文/張麗華,赤峰工業職業技術學院
氧化鉛鋅礦石中鋅品位的確定
文/張麗華,赤峰工業職業技術學院
自然界的鉛鋅常共生存在于鉛鋅礦中,本文采用EDTA法測定礦樣中鋅的含量,再根據鉛鋅礦一般工業指標確定此氧化鉛鋅礦中鋅的品位。
鉛鋅礦;EDTA;滴定;測定;分析;品位
鉛鋅在自然界常常共生存在鉛鋅礦中,它們具有共同的成礦物質來源和相似的化學性質。根據鉛鋅原生礦的礦石氧化程度可分三類:硫化礦石、氧化礦石、混合礦石。本次檢測礦石來源于內蒙某礦業公司提供的氧化鉛鋅礦。
鉛鋅礦石試樣用鹽酸、硝酸溶解,然后加硫酸銨、氟化鉀、乙醇和氨水沉淀分離鐵、鋁、鉛等元素。在PH5~6的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液中,以二甲酚橙作指示劑,用EDTA標準溶液滴定鋅[1]。其反應式:H2Y2- + Zn2+ → ZnY2- + 2H+
2.1 氟化鉀溶液(200g/L)、鹽酸(1+1)、氨水(1+1)、二甲酚橙溶液(1g/L)、對硝基酚溶液(1g/L)
2.2 乙酸-乙酸鈉緩沖溶液 PH5~6 :稱取200g結晶乙酸鈉,用水溶解后,加入10ml冰乙酸,用水稀釋至1L,搖勻。
2.3 鋅標準溶液[2]:稱取1.0000g金屬鋅(99.99%)于燒杯中,加20ml鹽酸(1+1),加熱溶解后移入1L容量瓶中,定容。此溶液含鋅1mg/ml。
2.4 EDTA標準溶液 c(EDTA)≈0.01mol/L 的配制與標定:稱取3.72g乙二胺四乙酸二鈉于燒杯中,加水溶解移入1L容量瓶中,定容。
2.5 EDTA標準溶液標定鋅標準溶液:吸取20ml鋅標準溶液于25 0ml燒杯中,加1滴甲基橙指示劑,用氨水(1+1)中和,使溶液由橙色變為剛顯黃色,以少量水沖洗杯壁,加20ml乙酸-乙酸鈉緩沖溶液,1滴二甲酚橙指示劑,用EDTA標準溶液滴定至溶液由酒紅色至亮黃色,即為終點。標定時做空白試驗。
T --EDTA標準溶液相對于鉛的滴定度 (mg/mL);
Ρ--鋅標準溶液的濃度 ( mg/mL);
V1 --分取鋅標準溶液的體積 (mL);
V2--滴定鋅標準溶液所消耗的EDTA標準溶液的平均體積 (m L);
V0-- 滴定空白試驗溶液消耗的EDTA標準溶液的體積 (mL)。
取三次標定結果的平均值。
3.1 加工試樣的粒徑應小于97 μm。
3.2 試樣放于60℃~80℃烘箱中干燥2 h~4 h,并置于干燥器中冷卻至室溫備用。
4.1 稱取0.2~1g試樣,精確到0.1mg。
4.2 試樣分解:將已經稱得的試樣放于250ml燒杯中,用少量水潤濕,加入10mL鹽酸蓋上表面皿,在電熱板上加熱5-10 min,再加5ml硝酸繼續加熱分解10min,冷卻后加3g氯酸鉀,蒸發至溶液體積為5ml,加80mL熱水,3g硫酸銨,攪均,在電爐上加熱煮沸。用氨水中和至大量氫氧化物析出,加10ml氟化鉀溶液,15ml氨水,煮沸約1min,取下。補加5ml氨水,10ml乙醇,冷卻后移入250ml容量瓶中,定容。
4.3 將溶液干過濾,分取50ml溶液于200ml燒杯中加熱煮沸以驅除大部分氨,冷卻。
4.4 測定:加1g硫氰酸鉀、0.5g硫代硫酸鈉,攪勻,加1滴對硝基酚溶液,用鹽酸中和至無色,加15ml乙酸-乙酸鈉緩沖溶液。加1 5滴二甲酚橙溶液,用EDTA標準溶液滴定至溶液由酒紅色至亮黃色即為終點。做空白試驗。
4.5 結果計算
V1--滴定試料溶液所消耗EDTA標準溶液的體積 (mL);
V0--滴定空白試驗溶液所消耗EDTA標準溶液的體積(mL);
T--EDTA標準溶液相對于鋅的滴定度(mg/mL);
V--試料溶液的總體積(mL);m--試料量(g)。
鉛鋅礦試樣的質量m礦樣=0.2194g;基準物鋅的質量m鉛=0.500 6g
滴定過程消耗的EDTA標準溶液體積:
V1=38.00mL;V2=38.15 mL;V3=37.96mL
氧化鉛鋅礦樣V樣=29.57 mL;空白試驗V0=0.11mL ;
礦樣空白試驗V01=0.18mL
EDTA標準溶液對鋅的滴定度:V=(V1+V2+V3)/3=38.07mL

鋅在鉛鋅礦中的含量:

鉛鋅礦一般工業指標中鋅的指標[3]如下:
邊界品位為1.5%~2%;KWj中國礦權網KWj中國礦權網最低工業品位為3%~6%;KWj中國礦權網最小可采厚度為KWj中國礦權網1m~2m ; KWj中國礦權網夾石剔除厚度為2m~4m KWj中國礦權網KWj中國礦權網
根據以上工業指標,此氧化鉛鋅礦中鋅的含量是4.41%,此氧化礦石中的鋅屬于最低工業品位,具有一定的開采價值。
[1]郭河琦.EDTA滴定法測定礦石中鋅含量方法探討,《科技創業家》,2011.10:199
[2]盧業友,楊芬.EDTA滴定法測定鉛鋅礦中鋅的不確定度評定.《冶金分析》,2011.31(3):79-82
[3]徐祖麟.鉛鋅礦山工業指標探討.《云南冶金》,1996.03:53-54
張麗華(1974—),女(蒙古族),內蒙古自治區赤峰市人。赤峰工業職業技術學院高級講師,學士學位,研究方向是食品、生物化工、制藥。