分光光度法測(cè)定銅精礦中氯量的方法研究

葉 欣

（銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司檢測(cè)研究中心，安徽 銅陵 244000）

銅精礦是生產(chǎn)電解銅的主要原料，但由于礦產(chǎn)資源日漸貧乏，目前國(guó)內(nèi)的銅精礦存在諸多摻雜現(xiàn)象，這就導(dǎo)致銅精礦中氯的含量參差不齊。進(jìn)口銅精礦部分由于在運(yùn)輸過程中有時(shí)會(huì)被海水污染，氯含量也不穩(wěn)定。氯含量的控制是銅精煉步驟中一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)，因?yàn)槠洳粌H污染環(huán)境，還會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，同時(shí)影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前銅精礦中氯的分析方法是離子色譜法和自動(dòng)電位滴定法，法1對(duì)儀器設(shè)備要求高、操作不便、難掌握，適用廣泛性不強(qiáng)；法2測(cè)定下限高。銅陵有色檢測(cè)中心經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐，形成了通過水溶浸出氯，在酸性條件下加入氯化銀，于分光光度計(jì)上測(cè)其吸光度，從而計(jì)算氯量的分析方法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

7230G分光光度計(jì)；50mL比色管；恒溫磁力攪拌器。

硝酸(ρl.42g/mL，GR)；硝酸銀溶液（10g/L）；乙二醇（不含氯離子）；氯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1mg/mL，購買）；氯標(biāo)準(zhǔn)溶液：移取10mL上述標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，此溶液含氯為20μg/mL；所用水均為去離子水。

1.2 試驗(yàn)方法

（1）工作曲線。準(zhǔn)確移取0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL氯標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL比色管中，以下操作同試樣分析步驟，繪制工作曲線，見圖1。y=0.0025x。R=0.9997。

圖1 系列工作曲線趨勢(shì)圖

（2）方法檢出限。按照試驗(yàn)方法，同時(shí)分析氯空白樣品11次，以含量計(jì)，測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 方法檢測(cè)限

（3）分析步驟。準(zhǔn)確稱取2.0g試樣，用50mL水在100℃的恒溫磁力攪拌器作用下浸取1.5h。冷卻后過濾于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。按表2分取該試液于50mL比色管中。加入2mL優(yōu)級(jí)純HNO3（1+1），15mL乙二醇，1mL硝酸銀溶液（10g/L），用水稀釋至刻度，搖勻。在暗處靜置20min，以空白溶液為參比，用3cm比色皿于分光光度計(jì)波長(zhǎng)420nm處測(cè)量其吸光度。

表2 試液分取量

2 結(jié)果與討論

（1）硝酸用量的選擇。硝酸的用量對(duì)生成氯化銀懸濁液的完全程度有很大影響，所以標(biāo)準(zhǔn)曲線和試樣中硝酸的含量應(yīng)保持一致。試驗(yàn)證明，硝酸的加入量在1.0mL~5.0mL時(shí)能夠滿足測(cè)定的要求。本方法選擇2.0mL。

（2）乙二醇用量選擇。由于氯化銀是分子晶體，極性很弱，所以試驗(yàn)中加入適量的乙二醇可更好地使氯化銀均勻分布于溶液中。資料顯示，在乙二醇量約為總?cè)芤毫康?/3時(shí)，吸光度最為穩(wěn)定。50mL總?cè)芤旱?/3為16.7mL。試驗(yàn)以100μg/L氯標(biāo)準(zhǔn)為參考，分別加入10mL、15mL、20mL乙二醇各3份。得知，乙二醇加入量在15mL~20mL時(shí)吸光度較穩(wěn)定。考慮到比色管總?cè)萘?，本方法選擇加入15mL乙二醇。

（3）硝酸銀用量的選擇。硝酸銀的作用是與氯離子反應(yīng)生成氯化銀分子。試驗(yàn)以100μg/L氯標(biāo)準(zhǔn)為參考，分別向此溶液中加入10g/L的硝酸銀溶液0.5、1.0、1.5、2.0mL各3份，按照試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。由試驗(yàn)可知，硝酸銀用量在1.0mL時(shí)吸光度較穩(wěn)定，因此選擇硝酸銀用量1.0mL。

（4）放置時(shí)間的選擇。為了快速分析，應(yīng)盡量縮短分析時(shí)間，一般文獻(xiàn)介紹20min~30min，經(jīng)用100μg/L氯標(biāo)準(zhǔn)分別研究了放置時(shí)間為5、10、15、20、25、30min的吸光度，發(fā)現(xiàn)放置20min時(shí)吸光度最穩(wěn)定。試驗(yàn)選擇放置時(shí)間為20min。

（5）溶樣溫度的選擇。稱取銅精礦試樣8份，分別設(shè)置磁力攪拌器溫度為50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃，在攪拌下溶解1h，按照操作步驟進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，溶樣溫度由50℃升至100℃時(shí)，氯離子的測(cè)定值不斷增加，在100℃時(shí)最大并趨于穩(wěn)定。故試驗(yàn)選擇溶樣溫度為100℃。

（6）溶樣時(shí)間的確定。稱取銅精礦標(biāo)樣5份，分別選擇溶樣時(shí)間為0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h，按照試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，溶樣時(shí)間由0.5h提高到1.5h時(shí)，氯離子的測(cè)定值不斷增加，在1.5時(shí)最大并趨于穩(wěn)定。故試驗(yàn)選擇溶樣時(shí)間為1.5h。

（7）共存離子干擾試驗(yàn)。銅精礦中主要含有銅、鐵、鉛、鋅、鎘、鈷、鎳、砷、砷、銻、鉍等，在硝酸作用下不與銀離子形成沉淀；氟化銀遇水立即水解，溴、碘在試樣中含量基本沒有，從而不影響測(cè)定；SO42-在500mg以內(nèi)不影響測(cè)定。

表3 精密度

（8）精密度及加標(biāo)回收率。按照試驗(yàn)方法對(duì)2只銅精礦標(biāo)樣GSB ZBK336（給定值0.028%）和ZBK338（給定值0.056%）分別進(jìn)行11次測(cè)定，結(jié)果見表3。

準(zhǔn)確稱取1.0g銅精礦標(biāo)樣各9份，分別按照表2加入一定量的氯標(biāo)準(zhǔn)溶液，并按照本方法進(jìn)行測(cè)定，回收率見表4。

表4 加標(biāo)回收率

3 結(jié)論

本方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.33%~4.59%，加標(biāo)回收率為：92.0%~105.5%。方法精密度好，回收率佳，適合銅精礦中含量為0.01%~1.0%氯的測(cè)定。

[1]全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 3884.12-2010銅精礦化學(xué)分析方法第12部分：氟和氯量的測(cè)定離子色譜法.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版，2011.

[2]史靜，孟萌萌，路遙等.電位滴定法測(cè)定銅精礦中氯.冶金分析，2016,36（10），52-56.

[3]李曉瑜，胡軍凱.自動(dòng)電位滴定法測(cè)定銅精礦中高含量氯.中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)，2014,4（2），11-13.

[4]陳建華.電位滴定法測(cè)定銅精礦中氯.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè)，Vol.33No.10（1997）.