鉛鋅混合精礦中鉛的化學分析方法探討

崔磊

摘 要：礦物主要是由多種化合物組成，具有較大的復雜性，構成礦物以及行業產品的元素以及化合物形態。物相分析主要是研究物料的各個物相的占比和分布、成分以及組成等。本文主要是探討分析鉛鋅混合精礦中鉛的化學分析方法，按照鉛不同的物相性質來選擇溶劑進行溶解，之后再對其進行檢測。希望可以為鉛鋅混合精礦中鉛的化學分析方法提供參考性價值。

關鍵詞：鉛鋅混合精礦 鉛 化學分析 檢測方法

中圖分類號：P575 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（c）-0080-02

在確認元素的具體賦存狀態時主要是分析其物相。本文主要是探討化學物相分析方式，按照化合物化學性質之間的不同之處，選擇合適的溶劑進行試驗，確保化合物能夠分離溶解，之后使用傳統分析試驗方式，檢測化學物質元素的含量和物相構成等。化學物相分析方式主要是將較低含量的物相與物質進行分離處理，這樣可以識別和分析精礦當中較低含量的物相。

1 研究鉛和鉛化合物性質

鉛屬于一種重金屬，主要呈現藍灰色和銀灰色，如果鉛沒有產生氧化反應，其表面存在比較明亮的金屬光澤。在大氣、各類化學物質以及水當中，鉛的穩定性比較高，然而如果處于含有二氧化碳氣體或者潮濕環境當中，其表面就會生成二氧化鉛，覆蓋一層暗灰色的膜，在經過空氣的不斷軟化，會導致鉛形成碳酸鉛化物體或者氧化鉛薄膜，導致鉛物質表面不再光澤，形成暗灰色或者灰白色物質。鉛的污染程度比較高，隨著近代工業的不斷發展，人類對于鉛的吸收量也在不斷增加。如果長時間過度吸收鉛化物，將會嚴重危害人體生命健康，出現較多的社會問題。如果鉛在空氣當中遇到熱流侵襲，將會不斷生成氧化反應，如果長時間存在于高溫環境當中，會不斷加快鉛的氧化速度，使得生成氧化膜等物質。鉛的物相分析異常都是按照各類前礦物和主要物相組成等性質，通過不相同的試劑可以針對性地進行溶解，之后再通過化學檢測方式測量鉛的含量，進一步計算鉛的各物相含量。由于鉛具有較大差異性的組成物質，這樣就出現較大差異的鉛物相組成，由于鉛物相存在多樣化，因此在實際物相分析當中存在較多步驟，具有較大的工作量。由于鉛存在較多污染性質，因此研究鉛化物的性質以及物相分析情況等，可以有效避免鉛化物大面積污染情況，對現代生產生活產生較大的作用。

2 試驗分析

2.1 試驗設備和試劑

此次研究所涉及的設備主要是由美國生產的X射線儀，檢測鉛精礦。對鉛精礦進行半定量分析時，主要是通過X射線熒光光譜儀進行，在檢測鉛的吸光度時主要是通過原子光譜儀。此次研究主要是使用空氣乙炔光焰。此次試驗當中使用的試劑主要是碳酸鉛和硫酸鉛。

2.2 測定方法

沉淀分離和乙二胺四乙酸滴定法。（1）測定范圍：該方式主要是應用于10%～40%鉛含量測定。（2）測定原理：該方式主要采用硝酸、硫酸、鹽酸等試劑進行溶解。鉛在硫酸介質當中會形成硫酸鉛沉淀，之后對沉淀物質進行過濾。（3）分離共存元素：在溶解硫酸鉛時乙酸鈉為緩沖溶液，指示劑為二甲酚橙，在pH指數為5左右時，乙二胺四乙酸滴定法標準溶劑滴定溶液體來計算鉛的含量。

（1）易溶氧化鈦鉛的選擇性浸出的試驗：首先需要選取鉛精礦樣品0.5g，投入到250mL的錐形瓶當中。按照標準的試驗流程加入10mL醋酸銨溶液，3mL醋酸以及0.3g抗壞血酸，之后添加水分，混合溶液的劑量為100mL，置于室溫下進行振蕩，浸出時間控制在1h。之后采用濾紙進行過濾處理。在實際過濾期間需要將速度控制在中速水平，之后使用醋酸銨進行洗滌3次以上，之后將溶液標記為a，將過濾之后的廢渣標記為b。在進行該試驗之后，a溶液就是易容氧化態鉛。

（2）硫化態鉛的選擇性浸出的試驗：在（1）試驗當中產生的b廢渣和濾紙置于錐形瓶當中，需要根據標準次序依次添加50mL醋酸銨、5mL醋酸以及10mL過氧化氫，之后添加水到100mL，后在室溫下進行振蕩，進行90min持續浸出。之后使用濾紙進行過濾，再使用醋酸銨進行洗滌，洗滌次數在3次以上。在該試驗當中的產生的濾液標記為c，廢渣標記為d，那么c溶液就是硫化鉛，d廢渣就是難溶性鉛。

（3）測定易溶氧化鈦鉛和硫化鉛：需要將a溶液和c溶液置于電熱板上，將溫度調節到150℃，這樣可以蒸發濾液，等到溶液體積縮小一半之后，需要添加10mL的硫酸和硝酸，這樣能夠消除抗壞血酸，對其進行加熱處理，待至溶液變為清澈。等到溶液冒出煙氣之后，需要將電熱板的溫度控制在300℃左右，之后進行蒸發干燥之后可以取下燒杯，之后放置在常溫下進行冷卻。

待燒杯冷卻之后，需要添加2mL醋酸銨溶液，之后使用水溶液洗凈燒杯壁。之后再添加10mL硝酸，之后需要將溶液放置在容量瓶當中進行定容，在測量鉛含量時需要提供原子吸收光譜法進行。

（4）測定難溶性鉛：將殘渣b和殘渣d置入于燒杯當中，之后添加硝酸、高氯酸和硫酸，劑量分別為10mL、2mL和15mL，之后將燒杯置于電熱板上進行加熱處理，將溫度控制在150℃左右，持續進行加熱處理，等到其出現白煙為止，這時候生成的白煙主要是三氧化硫。之后將電熱板溫度控制在300℃左右，直到溶液清澈透亮，持續加熱直至發干。在此時需要將燒杯置于室溫進行冷卻，冷卻完成之后需要添加2mL醋酸銨溶液清洗燒杯，之后再置入10mL硝酸進行定容，在測量鉛含量時需要提供原子吸收光譜法進行。

3 結果

3.1 鉛精礦的XRF表征

此次研究主要是選取不同產地的鉛精礦，對其進行XRF半定量分析，表1為鉛精礦當中所含有的主要元素成分。

由表1數據可以看出，鉛精礦當中含有的化學元素主要是鉛、鋅、硫、鐵、銅、硅、鋁和硼，其中含量最高的化學元素就是鉛、鋅、硫、鐵。

3.2 鉛精礦的XRD表征

鉛精礦當中物相主要是硫化鋅、方鉛礦還有少量的三氧化二鉛和FeD。按照實際的鉛礦構成因素，鉛精礦當中含有鉛釩和白鉛礦以及微量的鉛化合物。

鉛精礦當中的主要物相為方鉛礦，然而由于方鉛礦具有十分復雜的鉛物相，X射線技術只能夠對部分鉛物相進行識別和檢測，識別率僅為3%，因此，鉛精礦的XRD分析技術無法有效識別所有的鉛物相。

4 結語

總而言之，鉛精礦當中的鉛主要是難溶性鉛、硫化態鉛和易溶性氧化鈦鉛等物相，在分析易溶氧化鉛時主要是使用抗壞血酸、醋酸和醋酸銨混合溶液進行，為了浸出硫化態鉛，需要通過過氧化氫、醋酸銨以及醋酸混合溶液進行，處理之后形成的殘渣物質就是難溶性鉛，使用選擇性鉛物相分離技術能夠為選擇鉛精礦位置、冶煉技術操作提供具有現實意義的依據，能夠全面推動該領域的發展。

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