的规定进行取样和制样。表2铜精矿及主要含铜物料取制样标准物料名称取样和制样标准铜精矿冰铜铜火法冶炼渣GB/T2007.1、GB/T2007.2铜火法冶炼烟尘GB/T2007.1、GB/T2007.2铜阳极泥铜渣精矿6.3实验室检测按照GB/T16597或JY/T0569的规定对样品的元素进行半定量分析。当半定量分析无法判断物料种类时，应按照表3中相应标准的规定对元素进行定量分析。当样品中含有夹杂物时，如需对样品进行微区元素分析，应按照GB/T17359的规定进行。表3铜精矿及主要含铜物料分析方法标准物料名称分析方法标准铜精矿GB/T3884(所有部分)冰铜YS/T990(所有部分)铜火法冶炼渣GB/T3884(所有部分)铜火法冶炼烟尘YS/T1512(所有部分)铜阳极泥YS/T745(所有部分)铜渣精矿YS/T1046(所有部分)样品的物相组成分析按照GB/T30904或JY/T0587的规定进行。6.3.3粒度分布分析使用1mm试验筛对样品进行筛分，称量筛上物、筛下物重量；筛上物部分采用GB/T2007.7进行6粒度分析，筛下物部分采用GB/T19077进行粒度分析，最终进行加权得到样品的粒度分布。6.3.4微观形貌及矿相分析按照DZ/T0275.4、DZ/T0275.5、GB/T17359的规定对样品的微观形貌及矿相进行分析。6.4结果判定源与工艺等信息综合判定物料的种类及名称。7鉴别报告编写7.1鉴别报告应编写规范，条理清晰，分析论证合理，判定结论明确。鉴别报告应至少包括以下内容。记、收样时间、首次鉴别还是复检鉴别、鉴别依据、鉴别内容、报告签发日期等。鉴别内容包括样品外观描述、检测结果、来源和用途分析、鉴别结论等。b)鉴别报告至少应有鉴别人员和审核人员签字，应加盖鉴别机构公章或检验检测专用章。7.2需要对已经发出的鉴别报告进行修改或补充时，应收回已发出的鉴别报告原件，然后重新出具鉴别报告，并在报告中进行必要的说明。7.3如仅对委托样品进行物料鉴别，鉴别报告应声明鉴别结论仅对委托样品负责。7(资料性)硫化铜精矿鉴别案例A.1感官检验一票品名为“铜精矿”的货物，样品外观为黑色粉末，见图A.1。样品无刺激性气味。图A.1样品外观A.2元素分析参照参考文献[1]的规定进行取制样，参照GB/T16597的规定用X射线荧光光谱仪对样品进行元素半定量分析，主要元素及含量见表A.1。表A.1样品主要元素及含量%元素S质量分数A.3物相组成分析参照GB/T30904的规定用X射线衍射仪对样品进行物相分析，主要物相为CuFeS、FeS₂、SiO₂,见图A.2。图A.2样品衍射图谱8黄铜矿阳起石石族黄铜矿阳起石石族A.4矿相分析参照DZ/T0275.4、DZ/T0275.5的规定使用扫描电镜对样品进行矿相分析，由分析结果可看出，样品中黄铜矿(CuFeS₂)与石英(SiO₂)、黄铁矿(FeS₂)、磁黄铁矿(Fe₁xS)、角闪石[(Ca,Na)2₃(Mg,Fe,Al)₃(Si,Al)gO₂₂)(OH)2]、阳起石[Ca₂(Mg,Fe)s(SigO₂₂)(OH)₂]等连生，如图A.3所示。黄铜黄铜黄铁矿黄铜矿馈铁碳3.0007PM1888kV104mm500x597umESED黄铜图A.3样品扫描电镜背散射(BSE)图像A.5来源分析铜精矿分为硫化铜精矿和氧化铜精矿。自然界中硫化铜矿物主要有黄铜矿(CuFeS₂)、斑铜矿(Cu₅FeS₁)、辉铜矿(Cu₂S)及铜蓝(CuS)、方黄铜矿(CuFe₂S₃)、黝铜矿(Cu₁₂Sb₄S₃)、砷黝铜矿(Cu₁₂As₁Si₂)、硫砷铜矿(Cu₃AsS₄)、蓝辉铜矿(Cu₉Ss)等。氧化铜矿物主要有孔雀石[Cu₂CO₃(OH)₂]、硅孔雀石(CuSiO₃·2H₂O)、氯铜矿[Cu₂Cl(OH)₃]、蓝铜矿[Cu₃(OH),(CO₃)₂]、水胆矾[Cu₄SO(OH);]、赤铜矿(Cu₂O)、黑铜矿(CuO)、块铜矾[Cu₃SO₄(OH)₄]等。铜精矿中除含有上述硫化铜矿物和氧化铜矿物等含铜有用矿物外，还伴生有脉石矿物和其它金属矿物，脉石矿物主要有石英、云母、绿泥石、高岭土及方解石等，其他金属矿物主要有黄铁矿(FeS₂)、针铁矿(FeOOH)、赤铁矿(Fe₂O₃)、方铅矿(PbS)及闪锌矿(ZnS)等。经检验，样品除含有黄铜矿(CuFeS₂)等含铜有用矿物外，还含有黄铁矿(FeS₂)和石英(SiO₂)等，符合铜精矿的矿物组成特征。A.6结果判定综上，样品外观、主要元素、物相组成与硫化铜精矿相符，判定样品为硫化铜精矿。9(资料性)铜火法冶炼渣鉴别案例一票品名为“冰铜”的货物，样品外观为黑色坚硬块状物(表面有气孔),并散落有黑色颗粒和粉参照参考文献[1]的规定进行取制样，参照GB/T16597的规定用X射线荧光光谱仪对样品进行元素半定量分析，主要元素及含量见表B.1。表B.1样品主要元素及含量%元素FeSAl质量分数31.170.94B.3物相组成分析参照GB/T30904的规定用X射线衍射仪对样品进行物相分析，主要物相为Fe₂SiO₄、Fe₃O₄、Cu₅FeS₄、Cu₂S、Cu₂O、ZnS、SiO₂,见图B.2。样品X射线衍射图谱中30°处存在非晶峰，说明样品中还存在非晶态物质。铁撤擦石磁铁辉铜矿冰铜÷获撇模石图B.2样品衍射图谱B.4矿相分析参照DZ/T0275.4、DZ/T0275.5的规定使用扫描电镜对样品进行矿相分析，由分析结果可看出，样品中黑铜矿(CuO)呈球状嵌布于金属铜(Cu)中，磁铁矿(Fe₃O₄)与铁铜矿(CuFeO₂)、铁橄榄