一種閃速熔煉爐銅渣中銅物相的檢測方法技術

本發明專利技術提供了一種閃速熔煉爐銅渣中銅物相的檢測方法，包括：用水浸取熔煉爐渣后，取第一濾液檢測得到硫酸銅含量；所得第一濾渣用無水亞硫酸鈉和弱酸浸取，取第二濾液檢測得到自由氧化銅含量；所得第二濾渣用無水亞硫酸鈉和氟化氫銨及硫酸浸取，取第三濾液檢測得到結合氧化銅含量；所得第三濾渣用鹽酸羥胺和氯化汞及乙醇浸取，取第四濾液檢測得到金屬銅含量；所得第四濾渣用硫脲的鹽酸溶液等浸取試劑浸取，取第五濾液檢測得到次生硫化銅含量；所得第五濾渣用濃酸溶解，加水加熱后過濾，取第六濾液檢測得到原生硫化銅含量。本發明專利技術提供的檢測方法能測定閃速熔煉爐銅渣中多種銅物相的含量，準確度高，精確度好，分析成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及銅渣檢測
，尤其涉及一種閃速熔煉爐銅渣中銅物相的檢測方法。
技術介紹
銅閃速熔煉技術是用富氧空氣或熱風，將干精礦噴入閃速爐的反應空間，使精礦粒子懸浮在高溫氧化性氣流中，迅速發生硫化礦物的氧化反應，并放出大量的熱，最終產出含銅率在67～70％的冰銅以及閃速熔煉爐銅渣。一般地，采用X熒光光譜儀檢測閃速熔煉爐銅渣，其中銅含量在0.8～1.7％，硫含量在0.1～0.4％，鐵含量在35～45％，鈣含量在3～4％。目前，我國冶煉銅的礦物原料主要是黃銅礦(CuFeS2)、輝銅礦(Cu2S)、斑銅礦(Cu5FeS4)、孔雀石(Cu2CO3(OH)2)等。以黃銅礦(CuFeS2)為例，閃速熔煉爐中銅的主要反應過程如圖1所示，圖1為閃速熔爐中銅的主要反應過程。圖1中箭頭旁邊的數字為反應方程式的編號，反應方程式如下：(1)、4CuFeS2＝2Cu2S+4FeS+S2；(2)、4CuFeS2+5O2＝2Cu2S·FeS+4SO2+2FeO；(3)、2Cu2S+3O2＝2Cu2O+2SO2；(4)、2Cu2S+O2＝2CuO+2CuS；(5)、2Cu2O+O2＝4CuO；(6)、Cu2O+2FeS＝Cu2S·FeS+FeO；(7)、2Cu2O+4SO2+3O2＝4CuSO4；(8)、2Cu2O+Cu2S＝6Cu+SO2；(9)、CuO+SiO2＝CuSiO3；(10)、2FeO+CuO+SiO2＝2FeO·CuO·SiO2。閃速熔煉黃銅礦時，在高溫富氧環境中容易發生離解反應(1)與氧化反應(2)，反應(2)的主要產物是冰銅(Cu2S·FeS)，其能與爐渣在沉淀池中澄清和分離，極少量進入渣中。反應(1)生成的Cu2S在富氧環境中容易發生反應(3)和(4)，在發生反應(4)生成CuO的過程中容易出現中間產物，發生反應(3)生成Cu2O。生成的Cu2O極不穩定，在熔煉條件下銅對硫的親和力大于鐵對硫的親和力，鐵對氧的親和力大于銅對氧的親和力，所以，當氧氣充足時會發生反應(5)，當有足量的FeS存在時，很容易將Cu2O轉化為Cu2S，而與FeS結合發生反應(6)生成冰銅；也可發生反應(7)生成硫酸銅，還可發生反應(8)生成金屬銅。可見爐渣中Cu2O的含量極少，在考慮自由氧化銅時可以忽略。同時，反應塔中含有大量的SiO2，可與CuO發生反應(9)，也可與FeO在完成造渣反應時，包裹或者結合少量CuO發生反應(10)。少量未參與反應的黃銅礦沉降在爐渣中，為原生硫化銅(CuFeS2)的主要成分。因此，在閃速熔煉爐銅渣中，銅物相主要包括硫酸銅(CuSO4)、自由氧化銅(CuO)、結合氧化銅(CuSiO3、CuFe2SiO4)、金屬銅(Cu)、次生硫化銅(Cu2S、CuS)、原生硫化銅(CuFeS2)等形式。根據原理和具體任務的不同，銅物相分析的方法可分為物理物相分析和化學物相分析兩大類。銅物理物相分析方法主要有電子探針法，X射線衍射光譜法、光學顯微鏡法等方法。與物理物相分析方法相比，化學物相分析成本較低，其是基于爐渣中銅的各種物相在化學溶劑中的溶解度和溶解速度的差異，利用選擇溶解的方法，分別測定渣中銅的各種物相的含量。目前銅的化學物相分析方法主要適用于銅含量較高(約10％～40％)的銅礦石、銅閃速吹煉爐渣、轉爐渣等冶煉爐渣中銅的物相分析，而并不適合閃速熔煉渣中硫化銅、金屬銅以及鐵含量相對較高，氧化銅含量相對較少的特殊情況，并且檢測的銅物相種類太少。
技術實現思路
有鑒于此，本申請提供一種閃速熔煉爐銅渣中銅物相的檢測方法，本專利技術提供的檢測方法能測定閃速熔煉爐銅渣中多種銅物相的含量，準確度高，精確度好，分析成本低。本專利技術提供一種閃速熔煉爐銅渣中銅物相的檢測方法，包括以下步驟：A)將閃速熔煉爐銅渣用水浸取，經過濾，得到第一濾液和第一濾渣，通過檢測所述第一濾液得到硫酸銅含量；B)將所述第一濾渣用無水亞硫酸鈉和弱酸浸取，經過濾，得到第二濾液和第二濾渣，通過檢測所述第二濾液得到自由氧化銅含量；C)將所述第二濾渣用無水亞硫酸鈉和氟化氫銨及硫酸浸取，經過濾，得到第三濾液和第三濾渣，通過檢測所述第三濾液得到結合氧化銅含量；D)將所述第三濾渣用鹽酸羥胺和氯化汞及乙醇浸取，經過濾，得到第四濾液和第四濾渣，通過檢測所述第四濾液得到金屬銅含量；E)將所述第四濾渣用浸取試劑浸取，經過濾，得到第五濾液和第五濾渣，通過檢測所述第五濾液得到次生硫化銅含量；所述浸取試劑選自氰化鉀水溶液、硝酸銀水溶液、硝酸銀酸溶液或硫脲的鹽酸溶液；F)將所述第五濾渣與濃鹽酸和濃硝酸混合，加水加熱后過濾，得到第六濾液，通過檢測所述第六濾液得到原生硫化銅含量。優選地，所述步驟B)中，將所述第一濾渣用含無水亞硫酸鈉和醋酸的混合溶液浸取，所述醋酸的體積濃度為15～20％。優選地，所述步驟C)中，將所述第二濾渣用含無水亞硫酸鈉和氟化氫銨及硫酸的混合溶液浸取，所述氟化氫銨的質量濃度為0.5～1.0％。優選地，所述步驟D)中，將所述第三濾渣用含鹽酸羥胺和氯化汞及乙醇的混合溶液浸取，所述鹽酸羥胺、氯化汞與乙醇的濃度比為(2～4％質量濃度)：(2～5％質量濃度)：(30～50％體積濃度)。優選地，所述步驟E)中，將所述第四濾渣用硫脲的鹽酸溶液浸取，所述鹽酸的體積濃度為8～12％。優選地，所述步驟F)中，所述濃鹽酸與濃硝酸的體積比為1～5:1。優選地，所述步驟A)～E)中的浸取環節獨立地在振蕩條件下進行。優選地，所述步驟A)～F)中的過濾環節為采用同一砂芯坩堝抽濾。優選地，所述步驟A)～F)中的檢測銅物相含量均采用電感耦合等離子體原子發射光譜法或原子吸收光譜法進行。優選地，所述步驟A)～E)中，得到的濾渣在進行下一步處理前均洗滌。與現有技術相比，本專利技術提供的檢測方法的流程是：用水浸取熔煉爐渣后，取第一濾液檢測得到硫酸銅含量；所得第一濾渣用無水亞硫酸鈉和弱酸浸取，取第二濾液檢測得到自由氧化銅含量；所得第二濾渣用無水亞硫酸鈉和氟化氫銨及硫酸浸取，取第三濾液檢測得到結合氧化銅含量；所得第三濾渣用鹽酸羥胺和氯化汞及乙醇浸取，取第四濾液檢測得到金屬銅含量；所得第四濾渣用硫脲的鹽酸溶液等浸取試劑浸取，取第五濾液檢測得到次生硫化銅含量；所得第五濾渣用濃酸溶解，加水加熱后過濾，取第六濾液檢測得到原生硫化銅含量。本專利技術針對閃速熔煉渣中硫化銅、金屬銅以及鐵含量相對較高，氧化銅含量相對較少的實際特點及其中銅的主要物相組成，優化分離測定的工藝流程，可以通過一次稱樣，檢測得到閃速熔煉爐銅渣中硫酸銅、自由氧化銅、結合氧化銅、金屬銅、次生硫化銅及原生硫化銅共計6種銅物相的含量。本申請準確度高，精確度好，分析成本低，便于生產上更好的了解閃速熔煉爐渣中銅的組成及物相，對于分析爐況、降低渣中銅含量、控制渣型、保證閃速熔煉爐的穩定運行等都非常重要。本申請特別是對選礦工藝的研究尤為重要，可以有針對性的設計一套好的選礦工藝，對增加企業經濟效益，減少尾礦渣中銅的含量，提高環保效益等都能起到非常重要的作用。附圖說明圖1為閃速熔爐中銅的主要反應過程；圖2為本專利技術實施例提供的閃速熔爐銅渣中銅物相分離的流程圖。具體實施方式下面對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種閃速熔煉爐銅渣中銅物相的檢測方法，包括以下步驟：A)將閃速熔煉爐銅渣用水浸取，經過濾，得到第一濾液和第一濾渣，通過檢測所述第一濾液得到硫酸銅含量；B)將所述第一濾渣用無水亞硫酸鈉和弱酸浸取，經過濾，得到第二濾液和第二濾渣，通過檢測所述第二濾液得到自由氧化銅含量；C)將所述第二濾渣用無水亞硫酸鈉和氟化氫銨及硫酸浸取，經過濾，得到第三濾液和第三濾渣，通過檢測所述第三濾液得到結合氧化銅含量；D)將所述第三濾渣用鹽酸羥胺和氯化汞及乙醇浸取，經過濾，得到第四濾液和第四濾渣，通過檢測所述第四濾液得到金屬銅含量；E)將所述第四濾渣用浸取試劑浸取，經過濾，得到第五濾液和第五濾渣，通過檢測所述第五濾液得到次生硫化銅含量；所述浸取試劑選自氰化鉀水溶液、硝酸銀水溶液、硝酸銀酸溶液或硫脲的鹽酸溶液；F)將所述第五濾渣與濃鹽酸和濃硝酸混合，加水加熱后過濾，得到第六濾液，通過檢測所述第六濾液得到原生硫化銅含量。

【技術特征摘要】
1.一種閃速熔煉爐銅渣中銅物相的檢測方法，包括以下步驟：A)將閃速熔煉爐銅渣用水浸取，經過濾，得到第一濾液和第一濾渣，通過檢測所述第一濾液得到硫酸銅含量；B)將所述第一濾渣用無水亞硫酸鈉和弱酸浸取，經過濾，得到第二濾液和第二濾渣，通過檢測所述第二濾液得到自由氧化銅含量；C)將所述第二濾渣用無水亞硫酸鈉和氟化氫銨及硫酸浸取，經過濾，得到第三濾液和第三濾渣，通過檢測所述第三濾液得到結合氧化銅含量；D)將所述第三濾渣用鹽酸羥胺和氯化汞及乙醇浸取，經過濾，得到第四濾液和第四濾渣，通過檢測所述第四濾液得到金屬銅含量；E)將所述第四濾渣用浸取試劑浸取，經過濾，得到第五濾液和第五濾渣，通過檢測所述第五濾液得到次生硫化銅含量；所述浸取試劑選自氰化鉀水溶液、硝酸銀水溶液、硝酸銀酸溶液或硫脲的鹽酸溶液；F)將所述第五濾渣與濃鹽酸和濃硝酸混合，加水加熱后過濾，得到第六濾液，通過檢測所述第六濾液得到原生硫化銅含量。2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟B)中，將所述第一濾渣用含無水亞硫酸鈉和醋酸的混合溶液浸取，所述醋酸的體積濃度為15～20％。3.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟C)中，將所述第二濾渣用含無...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李先和，楊加桂，姜泓，張曉天，
申請(專利權)人：陽谷祥光銅業有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37