自然铜矿石样品的加工及分析测试方法

摘要：矿产开采中对于矿物质的测定十分重要，关系到矿产的价值以及开采的方法和日后收益。现在的社会发展对于各种金属都有较多的利用，其中铜以其优良的导电功能被广泛的应用于电子系统、通讯设备中。铜在自然界中与其他物质结合在一起而存在，一块矿石中往往富含除了铜以外的多种元素。所以测定铜的含量十分重要。取样是测定过程的前提条件，元素测定是针对矿石的样本而言，只有采集了有代表性的准确的样本才能该地区的矿产情况做出真实的判断。所以制作有代表性的样品具有十分重要的意义。本文就简要的论述了自然铜矿石样品的加工方法以及其分析测定的方法，供有关人员借鉴和参考。

关键词：自然铜 样品 加工 分析测试方法

引言

矿石中的物质含量较多，其结构较多复杂，对其成分以及含量进行分析才能对矿石进行有效合理的利用。自然铜也存在与矿石当中，需要使用物理化学方法对其进行提取，提取中首先涉及到矿区样本，只有样本具有较高的代表性才能保证测定的结果真实地反应此矿区的状况，才可以制定开采计划和提取方案。对矿石的研磨，组合都可能会影响矿石的性能，所以应采取适合铜元素特性的方法进行样品加工。自然铜以多种形态存在于岩石当中，且形态、组成较为复杂，采取常规的样品制备办法不能真实的反应矿石的情况，而且需要巨大的成本投入，加工时间也较长，所以应采取针对铜元素的具体办法进行加取样工，保证实验结果的信效度，使实验结果更加有效。

自然铜的存在较为复杂，其存在于不同种类的矿石当中。根据不同的地质情况，自然铜存在的形态多变、镶嵌程度不同。含量变化较大、且岩石中含有大量的其他物质，这在样品的加工中应该做出充分的考虑，结合何种情况做出最符合最适合该地区的矿石样本。铜是人们使用较多的一种金属，被应用于社会的各个领域，其测定方法有很多，包括原子光谱吸收法、可见分光光度法、化学分光法、微电极法等等，这些方法各有其优缺点但都可以较为准确测定矿石中的铜含量。下面我们就来具体的阐述自然铜样品的加工方法以及分析测定方法。

1样品的采取

将原始质量为27.33 kg、编号为DSY-1和原始质量为14.69 kg、编号为DSY-2的两件样品准确称重后，为确保分样后备份样品的代表性，本文考虑用一安全系数，即含粗粒铜的极不均匀铜矿，其安全缩分系数K值为0.8作为缩分系数d为2 mm，确保分样后备份样品的代表性，之后分别进行粗中碎，破碎后最大粒径4 mm左右，主要粒径在0.2～1 mm，用2 mm隔筛将筛上物、筛下物进行分离，其中筛上物（95%以上为自然铜）全量准确称量，准确至0.01 g后保留，另行加工经多点取样后作为第一个分析样进行铜含量分析，其目的是在于避免过度破碎将粒径大于2 mm的金属铜击碎后混入筛下，加大筛下物的不均匀性，影响下步的中、细碎结果。筛下物经混匀后，按四分法进行分样。

2样品加工方法试验

2.1样品的粒度分级过筛试验

取上述4.86 kg筛下物试样DSY-1-1、4.86 kg试样DSY-2-1分别装入棒磨密封筒中，用DZS棒磨机研磨2 h，取出，分别8个分级振动筛进行样品的分级过筛试验。每个样品分级后获得不同粒级的样品9个，其中20目筛上物一个，并分别对每一级样品的筛上物、筛下物进行称量，制样后进行化学分析，同时做平行试验样各一件。通过对上述两件样品粒度分级试验及对各级样品的观察、分析得出 ，细碎时间的长短将会导致自然铜在各级样品中的分布量发生一定的变化，其中试样DSY-2由于自然铜大多为较坚实的粒状结构，在各级样品中的分布量相对受细碎时间的影响不大，其筛上物的含铜量呈一定规律变化；而试样DSY-1中自然铜多为薄弱的层状结构，在各级样品中的分布量受细碎时间长短的影响相对较大；但对这两个试样全铜含量的测定不会产生大的影响。

2.2样品的缩分及均匀性试验（K值的确定）

样品的缩分试验是本文研究的关键，也是将几千克、甚至几十千克样品进行破碎缩分后，能否保持最后分析试验真正代表原始样品的组成的关键所在。若缩分方法不正确，使最后的分析试验不能代表原矿区（地段）样品的组成，则分析工作便失去了意义，因此加工、缩减后的样品组成应完全符合原始样品的组成，而加工过程中所用的工作量则应尽可能得小。遵循这一原则，本文进行了两个方面的缩分试验。

2.2.1样品的连续缩分及均匀性试验

将每组试样未经破碎的再缩分成5个样，并将每组所得的5个样品分别装入密封棒磨，棒磨1 h取出，过0.074 mm筛，分别对筛上物、筛下物进行化学分析测定铜的含量，以检查连续缩分后的代表性和均匀性。按《地质矿产实验室测试质量管理规范》，第一组试样的分析结果作为各组结果的对比标准。

2.2.2样品的破碎及样品的均匀性试验

分取多沥青试样3200 g，分别装入8个棒磨密封筒中，每筒400 g，棒磨30 min，取出，称总质量为3 190 g，损失0.312 5%，过60目筛，筛上物称量为38 g，筛下物称量为3 152 g。将筛下物充分混匀后，任意取5个点，每点20 g，用碾钵分别将各点试样研磨至-160目，进行均匀性试验。余下的样品充分混匀，分别取1600 g，分装4个筒子，每筒400 g，棒磨10 min，取出称量为1596 g，过-80目筛，筛上物称量为0.5410 g。筛下物充分混匀后，任意取5个点，每点20 g，用碾钵分别将各点试样研磨至-160目，供均匀性分析。余下试样混匀，分取800 g，分装2个筒，每筒400 g，棒磨10 m in，称量为790 g，用碾钵磨至-160目后进行均匀性试验。余下样品690 g，碎10 min，过120目筛，无筛上物，总质量为682 g，任意取5个点进行均匀性试验，剩余样（副样）即综合样全部过筛后进行铜含量的分析，分析结果与试验流程图右侧各组分析结果进行对比，检查各组样品铜含量的准确性、代表性和均匀性。

过60目筛后，可以适当进行缩分，通过对上述DSY-1（多沥青）和DSY-2（少沥青）两件样品的连续缩分及均匀性流程试验，及对各组试验样品的分析结果对照，认为样品在通过-60目筛前，自然铜在样品中的分布仍然是不均匀的，通过-60目筛后，样品中自然铜的分布已基本均匀，此时可以进行缩分，但缩分必须遵照Q=Kd2的规定进行，即取K值为0.5，-60目前应严禁或尽可能不缩分。为确保样品的均匀性和代表性，应尽可能将样品碎至-80目后再缩分，此时缩分K值可定为0.3。

3样品的分析测试方法

取不同含量的铜矿样10件，分别用原子吸收光谱法、碘量法、碘氟法进行测定，三种方法结果良好，无系统偏差，均能满足分析测试质量的要求；而从经济性和提高分析测试效率的角度上考虑，中低含量的样品采用原子吸收光谱法为佳；当铜含量大于10%时用碘氟法进行测定为最佳，以确保各个含量范围内铜含量测定结果的准确性。

参考文献

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