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大吉山钨业有限公司次生精矿(中矿)分析法

时间:2016-05-03来源: 作者: 点击: 301次


               卢春山

(江西大吉山钨业有限公司 江西 全南 341801)

Dajishan Tungsten Mine Co. Ltd. analysis method

Luchunshan

 One, preface

    Contains high beryllium and other impurities due to the middling, and with the existing weight analysis method analysis of the tungsten trioxide content will cause the test results vary greatly, and platinum dish in gray green, not pure tungsten trioxide, pale yellow, and the percentage of residue of tungsten trioxide in high I through several experiments, combined with the national standard of tungsten concentrate analysis method and the Ministry of metallurgical industry of tungsten concentrate standard analysis method and appropriate improvement and achieved good  results.

 

一,前言

由于中矿中含有较高的铍及其它杂质,因而用现有重量分析法分析其三氧化钨含量时会造成化验结果相差较大,而且铂金皿中显灰绿色,不是纯净三氧化钨的淡黄色,同时残渣中三氧化钨的百分含量也高,本人通过多次实验,结合国家钨精矿标准分析方法和冶金部钨精矿标准分析方法的优点并进行适当改进后,取得了良好效果。

二,关健词:三氧化钨;重量分析;钨精矿;次生精矿;中矿

三,所用试剂

1.浓盐酸。2.氟化铵。3.浓硝酸。4.高氯酸。5.5%硝酸铵溶液。6.高氯酸硝酸铵磺基水杨酸洗液:5克硝酸铵和10克磺基水杨酸溶于1升0.5%(1+199)高氯酸溶液中。7.磺基水杨酸。8.甲基紫-单宁水溶液:称10克甲基紫于1升水中,煮沸溶解后趁热加入8克丹宁搅匀。9.过氧化钠。10.25%硫氰酸钾溶液。11.(3+2)盐酸:称取8克氯化亚锡于烧杯中,加浓盐酸600毫升,放至清亮后,移入1升容量瓶中,以水稀到刻度,充分摇匀。12.三氯化钛-盐酸溶液:取三氯化钛溶液(16-18%)10毫升,倒入100毫升容量瓶中,以(3+2)盐酸稀至100毫升,摇匀。13.钨标准溶液:称取0.1000克经烘干的三氧化钨(99.95%)置于250毫升烧杯中,加入48克氢氧化钠,加水约100毫升,微热至完全溶解,冷却,移入1升容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含三氧化钨100微克/毫升;移取250毫升此标准溶液于1升容量瓶中,用48克/升氢氧化钠溶液定容,摇匀,此溶液含三氧化钨25微克/毫升。

四,实验部分

拿次生精矿样品用钨精矿国家标准分析方法(简称国标法)(即钨酸铵灼烧法测定三氧化钨量GB6150.185GB/T6150.12008)化验后铂金皿中三氧化钨呈灰绿色,将铂金皿中三氧化钨送广州有色冶金研究院分析后,确认灰绿色物质为金属铍,对次生精矿样品中杂质元素的化验得知,含硫在1%至5%之间,含钙在4%至13%之间,含硅在1%至5%之间,含砷在0.03%至0.05%之间,由于其杂质含量较钨精矿高得多,双份化验结果之差值往往在0.5以上,有时达2。因此现有钨精矿化验标准方法对次生精矿的化验并不适用,因而有必要在现有钨精矿国家标准化验方法的基础上作适当俢改,使之能适应次生精矿的化验。

首先根据次生精矿中硫含量高的情况,调整所加硝酸的量,原为2毫升,而且是在浓缩至30亳升左右后加入,经过多次试验改为在沸水气浴分解样品后,取下加15亳升硝酸再放电炉上浓缩至30毫升左右,再加入3亳升高氯酸,这样可使硫化矿分解完全。

其次根据次生精矿中含铍等杂质高的情况,将加入盐酸量由50亳升改为70毫升,在沸水汽浴上分解30分钟后,加0.3克氟化铵改为加0.5克氟化铵,继续在沸水浴上溶解20分钟。在浓缩冒白烟后,用水吹洗改为先加入4克磺基水杨酸,再用5%硝酸铵溶液吹洗表面皿及杯壁并稀释至60毫升。

洗夜由0.5%高氯酸洗液改为内含1%磺基水杨酸和0.5%硝酸氨的0.5%高氯酸洗液。过滤的滤液和洗涤液用250毫升火烧杯承接。

    经过这样改进后,用氨水将滤纸中的钨酸洗净后,滤纸中不再会有一层黑色的物质,铂金皿中的三氧化钨经灼烧后不再会显灰绿色,与化验钨精矿样品时铂金皿中的三氧化钨颜色一样。

在对滤液的处理上借鉴了老的冶金部钨精矿分析方法(简称部标法)(YB602-70YB602-65),向过滤后的滤夜及洗液中加入20毫升甲基紫(1%)-丹宁(0.8%溶液,煮沸后过滤,由于这样过滤,时间非常长,要4小时以上,因而这样在实际操作中没有意义。通过向滤液中逐步增加硝酸的加入量,经过多次试验确定加入7毫升浓硝酸,可使滤液过滤明显加快,能满足实际操作的要求。

用改进后的方法对次生精矿样品进行化验,同时将用氨水洗涤后的滤纸(简称滤纸)和过滤洗涤后的滤液和洗液加甲基紫-丹宁溶液煮沸过滤后的滤纸(简称滤液),分别放入铁坩埚中灰化,加过氧化纳熔融,加水浸取分别进行残渣中三氧化钨含量的测定,测得结果如下:

样品编号   化验结果(%)  滤纸(%)   滤液(%)

   433        50.76         0.84          0.12

       433        50.69         0.82          0.08

       433        50.77         0.57          0.09

       433        50.82         0.70          0.16

   可以看出化验结果精密度非常高,最大值与最小值之差为0.13,在保持其它步骤不变,将浓缩冒白烟后用5%硝烟氨溶液吹洗仍改为用水吹洗后测得结果如下:

样品编号   化验结果(%)  滤纸(%)  滤液(%)

   433        50.23         0.81          0.26

   433        50.45         0.83          0.30

可以看出在滤液中三氧化钨含量较高时结果会偏低,用5%硝酸铵溶液代替水吹洗烧杯,可使滤液中三氧化钨含量显著降低。用国标法分析钨精矿样品时,对过滤后的滤液测定,含三氧化钨为0.02%左右,对于几十度的样品来说,可以忽略不计。用国标法分析次生精矿时,测得滤液中三氧化钨含量在0.9%左右,本人由于自身和化验室条件的限制,无法对加甲基紫煮沸过滤后的滤液中所含三氧化钨的量进行测定,通过与用国标法分析次生精矿样品所得结果对比来看,改进后方法的测定结果往往更高,再结合对钨精矿滤液的分析结果来看,因而本人认为滤液过滤后损失的三氧化钨量非常少,可以忽略。对以上样品的化验都是浓缩冒烟后,放置过夜或几天后再接着做余下的步骤。

由于用部标法分析次生精矿品时,铂金皿中三氧化钨不会有明显的灰绿色,用同一钨精矿样品分别用国标法和部标法化验,所得结果之差都在0.3以内,因而本人用部标法对433样品进行分析与上面的结果作对比,测得结果如下:

结果(%) 49.19  49.79  49.08  50.68  50.72  50.17  49.65

残渣(%) 0.92   1.67   1.34    1.92   1.97   1.29   1.66

通过以上结果对比可以看出用修改后的方法化验所得结果要比用冶金部钨精矿分析方法测得结果大部分要高,用冶金部钨精矿分析方法对钨精矿样品分析结果如下:

样品编号             217         

结果(%)   69.38    69.25    69.41    69.50

残渣(%)   2.39     2.14     0.33      0.31

样品编号             218

结果(%)   70.00    70.10    69.86    69.97

残渣(%)   1.90     2.01     0.61      0.70

从以上结果可以看出在用盐酸分解样品不完全,使残渣中三氧化钨含量增大时,分析结果之差值并不大,也可证明在做残渣化验这一步所使用的试剂、仪器和操作步骤上的误差非常小,对分析结果影响非常小。造成结果更高的原因,本人认为在于当滤液中三氧化钨含量高时,甲基紫-丹宁不能完全吸附钨,会有部分流失,残渣经过氧化钠熔融水浸取定容后,铍铁等杂质对钨的包裏吸附,使部分钨无法进入溶液中,及对钨与硫氰酸钾配合显色时的干扰,使之无法正常显色而使比色结果偏低。用修改后的次生精矿分析方法化验某次生精矿样品,在浓缩冒烟后,立即加磺基水杨酸和硝酸铵溶液,然后把剩下的操作步骤全部完成,测得结果如下:

样品编号                      38

结果(%)   55.72     55.76    55.76    55.73

残渣(%)   0.38      0.36     0.29     0.30 

 和前面冒烟后放置过夜或几天后再做余下步骤所测得结果对比可以看出,在浓缩冒烟后放置过久,会使残渣中三氧化钨含量偏高。造成这种情况的原因,本人认为主要在于样品中杂质含量高,特别是由于氢氧化铍是无定形沉淀,包裹吸附钨经长时间放置后,脱水体积缩小,使得用氨水洗钨酸时,无法将钨酸洗净。

38号样品在加4克磺基水杨酸,用5%硝酸氨水溶液吹洗煮沸过滤后,再加入2克及4克磺基水杨酸,用5%硝酸氨水溶液吹洗煮沸过滤,进行化验,测定结果如下:

结果(%)   55.68    55.81    55.77    55.76

残渣(%)   0.50     0.31     0.59     0.49

    和前面的结果对比可以看出分析结果之差非常小,这说明加4克磺基水杨酸能够将铍去除于净。

四,分析步骤

称0.5000克试样于250毫升烧杯中,加入70毫升浓盐酸于水浴上加热30分钟,加入0.5克氟化铵,继续放置水浴上加热20分钟后,取下加入15毫升浓硝酸,置于电炉上浓缩至30毫升左右,取下加入3毫升高氯酸,浓缩至冒白烟1分钟,取下冷却待烟冒尽,加入4克磺基水杨酸,用5%硝酸铵溶液吹洗表面皿和杯壁约60毫升,煮沸1分钟取下稍冷,用中速滤纸过滤,滤液收集于250毫升烧杯中,用高氯酸硝酸铵磺基水杨酸冼液交叉洗涤烧杯和滤纸各4次,再洗滤纸4次,用水洗烧杯和滤纸各1次,将已知空重的铂金皿放于漏斗下,然后用热的氨水(1+4)洗液交叉洗烧杯和滤纸各4次再洗滤纸4次,并将烧杯中的残渣洗入滤纸上,将铂金皿在水浴上蒸干,移至垫有石棉网的电炉上加热数分钟,驱尽铵盐再移入800℃马弗炉中灼烧10分钟,取出冷却,加氢氟酸5毫升,放在垫有石棉网的电炉上蒸发至干,再移入800℃马弗炉中灼烧10分钟,取出稍冷放入干燥器中冷至室温,于天平中称重计算三氧化钨的含量。

滤液和洗液收集于250毫升烧杯中,置于电炉上加热至近沸,加入20毫升甲基紫-单宁溶液和7毫升浓硝酸,煮沸用中速滤纸过滤,用水冼烧杯一遍,滤干。将滤纸与前面用氨水洗净的有残渣滤纸一起放入铁坩埚中灰化完全,再加入6克过氧化钠放入700℃马弗炉中烧至暗红流体,取出冷却,放入装有50毫升水的250毫升烧杯中浸取完全,再加1毫升乙醇,将铁坩埚冼净取出,移入100毫升容量瓶中,用水定容,摇匀,放置10分钟以上,吸取10-5毫升于25毫升比色管中(不足10毫升补加48克/升氢氧化钠溶液至10毫升),加1.5毫升25%硫氰酸钾溶液,用盐酸-氯化亚锡溶液(3+2)加至近刻度,加入0.5毫升三氯化钛溶液,再加盐酸-氯化亚锡溶液至25毫升,随同吸取10毫升25微克/毫升三氧化钨标准溶液于25毫升比色管中,用相同试剂和方法配制,将样品和标准摇匀,放置15分钟,在比色机上用410纳米波长测量,用测量结果计算三氧化钨的含量,加上前述铂金皿中称得的三氧化钨含量即为试样的三氧化钨含量。

五,一点思考

本人由于工作条件和本化验室条件的限制,无法测定在次生精矿化验过程中铂金皿经灼烧后的三氧化钨的纯度,及次生精矿中钽铌和铍的百分含量,加磺基水杨酸过滤后的滤液中三氧化钨的百分含量也无法测定,这都是实验中的不足和遗憾之处。希望对本方法感兴趣的人士和单位提供更多的研究数据,对本方法改进和完善。

     参考书目:

     国家标准钨精矿化学分析方法——钨酸铵灼烧法测定三氧化钨量(GB6150.1-85;GB/T6150.1-2008);冶金部标准钨精矿分析方法(YB602-70;YB602-65)。

     《钨矿及其伴生矿物的分析》赣州有色冶金研究所编著。

     《矿石及有色金属分析手册》北京矿冶研究总院分析室。

 作者简介:

  男,现年46岁,在江西大吉山钨业有限公司从事化验工作,毕业于南昌航空工业学院工业分析专业。

 

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