分光光度法测定铜精矿中氯量的方法研究

叶 欣

（铜陵有色金属集团控股有限公司检测研究中心，安徽 铜陵 244000）

铜精矿是生产电解铜的主要原料，但由于矿产资源日渐贫乏，目前国内的铜精矿存在诸多掺杂现象，这就导致铜精矿中氯的含量参差不齐。进口铜精矿部分由于在运输过程中有时会被海水污染，氯含量也不稳定。氯含量的控制是铜精炼步骤中一个非常重要的技术指标，因为其不仅污染环境，还会严重腐蚀设备，同时影响产品质量。目前铜精矿中氯的分析方法是离子色谱法和自动电位滴定法，法1对仪器设备要求高、操作不便、难掌握，适用广泛性不强；法2测定下限高。铜陵有色检测中心经过长期实践，形成了通过水溶浸出氯，在酸性条件下加入氯化银，于分光光度计上测其吸光度，从而计算氯量的分析方法。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

7230G分光光度计；50mL比色管；恒温磁力搅拌器。

硝酸(ρl.42g/mL，GR)；硝酸银溶液（10g/L）；乙二醇（不含氯离子）；氯标准储备液（1mg/mL，购买）；氯标准溶液：移取10mL上述标准储备液于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此溶液含氯为20μg/mL；所用水均为去离子水。

1.2 试验方法

（1）工作曲线。准确移取0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL氯标准溶液于50mL比色管中，以下操作同试样分析步骤，绘制工作曲线，见图1。y=0.0025x。R=0.9997。

图1 系列工作曲线趋势图

（2）方法检出限。按照试验方法，同时分析氯空白样品11次，以含量计，测定结果见表1。

表1 方法检测限

（3）分析步骤。准确称取2.0g试样，用50mL水在100℃的恒温磁力搅拌器作用下浸取1.5h。冷却后过滤于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。按表2分取该试液于50mL比色管中。加入2mL优级纯HNO3（1+1），15mL乙二醇，1mL硝酸银溶液（10g/L），用水稀释至刻度，摇匀。在暗处静置20min，以空白溶液为参比，用3cm比色皿于分光光度计波长420nm处测量其吸光度。

表2 试液分取量

2 结果与讨论

（1）硝酸用量的选择。硝酸的用量对生成氯化银悬浊液的完全程度有很大影响，所以标准曲线和试样中硝酸的含量应保持一致。试验证明，硝酸的加入量在1.0mL~5.0mL时能够满足测定的要求。本方法选择2.0mL。

（2）乙二醇用量选择。由于氯化银是分子晶体，极性很弱，所以试验中加入适量的乙二醇可更好地使氯化银均匀分布于溶液中。资料显示，在乙二醇量约为总溶液量的1/3时，吸光度最为稳定。50mL总溶液的1/3为16.7mL。试验以100μg/L氯标准为参考，分别加入10mL、15mL、20mL乙二醇各3份。得知，乙二醇加入量在15mL~20mL时吸光度较稳定。考虑到比色管总容量，本方法选择加入15mL乙二醇。

（3）硝酸银用量的选择。硝酸银的作用是与氯离子反应生成氯化银分子。试验以100μg/L氯标准为参考，分别向此溶液中加入10g/L的硝酸银溶液0.5、1.0、1.5、2.0mL各3份，按照试验方法进行测定。由试验可知，硝酸银用量在1.0mL时吸光度较稳定，因此选择硝酸银用量1.0mL。

（4）放置时间的选择。为了快速分析，应尽量缩短分析时间，一般文献介绍20min~30min，经用100μg/L氯标准分别研究了放置时间为5、10、15、20、25、30min的吸光度，发现放置20min时吸光度最稳定。试验选择放置时间为20min。

（5）溶样温度的选择。称取铜精矿试样8份，分别设置磁力搅拌器温度为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃，在搅拌下溶解1h，按照操作步骤进行测定。结果发现，溶样温度由50℃升至100℃时，氯离子的测定值不断增加，在100℃时最大并趋于稳定。故试验选择溶样温度为100℃。

（6）溶样时间的确定。称取铜精矿标样5份，分别选择溶样时间为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h，按照试验方法进行测定。结果发现，溶样时间由0.5h提高到1.5h时，氯离子的测定值不断增加，在1.5时最大并趋于稳定。故试验选择溶样时间为1.5h。

（7）共存离子干扰试验。铜精矿中主要含有铜、铁、铅、锌、镉、钴、镍、砷、砷、锑、铋等，在硝酸作用下不与银离子形成沉淀；氟化银遇水立即水解，溴、碘在试样中含量基本没有，从而不影响测定；SO42-在500mg以内不影响测定。

表3 精密度

（8）精密度及加标回收率。按照试验方法对2只铜精矿标样GSB ZBK336（给定值0.028%）和ZBK338（给定值0.056%）分别进行11次测定，结果见表3。

准确称取1.0g铜精矿标样各9份，分别按照表2加入一定量的氯标准溶液，并按照本方法进行测定，回收率见表4。

表4 加标回收率

3 结论

本方法的相对标准偏差2.33%~4.59%，加标回收率为：92.0%~105.5%。方法精密度好，回收率佳，适合铜精矿中含量为0.01%~1.0%氯的测定。

[1]全国有色金属标准化技术委员会.GB/T 3884.12-2010铜精矿化学分析方法第12部分：氟和氯量的测定离子色谱法.中国标准出版社出版，2011.

[2]史静，孟萌萌，路遥等.电位滴定法测定铜精矿中氯.冶金分析，2016,36（10），52-56.

[3]李晓瑜，胡军凯.自动电位滴定法测定铜精矿中高含量氯.中国无机分析化学，2014,4（2），11-13.

[4]陈建华.电位滴定法测定铜精矿中氯.理化检验-化学分册，Vol.33No.10（1997）.