闪速吹炼炉渣中铜物相的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及物相测定技术领域，尤其涉及闪速吹炼炉渣中铜物相的测定方法。
【背景技术】
[0002] 闪速吹炼技术是于20世纪中期与奥托昆普技术相结合发展起来的冶炼工艺，其 是将熔炼炉产出的熔融冰铜进行水淬、磨细、干燥后，在闪速吹炼炉中于富氧条件下进行的 吹炼。闪速吹炼炉渣是产出粗铜的同时排出的渣，与传统的PS转炉吹炼的硅酸盐渣系不 同，闪速吹炼炉渣主要是碱性铁酸钙盐澄，渣中包括约10~30%的铜，30~50%的铁，5~ 15%的钙。
[0003] 由于闪速吹炼炉反应塔中氧化过程极为强烈，铜锍粉中铜的硫化物、硫酸盐等主 要氧化分解成氧化亚铜和单质铜等，并完成造渣过程。铜的主要反应过程如下：
[0004] 2Cu2S+302 = 2Cu20+2S02；
[0005] 2CuS04=Cu20+2S02+3/202；
[0006] 2Cu20+Cu2S= 6Cu+S02；
[0007]Cu2S+Fe203= 2Cu+S0 2+4Fe0〇
[0008] 目前，物相分析应用广泛的方法包括：x射线衍射法（XRD)、显微镜分析法与化学 分析方法。
[0009]X射线衍射光谱法是将试样研磨至合适粒度后，于压片机上压制成直径约4cm的 样片，在X射线衍射仪上制备衍射花样，同样方法制备单质铜及氧化亚铜等的衍射花样。通 过对比得出各物相的相对含量。但此方法仅仅局限于定性或半定量分析，若需准确的定量 分析仍需化学分析作为定标的基础，或者利用XRD测定的物相中相比和化学分析的元素含 量进行综合分析，但是这些分析过程都相对复杂，流程较长。
[0010] 由于高性能偏光显微镜和金相显微镜的出现，显微镜分析法也是一种有效的物相 分析方法，其是将试样研磨加工至合适粒度的粉末，取适量粉末试样，通过载玻片压制成观 察面。在显微镜下拍照，通过对照片进行对比分析，得出试样中各物相的组成和含量。该方 法能将渣样试样在镜头下放大约100~500倍，通过照片中各种物相晶体微粒的大小对比， 可以定性或半定量分析出可能的物相组成。
[0011] 化学物相分析法可通过各物相成分的分离后分别测定，虽然测定流程较长，但具 有稳定，准确的特点。化学分析方法闪速熔炼炉渣中测定单质铜的过程具体为：试样用抗坏 血酸和巯基乙酸的NaCN-NaOH溶液处理，过滤，滤渣用氨水-碳酸铵溶液溶解浸取，再用AAS 方法测定铜含量。炼铜转炉渣中测定铜物相：将试样于盐酸羟胺中沸水浸取铜的氧化物，收 集滤液，用碘量法测定铜量为铜的氧化物含量。滤渣用巯基乙酸，2, 3-二巯基丙烷磺酸钠和 氨水溶液室温震荡20分钟，过滤，滤液测定铜量为部分硫化铜的含量，滤渣在氯化汞和盐 酸羟胺乙醇溶液室温震荡30分钟，过滤，滤液中测定铜量为单质铜含量。滤渣于溴甲醇溶 液室温震荡浸取30分钟，过滤，滤液测定铜量为另外一部分硫化铜含量。
[0012] X射线衍射光谱法测定原理较为复杂，主要适用于定性和半定量分析，准确度较 差，而且需要对衍射花样进行对比分析，闪速吹炼炉渣难以找到相应的PDF卡片数据来利 用；显微镜分析法主要用于定性分析，若定量分析需要图像处理的相应设备，高品质显微镜 及其照片分析系统价格昂贵；并且现有的铜的物相分析主要适用于含硫化铜较多的闪速熔 炼炉渣，含冰铜、硫化亚铜非常多而含单质铜、铜的氧化物很少的炼铜转炉渣中铜的物相分 析，而闪速吹炼炉渣中铜的物相特点有较大不同，含硫化铜很少，含单质铜和氧化铜较多， 且含大量的磁性铁，因此闪速吹炼炉渣中铜的物相形态分析没有标准的方法。
【发明内容】
[0013] 本发明解决的技术问题在于提供一种闪速吹炼炉渣中铜物相的测定方法。
[0014] 有鉴于此，本申请提供了一种闪速吹炼炉渣中铜物相的测定方法，包括以下步 骤：
[0015] A)，将闪速吹炼炉渣试样中的铁去除；
[0016] B)，将步骤A)得到的溶液、盐酸羟胺溶液与氯化铵溶液反应，过滤，得到第一滤渣 与第一滤液；
[0017] C)，采用碘量法测定所述第一滤液，得到铜的氧化物中铜元素的含量；将所述第一 滤渣与含有银离子的溶液反应，过滤，得到第二滤渣与第二滤液；
[0018] D)，采用碘量法测定所述第二滤液，得到单质铜的含量；将所述第二滤渣溶解，采 用原子吸收光谱法测定溶解后第二滤渣，得到铜的硫化物中铜元素的含量。
[0019] 优选的，所述闪速吹炼炉渣中单质铜的含量为5wt%~20wt%的，铜的氧化物中 铜元素的含量为0. 5wt%~15wt%的，铜的硫化物中铜元素的含量为0.Olwt%~5wt%。
[0020] 优选的，步骤A)具体为：
[0021] 将闪速吹炼炉渣试样与无水乙醇混合，得到闪速吹炼炉渣试样的溶液；
[0022] 采用永久磁铁搅拌所述溶液。
[0023] 优选的，所述第一滤渣与含有银离子的溶液反应之前还包括：
[0024] 将所述第一滤渣采用浓度为10wt%的硫酸进行洗涤。
[0025] 优选的，将所述第二滤渣溶解的溶液为盐酸与硝酸的混合溶液或盐酸与热硫酸的 混合溶液。
[0026] 优选的，所述盐酸羟胺溶液的浓度为5wt%~Swt%，所述氯化铵溶液的浓度为 8wt%~IOwt%。
[0027] 优选的，所述含有银离子的溶液中银离子的浓度为15g/L~25g/L。
[0028] 优选的，步骤C)中所述反应的溶液还包括乙醇或甲醇。
[0029] 本申请提供了一种闪速吹炼炉渣中铜物相的测定方法。在测定铜物相的过程中， 首先将闪速吹炼炉渣试样中的铁去除，再将得到的溶液与盐酸羟胺溶液、氯化铵溶液混合， 将铜的氧化物溶解，过滤后得到第一滤渣与第一滤液，采用碘量法测定第一滤液，得到铜的 氧化物中铜元素的含量，第一滤渣与含有银离子的溶液反应，使单质铜与银离子反应，过 滤，得到第二滤液与第二滤渣，采用碘量法测定第二滤液，得到铜的含量，第二滤渣溶解后 采用原子吸收光谱法测定，得到铜的硫化物中铜元素的含量。本申请在测定闪速吹炼炉渣 中铜物相的过程中，通过一次称样，即可测定单质铜、铜的氧化物中铜元素与铜的硫化物中 铜元素的含量，且准确度与精确度较好。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明闪速吹炼炉渣中铜物相的检测流程示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0032] 本发明实施例公开了一种闪速吹炼炉渣中铜物相的测定方法，包括以下步骤：
[0033] A)，将闪速吹炼炉渣试样中的铁去除；
[0034] B)，将步骤A)得到的溶液、与盐酸羟胺溶液和氯化铵溶液反应，过滤，得到第一滤 渣与第一滤液；
[0035] C)，采用碘量法测定所述第一滤液，得到铜的氧化物中铜元素的含量；将所述第一 滤渣与含有银离子的溶液反应，过滤，得到第二滤渣与第二滤液；
[0036] D)，采用碘量法测定所述第二滤液，得到单质铜的含量；将所述第二滤渣溶解，采 用原子吸收光谱法测定溶解后第二滤渣，得到铜的硫化物中铜元素的含量。
[0037] 本申请的铜物相的测定方法针对的是闪速吹炼炉渣中铜物相的组成，所述闪速 吹炼炉渣中，单质铜的含量为5wt%~20wt%，铜的氧化物中铜元素的含量为0. 5wt%~ 15界1:%，铜的硫化物中铜元素的含量为0.01￥1:%~5￥1:%。
[0038] 在测定闪速吹炼炉渣中铜物相的过程中，本申请首先需要将闪速吹炼炉渣中的磁 性铁去除，因其含量比较高，铁的存