測定礦石中銅含量的化學分析方法

Ⅰ 如何檢測銅的含量

1. 可以用普通的分析化學中的氧化還原滴定法（碘量法測銅）；
   

2. 也可以用儀器分析，如等離子發射光譜（ICP）；
   

3. 不過銅含量較多的話（常量分析），一般選擇碘量法測銅，用儀器分析的話誤差太大；
   

4. 如果樣品比較多，並且含量不是很高，可以選擇儀器分析，速度比較快。

Ⅱ 如何檢測銅的含量

可以用普通的分析化學中的氧化還原滴定法（碘量法測銅）；
也可以用儀器分析，如等離子發射光譜（ICP）；
不過銅含量較多的話（常量分析），一般選擇碘量法測銅，用儀器分析的話誤差太大；
如果樣品比較多，並且含量不是很高，可以選擇儀器分析，速度比較快。
銅是一種過渡元素，化學符號Cu，英文copper，原子序數29。純銅是柔軟的金屬，表面剛切開時為紅橙色帶金屬光澤，單質呈紫紅色。延展性好，導熱性和導電性高，因此在電纜和電氣、電子元件是最常用的材料，也可用作建築材料；
可以組成眾多種合金。銅合金機械性能優異，電阻率很低，其中最重要的數青銅和黃銅。此外，銅也是耐用的金屬，可以多次回收而無損其機械性能。

Ⅲ 如何檢測礦石中的鎳、銅、鋅的含量

1. 鎳可以使用比色方法測定，因為礦石中的鎳含量都不很高，用化學方法測定有難度。銅、鋅可以分別使用硫代硫酸鈉和EDTA滴定法。

2. EDTA 是一種重要的絡合劑。EDTA用途很廣，可用作彩色感光材料沖洗加工的漂白定影液，染色助劑，纖維處理助劑，化妝品添加劑，血液抗凝劑，穩定劑，合成橡膠聚合引發劑，EDTA是螯合劑的代表性物質。能和鹼金屬、稀土元素和過渡金屬等形成穩定的水溶性配合物。

3. EDTA是化學中一種良好的配合劑，它有六個配位原子，形成的配合物叫做螯合物，EDTA在配位滴定中經常用到，一般是測定金屬離子的含量，在生物應用中，用於排除大部分過度金屬元素離子（如鐵（III），鎳（II），錳（II））的干擾。在蛋白質工程及試驗中可在不影響蛋白質功能的情況下去除干擾離子。
   

Ⅳ 任務銅礦石分析方法的選擇

任務描述

銅礦石屬於有色金屬礦石，礦石成分通常比較復雜。在實際工作中應根據試樣中銅的含量及伴生元素情況，以及誤差要求等因素選擇合適的分離富集和測定方法。本任務對銅的化學性質、銅礦石的分解方法、銅的分析方法選用等進行了闡述。通過本任務的學習，知道銅的化學性質，能根據礦石的特性、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況選擇適當的分解方法；學會基於被測試樣中銅含量的高低不同以及對分析結果准確度的要求不同而選用適當的分析方法；能正確填寫樣品流轉單。

任務分析

一、銅在自然界的存在

銅在自然界分布甚廣，已發現的含銅礦物質有 280 多種。銅在地殼中的豐度為0.01%。

銅以獨立礦物、類質同象和吸附狀態三種形式存在於自然界中，但主要以獨立礦物形式存在，類質同象和吸附狀態存在的銅工業價值不高。

在獨立礦物中，銅常以硫化物、氧化物、碳酸鹽、自然銅等形式賦存。其主要的工業礦物有：

黃銅礦（CuFeS₂） 含銅34.6%（常與黃鐵礦伴生）

斑銅礦（Cu₅FeS₄） 含銅63.3%

輝銅礦（Cu₂S） 含銅79.9%

黝銅礦（Cu₁₂Sb₄S₁₃） 含銅46.7%

孔雀石（CuCO₃·Cu（OH）₂）含銅57.5%（常以藍銅礦、 褐鐵礦等共生）

藍銅礦（2CuCO₃·Cu（OH）₂）含銅55.3%

黑銅礦（CuO） 含銅79.9%

赤銅礦（Cu₂O） 含銅88.8%

自然銅礦（Cu） 含銅100%

富銅礦的工業品位為銅含量＞1%。但當伴生有用組分且冶煉時有用組分又可回收者，其工業品位要求有所降低。

銅屬於親硫元素，所以常與銀、金、鋅、鎘、鎵、銦、鉈、硒、碲、鐵、鈷、鎳、砷、汞、鍺等元素伴生。在銅礦分析中，應注意對其伴生元素的綜合分析和綜合評價。

二、銅的分析化學性質

1.銅的氧化還原性質

銅的價電子結構為3d¹⁰4s¹。在它的次外層有18個電子，由於有較多的電子處於離核較遠的外層，所以對原子核的屏蔽效應就較小，相應地原子核的有效核電荷就較多，銅原子對外層s電子的束縛力也就較強，因而銅是不活潑的金屬元素。銅是變價元素（主要呈現＋1價和＋2價兩種價態）因而具有氧化還原性質。銅的氧化還原性質在分析中的應用十分廣泛，可用於分解銅礦石，分析掩蔽銅對其他元素的干擾，用氧化還原法測定銅，等等。

例如，銅不能溶於非氧化性的酸中，但利用其氧化還原性質，可用硝酸溶解銅，硝酸使銅氧化並把銅轉移到溶液中，同時放出氮的氧化物。通常採用的測定銅的碘量法也是基於銅的原子價可變的特性。

又如，

作用，產生硫化亞銅沉澱，此反應可用於銅與其他元素的分離：在用碘量法測定銅前，為了使銅從試液中分離來，可加入Na₂S₂O₃使銅沉澱為硫化亞銅析出，經灼燒轉為氧化銅，然後用硝酸溶解，用鹽酸趕硝酸，最後用碘量法測定銅。反應如下：

岩石礦物分析

岩石礦物分析

2.銅的配位性質

它的簡單離子在水溶液中都以水合配位離子［Cu（H₂O）₄］^2＋的形式存在。銅離子能與許多具有未共用電子對的配位體（包括無機的和有機的）形成配合物。銅離子的配合性質，對於比色法測銅、配位滴定法測銅和對銅的分離、富集、掩蔽等，均具有十分重大的意義。

例如：利用Cu^2＋與CN^-反應生成的Cu^＋的氰配合物［Cu（CN）₄］^3-，而不被KOH、H₂S沉澱，可使銅與其他金屬元素分離。在用EDTA配位滴定測定試樣中的Ca、Mg時，就可用此配合物的生成來掩蔽Cu^2＋，從而消除Cu^2＋的干擾。此反應的方程式如下：

2Cu^2＋＋10CN^-→2［Cu（CN）₄］^3-＋（CN）₂

Cu^2＋與銅試劑（二乙氨基二硫代甲酸鈉）在pH為5～7 的溶液中生成棕黃色沉澱，可用於銅的比色測定，也可用於銅的分離。

Cu^2＋的氨配合物（Cu（NH₃）₄）^2＋的藍色可用於比色測定銅。也可用此配合物的生成，使銅與Fe^3＋、Al^3＋、Cr^3＋等分離。

又如：Cu^2＋與二甲酚橙（XO）和鄰啡羅啉（Phen）反應生成異配位體配合物Cu^2＋-Phen-XO。利用此反應可用二甲酚橙作EDTA法測銅的指示劑，而不被銅所僵化，因為上述異配位體在滴定終點能很快地被EDTA所取代，反應如下：

Cu^2＋-phen-XO＋EDTA→Cu^2＋-EDTA＋Phen＋XO

三、銅的測定方法

銅的測定方法很多。常用的有碘量法、極譜法及光度法、原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發射光譜法等。

（一）碘量法

碘量法是測定銅的經典方法，測定銅的范圍較寬，對高含量銅的測定尤為適用，對組成比較復雜的樣品也適用，故碘量法仍為目前測銅的常用方法之一。碘量法已經被列為銅精礦測定銅的國家標准方法。

用碘量法測定岩石礦物中的銅，根據消除干擾元素所加的試劑不同，可分為：氨分離-碘量法、碘氟法、六偏磷酸鈉-碘量法、焦磷酸鈉-磷酸三鈉—碘量法、硫代硫酸鈉-碘量法以及硫氰酸鹽分離-碘量法等。

1.氨分離-碘量法

試樣經分解後，在銨鹽的存在下，用過量氨水沉澱鐵、錳等元素，銅與氨生成銅氨配合離子（Cu（NH₃）₄）^2＋，驅除過量的氨，在醋酸-硫酸介質中加入碘化鉀，與Cu^2＋作用生成碘化亞銅並析出等當量的碘，以澱粉作指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定至藍色退去，根據所消耗的硫代硫酸鈉溶液的量，計算出銅的量。主要反應如下：

2Cu^2＋＋4I^-→2CuI＋I₂

岩石礦物分析

2.碘氟法

本法與上法的區別在於用氟化物掩蔽Fe^3＋的干擾，省去了銅與鐵的分離步驟，因而是一個快速法。

用氟化物掩蔽鐵是在微酸性溶液（pH為2～4）中，使Fe^3＋與F^-形成穩定的配合離子（FeF₆）^3-而消除Fe^3＋的影響。

氟離子能與試樣中的鈣、鎂生成不溶性的氟化鈣和氟化鎂沉澱，此沉澱吸附銅而導致銅的測定結果偏低。實驗證明，氟化鎂沉澱對銅的吸附尤為嚴重。為了消除鈣、鎂的干擾，可在熱時加入氟化鈉，適當稀釋，以增加氟化鈣和氟化鎂的溶解度。另外，加入硫氰酸鹽使生成溶度積更小的硫氰化亞銅沉澱，可以減少氟化鈣對銅的吸附。當鎂含量高時，雖氟化鎂對銅的吸附比氟化鈣尤甚，但氟化鎂沉澱是逐漸形成的，因此只要縮短放置時間（加入氟化鈉後立即加入碘化鉀，放置1min後滴定），即可克服氟化鎂吸附的影響。在採取上述措施後，60mg和100mg鎂均不影響測定。

碘氟法測定銅的成敗，在很大程度上取決於滴定時溶液的酸度。滴定時溶液的pH應保持在3.5左右，否則不能得到滿意的結果。

碘氟法適用於鈣、鎂含量較低，含銅在0.5% 以上的岩礦試樣中銅的測定；對於鈣、鎂含量高的試樣，用此法雖可測定，但條件不易掌握，此時。最好採用六偏磷酸鈉—碘量法。

3.六偏磷酸鈉-碘量法

六偏磷酸鈉-碘量法測定銅與上述兩法的主要區別在於採用六偏磷酸鈉掩蔽鐵、鈣、鎂等的干擾。

六偏磷酸鈉在pH＝4的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中，能與Fe^3＋、Ca^2＋、Mg^2＋形成穩定的配合物，而達到消除Fe^3＋、Ca^2＋、Mg^2＋的干擾目的。它在測定條件下，可掩蔽30mg鐵，60mg鈣和30mg鎂，所以此法能彌補碘氟法之不足，適用於含鈣、鎂較多，鐵不太多，含銅在0.5% 以上的岩礦試樣中銅的測定，是一個簡便快速的方法。

六偏磷酸鈉雖可解決鈣、鎂的干擾問題，但它對銅也有一定的配合能力，會影響Cu^2＋與I^-的反應。應在加入碘化鉀之後立即加入硫氰酸鹽，以免銅的結果偏低，並使反應盡快完全。

焦磷酸鈉-磷酸三鈉-碘量法是對碘氟法和六偏磷酸鈉法的改進。它用焦磷酸鈉-磷酸三鈉在pH 2～3.3的情況下掩蔽鐵、鋁、鈣、鎂等的干擾，即可避免氟化物對環境的污染，又具有碘氟法的准確高、快速等優點，適用於一般礦石中銅的測定。

（二）銅試劑光度法

銅試劑（二乙基二硫代氨基甲酸鈉）在pH為5.7～9.2的弱酸性或氨性溶液中，與Cu^2＋作用生成棕黃色的銅鹽沉澱，在稀溶液中生成膠體懸浮液，若預先加入保護膠，則生成棕黃色的膠體溶液，藉以進行銅的光度法測定。反應如下：

2NC₂H₅C₂H₅CSSNa＋Cu^2＋→（NC₂H₅C₂H₅CSS）₂Cu＋2Na^＋

在pH 5.7～9.2范圍內，銅（Ⅱ）與顯色劑所呈現的顏色比較穩定。有很多元素如鐵、錳、鉛、鋅、鈷、鎳、錫、銀、汞、鉍、銻、鈾、鎘、鉻等都有與銅試劑生成難溶的化合物，有的有顏色，有的沒有顏色。消除這些干擾的方法，在一般的情況下可加氨水-氯化銨，使一些元素成氫氧化物沉澱與銅分離。在必要時或要求精確度高時，則可加入EDTA消除鐵、鈷、鎳、錳、鋅等元素的干擾，然後用乙酸乙酯萃取銅與銅試劑所生成的配合物，進行比色。一般採用沉澱分離、有機試劑萃取或EDTA掩蔽等方法分離干擾元素以消除干擾。各種分離方法均有各自特點，適用於不同試樣的分析。

1.EDTA掩蔽-銅試劑萃取光度法

EDTA掩蔽-銅試劑萃取比色法是用EDTA消除鐵、鈷、鎳、錳等元素的干擾，然後用乙酸乙酯萃取銅試劑-銅配合物，以目視或光電比色測定銅。

用乙酸丁酯等有機溶劑作萃取劑時，應注意嚴格控制試樣的水相和有機相的體積與標准一致，否則由於乙酸丁酯等部分與水混溶會使有機相體積不等而影響結果。

EDTA也能與銅生成可溶性配合物而阻礙顯色，但當加入銅試劑後，銅就與銅試劑作用生成比銅-EDTA更穩定的化合物（5% ETDA加入5mL對測定無影響）。為了使EDTA-銅完全轉變為銅試劑-銅化合物使顯色完全，在加入顯色劑後必須放置15min後才能比色。同時，調節pH時氨水過量，若pH＞9，則在大量EDTA存在下萃取率將降低。

EDTA的加入量應是試樣鐵、錳、鎳、鈷總量的10 倍。鎢、鉬等高價元素含量較高時，應適當增加檸檬酸鹽的加入量，對鉻礦樣品增加銅試劑的加入量。

鉍與銅試劑生成的沉澱也溶於有機溶劑，如溶於CHCl₃呈黃色而干擾測定。其消除辦法是：當鉍量少於1mg時，可用4mol/L鹽酸洗滌有機相除去；鉍量較高時，可用氨水-氯化銨將鉍沉澱分離。

本法可測定試樣中0.001%～0.1% 的銅。

2.沉澱分離-銅試劑光度法

在pH 5.7～9.2范圍內，Cu^（Ⅱ）與顯色劑所呈現的顏色比較穩定。為消除其他元素的干擾，在小體積溶液中加入氫氧化銨-氯化銨使鐵等干擾元素生成淀，銅形成銅氨配合物進入溶液中，過濾使銅與干擾元素分離，然後加入銅試劑進行光度法測定。

在pH 9.0～9.2的氨性溶液中顯色15min後，顏色即穩定，並可保持24 h不變。本法適用於0.001%～0.1% 銅的測定。

（三）雙環己酮草醯二腙光度法

試樣用酸分解，在pH 8.4～9.8的氨性介質中，以檸檬酸銨為配位劑，銅與雙環己酮草醯二腙生成藍色配合物，在分光光度計上，於波長610 nm處，測量吸光度。

在試樣測試條件下，銅的含量在0.2～4 g/mL 符合比耳定律。存在檸檬酸鹽時顯色10～30min顏色達到最深，可穩定5 h以上。

最適宜的酸度是pH 8.4～9.8。pH＜6.5 時，形成無色配合物；pH＞10 時，試劑自身分解。

（四）極譜法

極譜法測定銅，目前生產上多採用氨底液極譜法。所謂氨底液極譜法即以氨水-氯化銨作支持電解質。常採用動物膠作極大抑制劑，亞硫酸鈉作除氧劑，在此底液中，銅的半波電位是-0.52 V（第二波半波電位，對飽和甘汞電極）。

氨底液的優點是干擾元素很少。銅在此底液中產生兩還個原波：

（Cu（NH₃）₄）^2＋＋e→（Cu（NH₃）₂）^＋＋2NH₃ （1）

（Cu（NH₃）₂）^＋＋e ＋Hg→（Cu（Hg）＋2NH₃ （2）

第一個波的半波電位（E_1/2）為-0.26V，第二個的半波電極（E_1/2）為-0.52V（對飽和和甘汞電極），通常利用第二個波高進行銅的定量。鎘、鎳、鋅等的起始電位在銅之後，不幹擾。鐵由於在此底液中生成氫氧化鐵沉澱而不在電極上還原，不產生干擾。Cr^6＋因在銅的前面起波（E_1/2＝ -0.20V）而干擾，可在試樣分解後加入鹽酸蒸干幾次，使Cr^6＋還原為Cr^3＋，以消除大部分鉻的干擾。Co^2＋還原至Co^＋時的E_1/2＝ -0.3V，與銅的E_1/2＝ -0.52V相差較大，但當鈷含量＞0.5% 時就干擾了。鉈的半波電位為-0.49V，與銅波重合，當鉈含量＞0.1% 時，使結果偏高。鈷、鉈含量高時，可用硫代硫酸鈉在3% 硫酸溶液中使銅沉澱為硫化亞銅而與干擾元素分離。氨底液法使用於銅礦，鉛鋅礦和鐵礦中銅的測定。測定范圍為0.01%～10%，用示波極譜法可測定0.001% 以上的銅。

隨著極譜分析的發展，玻璃石墨電極正向掃描已成功地運用於銅的定量分析。銅在玻璃石墨電極上有兩個還原波，第一個波是Cu^2＋→Cu^＋，第二個波是Cu^＋→Cu⁰，而第一波（用示波極譜儀測定，峰值電位E_P≈0.1V）波形好，波高穩定，所以生成上用第一個波進行定量測定。據有的實驗室實踐得知，所選擇的底液當氨水為1.5mol/L，氯化銨為0.5mol/L，亞硫酸鈉為1%～2% 時，圖形最好，波高最穩定。銅在0～20mg/50mL時，其波高與濃度成正比。在此底液中，鎳的濃度＞5mg/50mL時，干擾測定，波不成峰狀，但對銅的波高無大影響。

（五）原子吸收分光光度法

用原子吸收分光光度法測銅，方法靈敏，簡便快速，測定2%～10% 及0.05%～2.2%銅時絕對誤差分別為0.13% 及0.03%，特別適用於低含量銅的測定，當條件選擇適當時，可測至十萬分之一的銅。

由於不用型號儀器的性能不同，各實驗室的條件也有差異，所以用原子吸收分光光度法測銅的最佳條件在各實驗室也有所不同。

（六）X射線熒光分析法

當由X射線管或由放射性同位素放出的X射線或γ射線，打在試樣中的銅原子上時，銅被激發而放出具有一定特徵（即能量）的X射線，即熒光，例如銅的K_α1＝8.04 keV。測定熒光的強度，就可知道銅的含量。

測量X射線的能量，通常可用兩種方法：一種是利用X射線在晶體上的衍射，使用晶體分光光度計按特徵X射線的波長來區分譜線，此即波長色散法；另一種是根據入射X射線經過探測器按能量區分不同特徵輻射的譜線，此即色散法。在此，我們僅介紹能量色散法。

能量色散法測定銅的激發源：目前用²³⁸Pu作激發源，激發效率較高。

探測器工作電壓：通常可在不同高壓下測量某一X射線能譜，分別求出它們的解析度，選擇能量解析度最佳者的電壓為工作電壓。為了減少光電倍增管的雜訊影響，電壓應盡可能低些。

放大倍數的選擇：當測銅的K_α線時，國產儀器放大100 倍左右是合適的，可使特徵X線落在閥壓的中部。

平衡濾片：測定銅，以用鈷鎳濾片為最好。

道寬和閥壓：所謂閥壓、道寬的選擇，是指在測量工作中，使儀器測量銅的特徵X射線譜的哪一部分的問題。選擇適當元素的道寬和閥壓，目的是消除平衡濾片不能完全消除其他元素的X射線及散射線的影響，從而提高儀器的解析度。

當待測元素附近無其他元素的特徵X射線嚴重干擾時，可採用待測元素能譜線的全譜寬度為道寬值，使整個的譜線在道寬中間。當待測元素附近存在其他元素干擾時，可採用譜線半寬度法，即選擇待測元素的譜線半寬度為道寬值，使能譜的主要部分落在道寬中間。

用該法測定銅時，干擾元素有與銅相鄰原子序數為3～5的元素，如鐵、鈷、鎳、鋅等。這是因為所使用的探測元件解析度不高，不能將它們發出的X射線與銅的X射線相區分。其消除的辦法是選擇適當的閥壓及道寬，選擇適當的激發源和平衡性好的濾片。基質效應所造成的干擾在X射線熒光法中使很普遍和嚴重的。消除基質效應，迄今為止，還沒有找到一種既方便又具有普遍意義的方法。現有的一些方法均具有局限性，只有在一定條件下才能得到較好的效果。例如同基質成分標准比較法，就要求該礦區同類型礦石有分析結果作比較標准，這對普查階段就存在一定困難。又如，在鈷片中加少量輕物質的辦法，只能在干擾元素較單一時，有針對性地進行。因為鈷片上增加了輕物質，必然減少濾片對銅特徵X射線的計數率差值和改變對其他元素的平衡特性。

四、銅試樣的分解

銅礦石分解方法可分為酸溶分解法和熔融分解法。單項分析多採用酸溶分解法。銅礦石化學系統分析常採用熔融法分解其基體中的各種礦物。

1.酸溶分解

一般銅礦試樣可用王水分解。

對於含硫量較高的銅礦試樣，用逆王水、鹽酸-硝酸-硫酸、鹽酸-硝酸-高氯酸或鹽酸-硝酸-氯酸鉀（或少許溴水）分解。

氧化礦或含硅高時用鹽酸-硝酸-氫氟酸（或氟化銨）-高氯酸或鹽酸-硝酸-氟化物-硫酸分解。

含碳較高時用鹽酸-硝酸-硫酸-高氯酸分解，加熱至無黑色殘渣。

含銅硫化礦物易溶於硝酸、王水或逆王水中。常先用鹽酸處理，分解試樣中的氧化礦物，同時使硫、砷等元素逸出，同時加硝酸分解硫化礦物。若發現有殘存不溶物，可加氫氟酸或氟化銨處理。為防止硫化礦物分解時大量單體硫析出而使測定結果偏低，可加硝酸分解硫化礦之前，預先加入數滴溴水或氯酸鉀溶液，使試樣中硫化物氧化成硫酸鹽，避免由於硝酸的作用而析出的單質硫包裹試樣。如有少量單質硫析出，可加硫酸蒸發冒煙除去，使單體硫包裹的銅流出。

硫、砷及碳含量高的試樣，也可先將試樣在500～550℃灼燒後，再加酸分解，避免大量硫的析出。

對於含硅高的含銅氧化礦物如硅孔雀石、赤銅礦石等，可在用王水分解時，加入1～2g NH₄F，並加硫酸或高氯酸加熱至冒白煙，使試樣完全分解。

2.熔融分分解

銅礦石化學分析系統常用鹼性熔劑熔融。試樣在熱解石墨、銀或鎳坩堝中，用氫氧化鈉（鉀）、過氧化鈉或過氧化鈉和氫氧化鈉熔融。

分析銅礦渣時，用酸性熔劑-焦硫酸鉀在瓷坩堝中熔融。對酸不溶殘渣也可用碳酸鈉處理。由於銅礦石往往伴生有重金屬元素，所以應注意試樣不能直接在鉑坩堝中熔融。

五、銅礦石分析項目及其分析方法的選擇

銅礦石的全分析項目，應根據礦石的特徵和光譜分析的結果確定，首先應確定包括那些有工業價值或可供綜合利用的各種有色金屬及稀有分散元素。在銅礦石中，可能共有的有色金屬有鉛、鋅、砷、鎳、錫、鉬、鎢、鎘、汞等，分散元素有鎵、鉈、銦、硒、碲、鍺等。

根據不同的情況，要求對銅礦石進行簡項分析、組合分析和全分析。

銅礦石的簡項分析一般是指測定銅。

銅礦石中組合分析項目有鉛、鋅、砷、鈷、金、銀、硫、鉬、鎢、鎘、銻、鎵、鉈、銦、硒、碲、鍺等。其中金、銀、硫為商業計價元素。

銅礦石的全分析項目還包括硅、鐵、鋁、鈣、鎂、錳、鈦、鋇、鉀、鈉、硫、磷、氟、二氧化碳、吸附水、化合水等項目。

根據試樣中銅的含量及干擾離子的情況，選擇不同的測定方法。基於不用岩石礦物中銅含量的差異和各類測定的特點及使用范圍等，目前對試樣中高、中含量銅的測定常採用容量法（其中以碘量法的應用較為廣泛），試樣中低含量銅的測定則常採用光度法（其中以銅試劑光度法和雙環己酮草醯二腙光度法等較常用）和極譜法、X射線熒光法、原子吸收光譜法等。

技能訓練

實戰訓練

1.學生在實訓時按每組5～8人分成幾個小組。

2.每個小組進行角色扮演，利用所學知識並上網查詢相關資料，完成銅礦石委託樣品從樣品驗收到派發樣品檢驗單工作。

3.填寫附錄一中質量表格1、表格2。

Ⅳ 化驗含金礦石中的銅具體步驟是

6.2原礦樣及銅精礦中銅的測定—碘氟法
6.2.1主題內容與適用范圍
本方法適用於銅精礦、其它含銅的岩石礦物中銅的測定，測定范圍為1.0—50.0%。
本方法引自GB/T3884.1—2000銅精礦化學分析法銅量的測定。
6.2.2方法提要
試樣經酸分解後，用氨水調節酸度，氟化氫銨掩蔽鐵，在pH3.5～4.0的微酸性溶液中，銅(Ⅱ)與碘化鉀作用游離出碘，再以澱粉作指示劑，用硫代硫酸鈉標准溶液進行滴定。
6.2.3試劑
6.2.3.1 氟化氫銨
6.2.3.2 鹽酸
6.2.3.3 硝酸
6.2.3.4 硫酸
6.2.3.5 硝硫混酸7+3
6.2.3.6 飽和溴水
6.2.3.7 氨水1+1
6.2.3.8 澱粉溶液(5g/L)：稱取0.5g可溶性澱粉置於200mL燒杯中，用少量水調成糊狀，將100mL沸水緩緩倒入其中，繼續煮沸至透明，取下冷卻，現用現配。
6.2.3.9 硫氰酸鉀
6.2.3.10碘化鉀
6.2.3.11硫代硫酸鈉標准溶液
配製：稱取12.1g(或6g)硫代硫酸鈉(Na2S2O3•5H2O)置於300mL燒杯中，加入煮沸過的冷蒸餾水溶解，加入0.1g碳酸鈉，溶解後移入1L容量瓶中，用水定容。於暗處放置一周後過濾標定。
標定：稱取4份0.1000g金屬銅(99.99％)分別置於500mL三角燒杯中，加10mL硝酸(1＋1)，低溫分解完全，加入5mL硫酸(1+1),蒸至冒盡三氧化硫白煙,加2mL冰乙酸,再加30—50mL煮沸溶解銅鹽,取下冷至室溫,以下操作同分析步驟。
按下式計算硫代硫酸鈉的滴定度:

T--硫代硫酸鈉對銅的滴定度(g/mL)
m--稱取的銅量(g)
V--滴定時消耗的硫代硫酸鈉(mL)
滴定度取5個結果的平均值,誤差不大於0.00001g/mL
6.2.4分析步驟
稱取0.5000～2.0000g試樣於400mL燒杯中，加入少量水潤濕，加10～15mL鹽酸，低溫加熱煮沸3～5分鍾(若試樣中硅含量較高時需加入0.5g氟化氫銨，繼續加熱片刻)，加入15mL硝硫混酸(7+3),繼續加熱在冒三氧化硫白煙之前加入1mL飽和溴水,蒸至冒盡三氧化硫白煙取下冷卻,以水沖洗杯壁，吹約60mL水，加入0.5g脲素,加熱煮沸溶解可溶性鹽類,取下冷卻至室溫。向溶液中滴加3mL(1+1)氨水混勻至氫氧化鐵沉澱完全,加入3g氟化氫銨,混勻,調節PH3.5—4.0,加入2g碘化鉀,以硫代硫酸鈉標准溶液滴定至淡黃色,加入5mL澱粉溶液, (如鉛、鉍含量高，需提前加澱粉溶液)，繼續滴定至淡藍色,加入1g硫氰酸鉀,激烈振搖至藍色加深，再滴定至藍色恰好消失為終點。
6.2.5分析結果的計算
按下式計算銅的百分含量：

式中：
T(Na2S2O3)--硫代硫酸鈉標准溶液的滴定度，g/mL；
V(Na2S2O3)--滴定消耗硫代硫酸鈉標准溶液的體積，mL；
m --試樣量，g

Ⅵ 任務銅精礦中銅的測定

——碘量法

任務描述

銅礦石中的銅，其含量變化幅度較大，涉及的測定方法也較廣泛。目前對高、中含量的銅的測定多採用碘量法。碘量法已被列為銅精礦測定銅的國家標准方法（GB/T3884.1-2012 ）。銅精礦分析一般要求測定銅、金、銀、硫、氧化鎂、氟、鉛、鋅、鎘、鎳、砷、鉍、銻、汞等項目。本任務旨在通過實際操作訓練，學會碘量法測定銅精礦中銅含量，熟練運用酸分解法對試樣進行分解；能真實、規范記錄原始記錄並按有效數字修約進行結果計算。

任務實施

一、儀器和試劑准備

（1）玻璃儀器：酸式滴定管、錐形瓶、容量瓶、燒杯。

（2）銅片（≥99.99%）：將銅片放入微沸的冰乙酸（ρ＝1.05g/mL）中，微沸1min，取出用水和無水乙醇分別沖洗兩次以上，在100℃烘箱中烘4min，冷卻，置於磨口瓶中備用。

（3）溴水（AR）。

（4）氟化氫銨（AR）。

（5）鹽酸（ρ＝1.19g/mL）。

（6）硝酸（ρ＝1.42g/mL）。

（7）硫酸（ρ＝1.84g/mL）。

（8）高氯酸（ρ＝1.67g/mL）。

（9）冰乙酸（1＋3）（ρ＝1.05g/mL）。

（10）硝酸（1＋1）。

（11）氟化氫銨飽和溶液（貯存在乙烯瓶中）。

（12）乙酸銨溶液（300g/L）：稱取90g乙酸銨，置於400mL燒杯中，加入150mL蒸餾水和100mL冰乙酸，溶解後用水稀釋至300mL，混勻，此溶液pH值為5。

（13）硫氰酸鉀（100g/L）：稱取 10g 硫氰酸鉀溶於 400mL 燒杯中，加 100mL 水溶解。

（14）澱粉溶液稱取1g可溶性澱粉，用少量水調成糊狀，再用剛煮沸的蒸餾水稀釋至100mL，加熱煮沸，冷卻備用。

（15）三氯化鐵（100g/L）。

（16）碘化鉀（AR）

（17）硫代硫酸鈉（約0.04mol/L）：

——制備：稱取100g 硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃·5H₂O）置於1000mL 燒杯中，加入500mL無水碳酸鈉（4g/L）溶液，移入10L棕色試劑瓶中，用煮沸並冷卻的蒸餾水稀釋至約10L，加入10mL三氯甲烷，靜置兩周，使用時過濾，補加1mL三氯甲烷，搖勻，靜置2h。

——標定：稱取0.080 g（精確至0.0001 g ）處理過的純銅三份，分別置於500mL錐形瓶中，加10mL硝酸（1＋1），於電熱板上低溫加熱至溶解，取下，用水吹洗杯壁。加入5mL硫酸（1＋1），繼續加熱蒸至近干，取下稍冷，用約40mL蒸餾水沖洗杯壁，加熱煮沸，使鹽類完全溶解，取下，冷至室溫。加1mL冰醋酸（1 ＋3），加3mL氟化氫銨飽和溶液，加入2～3g碘化鉀搖動溶解，立即用硫代硫酸鈉標准溶液滴定至淺黃色，加入2mL澱粉溶液繼續滴定至淺藍色，加5mL硫氰酸鉀溶液，激烈搖振至藍色加深，再滴定至藍色剛好消失為終點。隨同標定做空白試驗。

按下式計算硫代硫酸鈉標准滴定溶液的滴定度：

岩石礦物分析

式中：T為硫代硫酸鈉標准溶液對銅的滴定度，g/mL；m為稱取純銅的質量，g；V為滴定純銅所消耗的硫代硫酸鈉標准溶液的體積，mL；V₀為滴定空白所消耗的硫代硫酸鈉標准溶液的體積，mL。

二、分析步驟

精確稱取0.2000 g銅精礦置於300mL錐形瓶中，用少量水潤濕，加入10mL濃鹽酸置於電熱板上低溫加熱3～5min取下稍冷，加入5mL硝酸和0.5～1mL溴，蓋上表皿，混勻，低溫加熱（若試料中含硅、碳較高時加5～10mL高氯酸）待試樣完全分解，取下稍冷，用少量蒸餾水沖洗表皿，繼續加熱蒸至近干，冷卻。

用30mL蒸餾水沖洗表皿及杯壁，蓋上表皿，置於電熱板上煮沸，使可溶性鹽類完全溶解，取下冷卻至室溫滴加乙酸銨溶液至紅色不再加深為止，並過量3～5mL，然後滴加氟化氫銨飽和溶液至紅色消失並且過量1mL混勻。加入2～3 g碘化鉀搖動溶解，立即用硫代硫酸鈉標准溶液滴定至淺黃色，加入2mL澱粉溶液繼續滴定至淺藍色，加5mL硫氰酸鉀溶液，激烈搖振至藍色加深，再滴定至藍色剛好消失為終點。隨同試樣做空白試驗。

若鐵含量極少時，需補加1mL三氯化鐵溶液；如果鉛鉍含量較高，需提前加入2mL澱粉溶液。

三、結果計算

按下式計算銅質量的百分含量：

岩石礦物分析

式中：w（Cu）為銅的質量分數，%；T為硫代硫酸鈉標准滴定溶液對銅的滴定度，g/mL；V為滴定試樣溶液消耗硫代硫酸鈉標准滴定溶液的體積，mL；V₀為滴定空白試樣溶液所消耗硫代硫酸鈉標准滴定溶液的體積，mL；m為稱取試樣的質量，g。

四、質量表格填寫

任務完成後，填寫附錄一質量表格3、4、5。

任務分析

一、碘量法測定銅的原理

碘量法測定銅的依據是在弱酸性溶液中（pH＝3～4 ），Cu^2＋與過量的KI作用，生成CuI沉澱和I₂，析出的I₂可以澱粉為指示劑，用Na₂S₂O₃標准溶液滴定。有關反應如下：

岩石礦物分析

Cu^2＋與I^-之間的反應是可逆的，任何引起Cu^2＋濃度減小（如形成配合物等）或引起CuI溶解度增大的因素均使反應不完全，加入過量KI，可使Cu^2＋的還原趨於完全。但是，CuI沉澱強烈吸附

，又會使結果偏低。通常使用的辦法是在近終點時加入硫氰酸鹽，將CuI（K_sp＝1.1×10^-12）轉化為溶解度更小的CuSCN沉澱（K_sp＝4.8×10^-15）。在沉澱的轉化過程中，吸附的碘被釋放出來，從而被Na₂S₂O₃溶液滴定，使分析結果的准確度得到提高。即：

CuI＋SCN^-→CuSCN＋I^-

硫氰酸鹽應在接近終點時加入，否則SCN^-會還原大量存在的Cu^2＋，致使測定結果偏低。溶液的pH值一般應控制在3.0～4.0之間。酸度過低，Cu^2＋易水解，使反應不完全，結果偏低，而且反應速率慢，終點拖長；酸度過高，則I^-被空氣中的氧氧化為I₂（Cu^2＋催化此反應），使結果偏高。

Fe^3＋能氧化I^-，對測定有干擾，但可加入NH₄HF₂掩蔽。NH₄HF₂是一種很好的緩沖溶液，因HF的K_α＝6.6×10^-4，故能使溶液的pH值保持在3.0～4.0之間。

二、Na₂S₂O₃標准溶液的配製

由於Na₂S₂O₃不是基準物，因此不能直接配製標准溶液。配製好的Na₂S₂O₂溶液不穩定，容易分解，這是因為在水中的微生物、CO₂、空氣中的O₂作用下，發生下列反應：

岩石礦物分析

岩石礦物分析

岩石礦物分析

此外，水中微量的Cu^2＋或Fe^3＋也能促進Na₂S₂O₃溶液的分解。

因此，配製Na₂S₂O₃溶液時，需要用新煮沸（為了除去CO₂和殺死細菌）並冷卻了的蒸餾水，加入少量Na₂CO₃使溶液呈弱鹼性，以抑制細菌的生長。這樣配製的溶液也不易長期保存，使用一段時間後要重新標定。如果發現溶液變渾濁或析出硫，也應該過濾後再標定或者另配溶液。

三、干擾元素及其消除辦法

（1）三價鐵離子：Fe^3＋的存在有顯著干擾，因為它能氧化I^-，析出碘，使結果偏高。為使碘量法測定銅在有鐵存在下也能夠進行，常把鐵轉變為不與碘化鉀作用的配合物，一般是加入氟化鉀（銨），此時，Fe^3＋結合成為不與碘化鉀起反應的配離子

這是快速碘氟法的基礎。

（2）亞砷酸、亞銻酸：在碘量法測定銅的條件下（pH＞3.5），

等離子能被析出的I₂氧化，使結果偏低，甚至不放出I₂，因而干擾測定。其反應如下：

岩石礦物分析

五價的砷、銻在pH＞3.5的條件下對測定無干擾。因此可在分解試樣時將三價砷和銻氧化為高價以消除其干擾。As^（Ⅲ）和Sb加入溴水氧化。煮沸除去過量的溴。

（3）亞硝酸根有影響，可於溶液中加入尿素除去。

（4）碘化亞銅沉澱吸附碘，使測定結果偏低。加入硫氰酸銨和碘化亞銅作用，因硫氰化亞銅的溶解度比碘化亞銅的溶解度小，生成硫氰化亞銅，消除對碘的吸附。當銅含量很低時可不加硫氰酸銨。當銅的含量較高時，在滴定終點到達之前可加入適量的硫氰酸銨溶液，使碘化亞銅轉變為硫氰化亞銅：

CuI＋SCN^-→CuSCN＋I^-

滴定時，體積不能太大，否則碘化亞銅又形成二價銅鹽，使溶液變藍，終點不明顯。

實驗指南與安全提示

/試樣中碳含量較高時，需加2mL硫酸和2～5mL高氯酸，加熱溶解至無黑色殘渣，並蒸干。

試樣中含硅、碳較高時，加0.5 g氟化氫銨和5～10mL高氯酸。

試樣中含砷銻高時，需加入溴水，再加入硫酸冒煙處理。

碘化鉀的用量：由於I^-與Cu^2＋的反應是一個可逆反應：

岩石礦物分析

故為使Cu^2＋與I^-定量地反應，I^-（通常以KI形式加入）過量是十分必要的。實際分析中，一般加入2g左右的KI即可使Cu^2＋與I^-定量地反應。另外，由於過量I^-的存在，反應生成的碘能形成I₃-，可減少因碘的易揮發性所帶來的誤差。

硫氰酸鹽的作用：在測定銅的溶液中加入硫氰酸鹽，使碘化亞銅變為溶解度更小的硫氰酸亞銅，反應如下：

CuI＋SCN^-→CuSCN＋I^-

①可克服碘化亞銅對碘的吸附（銅含量高時，這種吸附是相當顯著的），使終點清晰；

②可使I^-與Cu^2＋的反應進行得更完全；

③並可增加碘離子濃度，減少碘化鉀（價格昂貴）的加入量。

硫氰酸鹽的加入時間：當銅的含量較高時，可以接近終點時加入適量的硫氰酸鉀應溶液。過早加入會使結果偏低，因為銅可被CNS^-還原。反應如下：

岩石礦物分析

滴定時溶液的酸度：碘量法滴定銅可以在醋酸、硫酸或鹽酸介質中進行，目前採用最多的還是在醋酸介質中進行，主要原因是在醋酸介質中比在硫酸或鹽酸介質中較易控制測定所需的酸度。碘量法測定銅時，pH必須維持在3.5～4之間。

①在鹼性溶液中

將發生下列反應：

5H₂O，而且I₂在鹼性溶液中會發生歧化反應生成

也可能有水解副反應。

②在強酸性溶液中Na₂S₂O₃溶液會發生分解：

酸度太大，碘化物易被空氧化而析出碘：4I^-＋4H^＋＋O₂→2I₂＋2H₂O

③銅礦石中常含有Fe、As、Sb等金屬，樣品溶解後，溶液中的Fe^3＋、As^（Ⅴ）、Sb^（Ⅴ）等均能氧化I^-為I₂，干擾Cu^2＋的測定。As^（Ⅴ）、Sb^（Ⅴ）的氧化能力隨酸度下降而下降，當pH＞3.5時，其不能氧化I^-。Fe^3＋的干擾可用F^-掩蔽。

滴定時溶液的體積：體積不能太大。化學反應的速度與反應物的濃度有關。增大溶液體積，就相當於降低Cu^2＋與I^-的濃度，使反應速度變慢，碘化亞銅又形成二價銅鹽，出現終點返回的現象，終點不明顯。

若亞硝酸根未除盡，可加少許尿素，煮沸數分鍾。

空白溶液和鐵含量很低的試樣，為了便於調節pH，可加入數滴100g/L NH₄Fe（SO₄）₂溶液。

案例分析

1.鴻盛礦業公司化驗室某員工在用碘量法測定一含銅礦石中的銅含量時，用鹽酸、硝酸溶解樣品後，加入NH₄F消除Fe^3＋的干擾，但其測定結果經過比較後發現偏高，請以你所學知識分析結果可能偏高的原因。

2.贛州鈷鎢公司購進了一批含鐵銅礦石，對方出具的檢驗報告表明該批次銅含量為11.26%，實驗室某員工在使用碘量法測定銅含量時，將樣品溶解後，用NaAc溶液調節溶液的pH值3.5～5.0左右，加入KI還原Cu^2＋，滴定完畢，計算結果後發現結果比對方檢驗更高。技術主管在查找原因時發現該員工忘記加入NH₄F，請分析此次測定失敗的原因。

閱讀材料

銅精礦知識簡介

1.概述

自然界中含銅礦物有200多種，其中具有經濟價值的只有十幾種，最常見的銅礦是硫化銅礦，例如：黃銅礦（CuFeS₂）、輝銅礦（Cu₂S）、銅藍（CuS）等，目前世界上80% 的銅來自此類礦石。銅精礦是將礦石粉碎球磨後，用葯劑浮選分離捕集含銅礦物，使品位大大提高，供冶煉銅用。少數銅礦中（如湖北大冶銅綠山礦），常常夾雜有孔雀石，這是一種含銅的碳酸鹽礦物，色澤優美，經琢磨雕刻，可做成佩飾或項鏈等裝飾品，屬稀有寶石類，深受人們喜愛。

我國開采冶煉銅礦的歷史悠久，可追溯到春秋時代，距今有2700多年。大冶有色金屬公司銅綠山礦在生產過程中發現的古銅礦遺址，經考古發掘，已清理出從西周至西漢千餘年間不同結構、不同支護方式的豎井、斜井、盲井數百座，平巷百餘條，以及一批春秋早期的煉銅鼓風豎爐，隨同出土還有大量的用於采礦、選礦和冶煉的生產工具，在遺址旁近2km²的地表堆積著約40 萬噸以上的古代煉渣，渣樣分析，其銅含量小於0.7%，它表明了我國古代采冶的規模和高超的技術水平。

我國現代化的大型煉銅采冶企業有：江西銅業有限公司、大冶有色金屬公司（湖北）、銅陵有色金屬公司（江蘇）、白銀有色金屬公司（甘肅）、中條山有色金屬公司（山西）以及雲南冶煉廠、沈陽冶煉廠、葫蘆島鋅廠等。由於自采銅礦的品位和數量有限，不能滿足生產的需要，因而對進口銅精礦的需求日益增大，與我國有過貿易往來的銅精礦生產國有：巴布亞紐幾內亞、菲律賓、印尼、澳大利亞、蒙古、摩洛哥、莫三比克、南非、波蘭、秘魯、智利、墨西哥、美國、加拿大等。

2.特性

進口硫化銅精礦一般為墨綠色到黃綠色，也有灰黑色，其中時有夾雜少許藍色粉末。銅精礦是浮選產物，粒度較細，接近乾燥的銅精礦在儲運過程中易揚塵散失，也不適宜遠洋運輸，因此生產過程中常保持10% 左右的水分。氣溫高時，硫化銅精礦易氧化，特別是遠洋運輸時間長，或在夏季交接貨物時，氧化現象更為嚴重。驗收這種銅精礦時，往往銅品位降低，收貨重量增加。正是由於這種原因，銅精礦在貿易的交接過程中，是以總金屬量來衡量的。用於品質分析的樣品，應密封於鋁箔袋中存放。實驗證明，封存於紙袋或聚乙烯袋中的樣品，放置乾燥器中保存一個月，銅的百分含量明顯降低，隨著保存時間的延長，銅品位還會繼續下降，而封存在鋁箔袋中的樣品，即使存放半年，銅含量也無明顯變化。

從冶煉的角度來說，銅精礦中硫和鐵的含量高些好，一般要求銅/硫比為1∶1 左右，Fe＞20%，Si＜10%，這種礦在反射爐中造渣性能和流動性能都較好。對雜質元素Cr、Hg、Pb、Zn、Bi、As、F、Cl等含量要求愈低愈好，主要是為了滿足冶煉的要求和對環境的保護。

3.用途

銅精礦供煉銅用。從礦石冶煉得到的「羊角銅」即粗銅，經電解可得到純度很高的電解銅。在冶煉和電解過程中，還可以從陽極泥、電解液、煙道灰和尾氣中分別回收金、銀、鈀、鉑、鎘、鉛、鋅、鉍、硒、碲、硫等元素或化合物，余熱可發電。綜合利用不僅可減少廢液、廢渣、廢氣對環境和空氣的污染，同時變廢為寶，提高了銅精礦的利用價值。

4.化學成分

硫化銅精礦的主要成分是銅、鐵、硫，主要的貴金屬有金、銀，其他成分有硅、鈣、鎂、鉛、鋅、鋁、錳、鉍、銻、氟、氯等，因原礦產地和選礦水平不同，品質差異較大。

5.進口規格

進口銅精礦以成交批中銅、金、銀的純金屬量作為結算依據，一般銅含量為25%～45%，金含量為1～35g/t，銀含量在30～350g/t范圍內，當金含量小於1g/t，銀含量小於30 g/t時，金、銀二項不計價。經多年進口銅精礦實踐，從價格和回收率來考慮，企業喜歡進口含銅量在30% 左右，金銀含量在不計價范圍之銅精礦。對冶煉和環境有害的元素F、Cl、Pb＋Zn、As、Sb、Hg要求在限量之下，超過限量則按規定罰款，超過最高限量時，該批貨拒收。

6.檢驗標准

銅精礦的檢驗，一般按500 t作為一個副批，在衡重的同時扦取代表性樣品，制備水分測定樣品和品質分析樣品，按規定進行分析測定，以全部副批檢驗結果的加權平均值作為最終結果。發貨人和收貨人品質檢驗結果在誤差范圍內，該批貨可順利交接，若雙方結果超出0.3%，金的結果超出0.5g/t，銀的結果超出10～15g/t，有可能需要仲裁。

我國銅精礦的技術條件標准和檢驗標准較為完整。YS/T318 -2007 是銅精礦技術條件標准，該標准將銅精礦原有的15個品級修訂為五個品級；取制樣方法和水分含量測定按GB/T14263-2010進行，根據工作實踐，有的銅精礦中金銀含量特別高，GB/T3884規定了Cu、Au、Ag、S、As、MgO、F、Pb、Zn、Cd的檢驗方法。

Ⅶ 求銅礦化驗方法！

1）銅精礦
在自然界中自然銅存量極少，一般多以金屬共生礦的形態存在。銅礦石中常伴生有多種重金屬和稀有金屬，如金、銀、砷、銻、鉍、硒、鉛、碲、鈷、鎳、鉬等。
根據銅化合物的性質，銅礦物可分為自然銅、硫化礦和氧化礦三種類型，主要以硫化礦和氧化礦，特別是硫化礦分布最廣，目前世界銅產量的90％左右來自硫化礦。
銅精礦的檢驗方法：銅礦水分含量的測定按GB1426－1993《散裝浮選銅精礦取樣、制樣方法》中的規定進行，銅精礦化學成分的測定按GB3884－2000《銅精礦化學分析方法》的規定進行。

礦石中的銅的含量一般都低於15%，所以用原子吸收方法比較好，所選用的儀器應該是原子吸收分光光度計 關於原子吸收分光光度計的儀器種類很多，大同小異，原理相同。我所用的是北京地質儀器礦產部的GGX-9型。
具體的操作方法：在電子分析天平稱取0.1g樣品於100ml的小燒杯中，加5ml 硝酸在電熱板上加熱一會，再加15ml 鹽酸，搖勻。把溶液蒸發至干（不要蒸糊了）
後，加入1：1的硝酸40ml加入溶解鹽類，煮沸就可以了。然後定溶於100ml容量瓶中，從中取出10ml於100ml容量瓶中（保持3%的酸度）定容。就可以上機測定了：

計算公式：
W(Cu)/10-2 = p.v .10-4/ms
P 是吸光度所對應的濃度。
V 是上機時的體積。
ms 是樣品的質量。

化學分析方法一般使用滴定法，EDTA或者硫代硫酸鈉，光度法也可以使用，但是電解法使用較少。

Ⅷ 如何用化學方法測量銅礦石品位

您好！ 你是想學習一種銅礦的化驗方法嗎？現在一般都使用設備進行測定，用國標BCO法和MCAA法都可以。化學分析方法一般使用滴定法，但不太常見了，這里收集了一種使用原子吸收分光光度計的方法：操作方法：在電子分析天平稱取0.1g樣品於100ml的小燒杯中，加5ml 硝酸在電熱板上加熱一會，再加15ml 鹽酸，搖勻。把溶液蒸發至干（不要蒸糊了）後，加入1：1的硝酸40ml加入溶解鹽類，煮沸就可以了。然後定溶於100ml容量瓶中，從中取出10ml於100ml容量瓶中（保持3%的酸度）定容。就可以上機測定了： 計算公式： W(Cu)/10-2 = p.v .10-4/ms P 是吸光度所對應的濃度。 V 是上機時的體積。 ms 是樣品的質量。（中國礦產貿易網--專家咨詢）

Ⅸ 化驗銅含量使用方法

碘量法測定銅含量
一﹑方法原理 試樣用酸溶解，用氟化氨掩蔽鐵，在pH為3-4的溶液中，二價銅與碘化鉀反應生成碘化亞銅，游離出碘，用澱粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標准溶液滴定。以消耗的標准溶液體積來計算銅含量。方法適用於含銅量為0.5%以上試樣中銅的測定。
二﹑試劑 1﹑澱粉溶液（5g/L）：稱取0.5g可溶性澱粉置於200mL燒杯中，用少量水調成糊狀，將100mL沸水倒入其中，繼續煮沸至透明，取下冷卻（現配現用）。 2﹑硫代硫酸鈉標准滴定溶液（1）硫代硫酸鈉標准滴定溶液（0.04mol/L）：稱取10g硫代硫酸鈉置於300mL燒杯中，加入煮沸後的冷水溶解，加入0.1g碳酸鈉溶解後移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。於暗處放置一星期後標定。 標定：稱取0.0500g金屬銅（≥99.99%）置於300mL錐形瓶中加入10mL硝酸（1+1），蓋上表皿，低溫溶解完全，加入1mL三氯化鐵溶液（10%），混勻，加熱至近干，以下操作同分析步驟。 T1=m/V 式中T1—滴定度，與1.0mL硫代硫酸鈉標准滴定溶液相當的銅的質量，g/mL； m—標定消耗金屬銅的質量，g； V—滴定銅消耗的硫代硫酸鈉標准滴定溶液的體積，mL。（2）硫代硫酸鈉標准滴定溶液（0.1mol/L）：稱取25g硫代硫酸鈉置於300mL燒杯中，加入煮沸後的冷水溶解，加入0.1g碳酸鈉溶解後移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。於暗處放置一星期後標定。 標定：稱取0.1000g金屬銅（≥99.99%）置於300mL錐形瓶中加入10mL硝酸（1+1），蓋上表皿，低溫溶解完全，加入1mL三氯化鐵溶液（10%），混勻，加熱至近干，以下操作同分析步驟。 T2=m/V 式中T2—滴定度，與1.0mL硫代硫酸鈉標准滴定溶液相當的銅的質量，g/mL； m—標定消耗金屬銅的質量，g； V—滴定銅消耗的硫代硫酸鈉標准滴定溶液的體積，mL。
三﹑分析步驟 稱取0.1000-1.0000g試樣於300mL錐形瓶中加少量水潤濕，（銅泥試樣採用0.04mol/L的硫代硫酸鈉標准溶液滴定，試樣的稱取量應保證試樣中的含銅量盡量為0.05g，即與所稱取的金屬量一致），加入10 mL濃鹽酸，低溫加熱5分鍾左右，取下，稍冷，加5 mL硝酸，蓋上表皿，加熱溶解完全，取下，稍冷，加5 mL硫酸（1+1），繼續加熱蒸至冒硫酸煙，取下，冷卻，用水吹洗表皿及杯壁，用水稀釋至50mL左右，加入氟化銨或氟化氫銨（10%）5-10mL，搖勻。用氨水調至溶液變藍色，加入2.5mL冰醋酸。向溶液中加入2-3g碘化鉀搖勻，迅速用硫代硫酸鈉標准滴定溶液（銅泥試樣採用0.04mol/L的硫代硫酸鈉標准溶液滴定，銅合金試樣採用0.1mol/L的硫代硫酸鈉標准溶液滴定）滴定至淡黃色。加入2mL澱粉溶液（5g/L）繼續滴定至淺藍色，加入5mL硫氫酸氨溶液（20%），激烈振盪至藍色加深，再滴定至藍色恰好消失，即為終點。隨同試樣做空白試驗。 Cu%=T×V/m×100 式中T—滴定度，與1.0mL硫代硫酸鈉標准滴定溶液相當的銅的質量，g/mL； V—滴定試樣消耗的硫代硫酸鈉標准滴定溶液的體積，mL； m—稱取的試樣量，g。

Ⅹ 任務銅礦石中銅的測定

——原子吸收光譜法

任務描述

隨著原子吸收光譜儀的普及，火焰原子吸收光譜法已普遍應用於低含量銅的測定，並被列為國家標准方法（GB/T14353.1 -2010 ）。原子吸收光度法測定的靈敏度與准確度在很大程度上取決於所用的儀器及其工作條件。本任務旨在通過實際操作訓練，熟練控制和選擇儀器的工作條件進行銅礦石中銅含量的測定。進一步規范、熟練使用原子吸收光譜儀，正確記錄測定數據，繪制工作曲線，並根據工作曲線對銅礦石中的銅含量進行計算，熟練掌握原子吸收光譜法標准溶液的配製。

任務實施

一、儀器和試劑准備

（1）鹽酸（ρ＝1.19g/mL）。

（2）硝酸（ρ＝1.42g/mL）。

（3）鹽酸（5＋95）。

（4）銅標准溶液A：稱取1.0000g金屬銅（99.99%）於250mL燒杯中，加20mL硝酸（1＋1），加熱溶解後，冷卻後加水溶解銅鹽，用水洗去表面皿，移入1L容量瓶中，以水定容，此溶液含銅1.000mg/mL。銅標准儲備溶液B：准確吸取25.00mL銅標准溶液A於250mL容量瓶中，以鹽酸（5＋95）定容。此溶液含銅100.0μg/mL。銅標准溶液C：准確吸取50.00mL銅標准溶液B於250mL容量瓶中，以鹽酸（5 ＋95 ）定容。此溶液含銅20.00μg/mL。

（5）原子吸收分光光度計、銅元素空心陰極燈等。

二、分析步驟

1.試樣分解

按試料中含銅量范圍酌情准確稱取0.1000～0.5000 g試樣於100mL燒杯中，加入適量水潤濕，加入濃鹽酸15mL，蓋上表面皿，置電熱板上加熱15～20min，以除去大部分硫化氫，加入濃硝酸5mL，繼續加熱至試料分解完全（如有黑色殘渣應加入數滴氫氟酸或少量氟化銨助溶），用少量水洗去表面皿，蒸發至干。趁熱加入5mL鹽酸（1＋1）溶解殘渣，用水沖洗杯壁，繼續加熱至溶液清澈，冷卻，移入50mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。按試料中含銅量，從中准確分取溶液5～10mL，置入50mL容量瓶中，用鹽酸（5＋95）稀釋至刻度，搖勻。

同時做空白試驗。

2.校準溶液系列配製

分取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL銅標准溶液B或0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL銅標准溶液C（視試樣中含銅量而定），分別置於一組50mL 容量瓶中，加入5mL 鹽酸（1 ＋1），用水稀釋至刻度，搖勻。

3.測定

按儀器工作條件測定溶液中銅的吸光度。以銅量為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制工作曲線。與此同時測定試樣溶液的吸光度。

4.儀器工作條件

儀器工作條件如表5-1（僅供參考）。

表5-1 儀器工作條件

三、結果計算

銅量以質量分數計，按下式計算：

岩石礦物分析

式中：w（Cu）為銅的質量分數，%；V為試樣溶液的總體積，mL；V₁為分取試樣溶液的體積，mL；m為從工作曲線中查得試液的銅量，μg；m₀為從工作曲線中查得空白的銅量，μg；m為稱取的試樣質量，g。

四、質量表格填寫

任務完成後，填寫附錄一質量表格3、4、7。

任務分析

一、原子吸收分光光度法測定銅的原理

試樣經酸分解後，在鹽酸（5%）介質中，使用空氣-乙炔火焰，於原子吸收分光光度計上、波長324.7 nm處，測量銅的吸光度。

二、原子吸收光譜分析中標准溶液配製

標准溶液是原子吸收光譜法測定樣品中待測元素含量時必不可少的，一般有以下幾種配製方法。

（1）自行配製標准溶液（母液）。必須採用基準物質，通常用各元素合適的鹽類來配製標准溶液，當沒有合適的鹽類可供使用時，可用相應的高純金屬絲、棒、屑。通常不使用海綿狀金屬或金屬粉末，因為這兩種狀態的金屬易引入污染物或容易氧化，純度達不到要求。金屬在使用前，一定要注意用酸清洗或者用砂紙打光，除去表面的污染物和氧化層。

【舉例】 鋅標准溶液的配製方法：

1 ）稱取1.0000 g金屬鋅（除去表面氧化膜）於300mL燒杯中，加入30～40mL鹽酸（1＋1），使其完全溶解後，加熱煮沸幾分鍾，冷卻後移入1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。此溶液1mL含有1.000mg鋅。

2 ）稱取1.2447 g氧化鋅（預先在900℃灼燒至恆重），於300mL燒杯中，加入20mL硫酸（0.05mol/L），使其完全溶解後移入1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。此溶液1mL含有1.000mg鋅。

（2）採用國家認可單位（如國家標准物質中心等）生產的商品1000μg/mL或500μg/mL的有證標准溶液。

分取逐步稀釋（一般稀釋至1/10～1/20，否則誤差比較大）。購買成品，比較方便，可以直接使用，有證書，質量可以保證。

（3）標准貯備溶液、標准工作系列溶液必須用超純水或蒸餾水配置。標准工作系列保存不要超過一周（給一定的酸度，保存時間可以長一些），濃度很低的標准溶液（1μg/mL以下）使用時間最好不要超過2 d；母液的保存時間視不同元素穩定性而定，通常為6個月至1年。標准溶液濃度的變化速度與標准溶液本身元素的性質、濃度、介質、容器、保存條件均有關系。（經常使用某一標液，如果實驗沒有特殊要求，建議給較大酸度，可以長期使用，使用時間的長短，可以觀察使用過程中標液吸光度的變化，確定是否失效）

（4）保存標准溶液的容器材質要根據不同元素及介質而定。無機貯備溶液置於聚四氟乙烯容器中，保持必要酸度（10% 左右），保存在清潔、低溫、陰暗的地方。容器必須洗凈，對於不同容器採取的洗滌方法不同，通常將容器浸泡在5% 的硝酸或鹽酸溶液中。標准溶液要有專人保管，不允許隨便亂拿亂放。

（5）標准溶液（貯備溶液、標准工作系列）要標明溶液編號、名稱、濃度、介質、配置日期、配置人。

實驗指南與安全提示

儀器開、關機時必須嚴格遵守操作規程。空心陰極燈預熱30min，為了輸送給放大系統足夠的能量，必須在燈電流、狹縫、光電倍增管負高壓三者之間進行合理的調試，以得到最佳選擇，一般的燈電流的最佳值，要比理論值大一點。

調節燃氣和助燃氣壓力時，要注意靜止狀態和氣流狀態是不同的。一定在燃燒器點火的工作條件下調節，並且在測量過程中，經常檢查設定值是否已經改變。如有變化，應隨時校正，以保持在測量過程中條件的一致性。

毛細管的長度增加會使吸噴試液的阻力增大，使試液提升量下降；試液放置高度相差5cm，可導致吸噴試液量10% 的變化，這對於精確的測量有明顯的影響。因此測量時，每個試樣放置的位置高度要保持一致。

溫度升高，試液的黏度下降，其吸噴試液的提升量增加，同時使霧化效率增大。加熱試樣，可提高測量的靈敏度。為獲得准確一致的測量，應保持試液的溫度相同。一般是使試液在室溫下放置一定時間，使其於室溫達到平衡。

當燃燒器縫口積有鹽類或塵土時，可使火焰變化不規則，呈鋸齒狀。應卸下燃燒頭，用刀片颳去積淀的鹽塊，最好依次用稀鹽酸和蒸餾水徹底清洗。

乙炔鋼瓶應與儀器分室放置，開啟鋼瓶時，閥門旋開不超過1.5轉，出口壓力不低於0.05MPa，防止丙酮溢出。

空壓機出氣口水分離器要注意排水，防止設備銹蝕或將水壓入儀器內。

單色器、檢測器中的光學元件、光電倍增管嚴禁擅自調節。

分析溶液應保持一定的酸度，以免形成Cu（OH）₂沉澱。在空氣-乙炔火焰中未見干擾。Cu化合物易解離實現原子化，宜用貧然火焰測定，有很高靈敏度。一般不受其他元素干擾，可用較寬光譜帶寬。

拓展提高

原子吸收光譜儀檢定和驗收

儀器出廠前需經質檢部門按專業標准或企業標准檢定。實驗室中的儀器也需經計量部門按檢定規程定期檢定後方可使用，了解和掌握儀器的檢定驗收技術尤為重要。這里介紹有關儀器主要技術指標的測試和檢定方法。

一、波長示值誤差與重復性

譜線的理論波長與儀器波長機構讀數的差值稱為波長示值誤差。商品儀器經過長途運輸的振動，波長示值可能超差。按波長順序如果始終是正誤差或負誤差，但差值不等，可以通過調整正弦機構來校正；若差值大致相等，則可調節波長鼓輪或數碼輪來校正；若差值隨波長變化而正負波動，則需重新調節光學系統。

專業標准和檢定規程要求，波長示值誤差應不大於 0.5nm，波長重復性應優於0.3 nm。

以汞空心陰極燈作光源，光譜通帶為0.2nm，選取五條譜線，逐一做三次單向（短波向長波）測量，以給出最大能量時的波長示值為測量值，然後按下式計算波長示值誤差（Δλ）和重復性（δλ）：

岩石礦物分析

δλ ＝ λ_max-λ_min

式中：λ_r為汞（氖）譜線的波長理論值；λ_i為汞（氖）譜線的波長測量值；λ_max為某譜線三次測量值中的最大值；λ_min為某譜線三次測量值中的最小值。

檢定規程推薦使用汞：253.7 nm、365.0 nm、435.8 nm、546.1 nm、640.2 nm（氖）、724.5nm（氖）和811.6nm，從中選取3～5條譜線加以測試。

如果沒有汞燈，可用砷燈（193.7 nm ）、鋅燈（213.9 nm ）、鎂燈（285.2 nm ）、銅燈（324.8nm）、鈣燈（422.7nm）、鉀燈（766.5nm）和銫燈（852.1nm）來校驗波長示值誤差和重復性。

二、解析度

儀器的解析度，是鑒別儀器對共振吸收線與鄰近的其他譜線分辨能力大小的一項重要技術指標。

能夠清晰分辨開鎳231.0 nm、231.6 nm、232.0 nm三條相鄰的譜線，則該儀器的實際解析度為0.4 nm；能夠清晰分辨開汞265.2 nm、265.4 nm、265.5 nm三條譜線，該儀器的實際解析度為0.1 nm；能清晰分辨開錳297.5 nm、297.8 nm兩條譜線，該儀器的實際解析度為0.3 nm。

專業標准規定使用鎳的三條譜線來測試解析度。定量解析度的標准，是以232.0 nm的透射比作為100%，231.6 nm和232.0 nm兩峰之間的波谷的透射比T_λ1應不大於25%，232.0 nm譜線的長波處T_λ2透射比不應大於10%。

用鎳燈作光源，光譜通帶為0.2nm，調出232.0nm譜線峰值波長位置，調節負高壓，使透射比為100%，然後緩慢調節波長選擇鼓輪使波長逐漸變短，觀測波谷（λ₁）波長處的透射比是否符合要求，然後再將波長示值逐漸向增大方向變化，超過232.0 nm波峰後，透射比將明顯下降，觀測長波處（λ₂）的透射比是否符合要求。必須注意的是，使用鎳燈的231.6 nm離子線強度必須小於232.0 nm譜線的強度，否則測試結果受燈的質量影響太大。

檢定規程規定用錳燈的279.5 nm和279.8 nm譜線來測試解析度。點錳燈，光譜通帶為0.2nm，調節光電倍增管負高壓，使279.5nm譜線的強度為100；然後掃描測量錳雙線，此時應能明顯分辨出279.5 nm和279.8 nm兩條譜線，且譜線間波谷的透射比不超過40%。

三、基線穩定性

基線穩定性儀器的重要技術指標，它反映整機穩定性狀況。基線穩定性分靜態和動態兩種。

（1）靜態基線穩定性的測試。點亮合格的銅燈，光譜通帶為0.2mm，量程擴展10倍，待儀器和銅燈預熱30min後，在原子化器未工作的狀況下，測定324.8 nm譜線的穩定性，30min內吸光度最大漂移量不應大於0.005；最大瞬時雜訊不應超過0.005，檢定規程中對使用中的儀器有所放寬，這兩項指標不應超過0.0060。

(2)動態基線穩定性的測試。檢定規程中規定，必須測試動態基線穩定性既點火基線穩定性。按測銅的最佳條件，點燃空氣-乙炔火焰，吸噴去離子水，10min後在吸噴去離子水的狀況下，按上述方法測量30min內吸光度最大漂移量和瞬時雜訊均不應超過0.006，而使用中的儀器不應超過0.0080。

四、靈敏度

靈敏度為吸光度隨濃度的變化率dA/dC，亦即校準曲線的斜率。原子吸收分析的靈敏度用特徵濃度來表示，其定義為能產生1% 吸收（吸光度0.0044 ）時所對應的元素濃度，由於靈敏度為校準曲線的斜率，故特徵濃度可用下式計算：

岩石礦物分析

式中：C為測試溶液的濃度，μg/mL；A為測試溶液的吸光度。

專業標准規定，Zn（213.9nm）、Mg（285.2nm）和K（766.5nm）的特徵濃度應分別不大於0.01μg/mL，0.004μg/mL，0.02μg/mL。測試特徵濃度所用的溶液濃度分別為0.2μg/mL，0.1μg/mL，0.5μg/mL。

五、精密度

精密度反映測量結果的重現性。根據誤差理論，標准偏差能較好地反映測量過程的精密度。因此，原子吸收分析的精密度是用相對標准偏差S_r來度量的。

專業標准規定，吸噴鋅標准溶液（1μg/mL）、鎂標准溶液（0.5μg/mL）和鉀標准溶液（2g/mL），分別平行測定11次，按下式計算相對標准偏差S_r：

岩石礦物分析

式中：σ為標准偏差；A為吸光度平均值。

專業標准規定，測定這3種元素的精密度均不應大1%。

六、檢出限

檢出限是原子吸收分光光度計最重要的技術指標。它反映了在測量中的總雜訊電平大小，是靈敏度和穩定性的綜合性指標。

檢出限意味著儀器所能檢出元素的最低（極限）濃度。按IUPAC（1975 年）規定，元素的檢出限定義為吸收信號相當於3 倍雜訊電平所對應的元素濃度，計算公式為：

岩石礦物分析

式中：C為試液濃度；A試液平均吸收值；σ為雜訊電平。

雜訊電平是用空白溶液進行不少於10次的吸收值測定，計算標准偏差的公式為：

岩石礦物分析

通常n＝11就可以了，較精確計算可取n＝20；A為空白吸收值n次平均值；A_i為空白溶液吸收值。

對檢出限的測試，應注意以下幾個問題：

（1）試驗溶液應為空白溶液或其濃度接近空白，通常取檢出限值的2～10倍。

（2）測量順序應是空白和試液交替進行。

（3）儀器的標尺護展通常開到適當大的程度。只有當信號的增加優先於雜訊電平增大時，標尺擴展才是有效的。一般擴展5～10倍為宜。

（4）應在相同標尺擴展倍數下測試空白溶液和試驗溶液。計算時，峰高的單位應取得一致。

專業標准採用Zn（0.01μg/mL）、Mg（0.005μg/mL）和K（0.01μg/mL）標准溶液來測試檢出限，平行測定11次，計算標准偏差。專業標准規定Zn、Mg和K的檢出限分別為0.002μg/mL、0.0008μg/mL、0.002μg/mL。

（本文摘自：分析測試網路網http：//www.antpedia.com）