测定高硅银精矿中氟和氯的方法技术

本发明专利技术属于矿产品分析技术领域，公开了一种通过氢氧化钠熔融‑超声辅助‑水蒸气蒸馏‑离子色谱法测定高硅银精矿中氟和氯的方法。将样品在氢氧化钠作用下于镍坩埚中高温熔融，然后将坩埚置于放有水中的烧杯中，加热浸取熔融物，至坩埚内熔块基本溶出，再把烧杯放入超声仪中超声至坩埚壁上的熔块残渣脱落。过滤溶液至另一烧杯中，并调节溶液PH＝7，在蒸发至一定体积时，加入硫酸。然后将溶液转移至自搭蒸馏装置中。利用高沸点的酸置换低沸点的酸的原理，将样品中氟和氯以氟化氢和氯化氢的形式蒸馏出来，被吸收液吸收后通过离子色谱法测定。

【技术实现步骤摘要】
测定高硅银精矿中氟和氯的方法
本专利技术涉及矿产品分析
，特别涉及测定高硅银精矿中氟和氯的方法。
技术介绍
我国每年依靠大量进口银精矿用于有色金属工业生产，银精矿由银矿石经过放射性分选、重力法选矿、或浮选等选矿过程的产物，其中银元素含量大于2500g/t，其他元素主要有硅、硫、铁、铅、铝等，二氧化硅含量一般为5～25％，硫含量一般为5～50％，其中二氧化硅含量大于25％的银精矿，通常称之为高硅银精矿。在贸易结算方面，氯、氟等元素作为银精矿生产过程中的有害元素，已经列为进厂原料中的罚款元素而逐步受到贸易双方的重视；在选矿冶金工艺方面，氟离子、氯离子等阴离子分析是银精矿过程分析的常规项目，选冶过程对以上阴离子的监控，直接影响到后续产品的纯度；在冶炼过程中，氟和氯容易产生氟化氢和氯化氢等酸性气体，对管道设备有严重的腐蚀，影响生产设备的寿命；在国门安全把关方面，国家对涉及“安全、卫生、环保”的监测指标愈加重视，氟和氯常作为有毒有害元素的研究对象。因此，及时制定银精矿中氟、氯有害元素的检测方法，为相关机构提供检测依据显得尤为迫切。目前测定矿石中氟的方法主要有离子选择性电极法、分光光度法，测定氯的方法主要有离子选择性电极法、电位滴定法、比浊法。以上方法只能测定氟或氯一种元素，但随着离子色谱技术的普及，离子色谱也逐渐应用到矿石领域，可以同时测定氟和氯等多种元素，缩短了检测时间，提高了检测效率。实验多采用简单的玻璃器皿自搭蒸馏装置，用硫酸溶液作为介质进行蒸馏试验，利用高沸点的酸置换低沸点酸的原理，将样品中氟和氯以氟化氢和氯化氢的形式蒸馏出来，被吸收液吸收后通过离子色谱法测定。高硅银精矿中含硅较多，此外由于银精矿中也含有硫，二氧化硅和硫的存在导致采用常见的“直接用硫酸溶液为介质蒸馏样品”会出现两个方面的问题：在蒸馏过程中，样品中的硫会以臭鸡蛋气味的硫化氢气体溢出，对操作人员的身体健康不利；另一方面，由于高硅银精矿中二氧化硅含量较高，直接用硫酸介质蒸馏，矿样不能溶解完全，有黑渣出现，造成测定结果偏低。如采用高温水解-离子色谱法测定高硅银精矿中氟和氯需要额外购置专业的高温水解装置作为前处理设备，成本价格较高；高温水解装置需要在1000多度的高温下实验，实验中用到的样品舟及易被银精矿样品腐蚀，银精矿残渣黏附样品舟严重，样品舟不能再次使用，耗材成本高；实验过程中产生的单质硫及其他物质会残留在高温水解装置的核心部件“燃烧管”造成腐蚀，甚至断裂；实验过程中仍有臭鸡蛋气味的硫化氢气体溢出，影响操作人员身体健康。因此有必要建立前处理成本较低、有益于操作人员健康，能够有效提取样品中氟和氯，并准确测定银精矿中氟和氯的检测方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种测定高硅银精矿中氟和氯的方法。本专利技术采用氢氧化钠或氢氧化钾作为熔剂在高温下熔融样品，结合超声技术将坩埚壁上熔块残渣超声脱落，采用水蒸气蒸馏法蒸馏出氟和氯，以离子色谱技术为测定手段对氟和氯进行测定，实现了银精矿中中氟和氯的准确测定。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了测定高硅银精矿中氟和氯的方法，包括如下步骤：步骤1：取待测样品经预处理与氢氧化钠或氢氧化钾混合加热后冷却，与水混合加热浸提熔融物，超声，过滤；收集滤液，洗涤滤渣后收集洗涤液与所述滤液合并获得溶液；调节pH值，蒸发至所述溶液体积五分之二的；再与2倍体积的硫酸混合制得反应液；步骤2：取氢氧化钠溶液作为接收液放入锥形瓶，备用；步骤3：取步骤1制得的所述反应液蒸馏，蒸馏液进入锥形瓶中与接收液混合，定容，过滤膜，离子色谱检测。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤1中所述预处理为过150目筛，于105℃干燥1h。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤1中所述待测样品与氢氧化钠的质量比为(0.2～0.5)：(2～6)。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤1中所述加热后冷却为：于550～650℃加热20～40min，冷却至15～35℃。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤1中所述超声的频率为52Hz，所述超声的时间为10～15min。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤1中，以g/mL计，所述待测样品与所述硫酸的质量体积比为(0.2～0.5)：(3～8)。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤2中所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.2mol/L。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤3中所述蒸馏的温度为160～180℃，所述蒸馏的时间为20～35min，所述蒸馏液的体积为70～120mL。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤3中所述离子色谱检测的条件为：柱温20℃～30℃；淋洗液为3.2mmol/L碳酸钠和1.0mmol/L碳酸氢钠混合溶液，流速为0.7mL/min等度淋洗，洗脱时间为23～26min；进样量20μL。在本专利技术的一些具体实施方案中，步骤3中所述离子色谱检测采用MetrosepASupp5型阴离子分离柱(4mm×150mm)，MetrosepASupp4/5Guard型保护柱(4mm×10mm)。本专利技术选用氢氧化钠熔融-超声辅助对样品进行前处理后再蒸馏。高硅银精矿中二氧化硅含量较高，氢氧化钠或氢氧化钾可以与二氧化硅充分反应，更彻底的熔融样品，更好的提取样品中的氟和氯。在550～650℃高温炉中，氢氧化钠熔融样品的过程中，硫可以被氧化成高价态，防止了后期蒸馏过程中臭鸡蛋气味的硫化氢气体溢出，解决了对操作人员的身体健康不利的问题。结合了超声技术，可以将实验过程中黏附在坩埚壁上的熔块残渣超声脱落，更有效的提取氟和氯。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1示样品A溶液色谱图；图2示混合标准溶液色谱图；图3示实验前、后的燃烧管比较图。具体实施方式本专利技术公开了一种测定高硅银精矿中氟和氯的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。本专利技术的技术方案为：1、称取0.2～0.5g预干燥试样(过150目筛，在105℃干燥1h)，将试样放入底部盛有1～3g氢氧化钠的镍坩埚中，加入1～3g氢氧化钠盖住试料，将坩埚放入550～650℃的马弗炉内20～40min，取出坩埚，冷却至室温。将坩埚放入预先放有60mL水的200mL烧杯中，加热浸取熔融物，至坩埚内熔块基本溶出，把烧杯放入超声仪中(超声频率为52Hz)再继续超声10～15min后，坩埚壁上的熔块残渣可脱落进入到溶液中，烧杯底部可见银精矿中铅、铜、铁等元素在氢氧化钠体系下形成的沉淀。过滤溶液至另一200mL烧杯中，少量水冲洗原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.测定高硅银精矿中氟和氯的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：取待测样品经预处理与氢氧化钠或氢氧化钾混合加热后冷却，与水混合加热浸提熔融物，超声，过滤；收集滤液，洗涤滤渣后收集洗涤液与所述滤液合并获得溶液；调节pH值，蒸发至所述溶液体积的五分之二；再与2倍体积的硫酸混合制得反应液；/n步骤2：取氢氧化钠溶液作为接收液，备用；/n步骤3：取步骤1制得的所述反应液蒸馏，混合，定容，过滤，离子色谱检测。/n

【技术特征摘要】
1.测定高硅银精矿中氟和氯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：取待测样品经预处理与氢氧化钠或氢氧化钾混合加热后冷却，与水混合加热浸提熔融物，超声，过滤；收集滤液，洗涤滤渣后收集洗涤液与所述滤液合并获得溶液；调节pH值，蒸发至所述溶液体积的五分之二；再与2倍体积的硫酸混合制得反应液；
步骤2：取氢氧化钠溶液作为接收液，备用；
步骤3：取步骤1制得的所述反应液蒸馏，混合，定容，过滤，离子色谱检测。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述预处理为过150目筛，于105℃干燥1h。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1中所述待测样品与氢氧化钠的质量比为(0.2～0.5)：(2～6)。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1中所述加热后冷却为：于550～650℃加热20～40min，冷却至15～35℃。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1中所述超声的频率为52Hz，所述超声的时间为10～15min。

【专利技术属性】
技术研发人员：王恒，庄梅，赵秀荣，范广宇，徐师，秦立俊，乔柱，姜郁，
申请(专利权)人：连云港海关综合技术中心，
类型：发明
国别省市：江苏;32