Химический состав медного концентрата в основном состоит из меди, железа, серы, кремния и других элементов, а также примесей, таких как мышьяк, ртуть, свинец, фтор и алюминий. Содержание серы в медном концентрате обычно колеблется от 10% до 40%. В процессе выплавки меди сера в медном концентрате реагирует с образованием диоксида серы, который затем используется для производства промышленной серной кислоты путем получения кислоты из дымовых газов. Поэтому быстрое и точное определение содержания серы в медном концентрате в процессе выплавки меди помогает в практическом производстве и предоставляет данные для обеспечения эффективности процесса выплавки меди, ресурсосбережения, защиты окружающей среды и повышения коэффициентов извлечения медного концентрата.
Содержание серы является техническим показателем медного концентрата. В настоящее время в методах химического анализа медного концентрата классическими методами определения содержания серы являются гравиметрический метод и метод титрования сжиганием, однако они имеют такие недостатки, как громоздкий процесс анализа и длительное время проведения. Кроме того, к методам определения содержания серы в руде относятся рентгенофлуоресцентная спектрометрия, спектрометрия с индуктивно связанной плазмой и высокочастотный инфракрасный анализ углерода и серы. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия предъявляет высокие требования к матрице, морфологии и содержанию образца, а построение стандартной кривой затруднено; спектрометрия с индуктивно связанной плазмой требует предварительной обработки образца, устранения матричных помех и других этапов, что усложняет процесс работы. Высокочастотный инфракрасный анализатор углерода и серы использует прямой отбор проб твердого вещества, разложение образца путем высокотемпературного сжигания и определение специфического содержания серы в образце с помощью инфракрасного поглощения. Этот метод отличается простотой в применении, точностью, скоростью и высокой чувствительностью и широко применяется для определения содержания серы в различных минеральных продуктах.
Экспериментальный раздел
1. Оборудование и реагенты
В эксперименте использовались следующие приборы: высокочастотный инфракрасный анализатор углерода и серы (оснащенный ячейкой для обнаружения высокой и низкой концентрации серы), аналитические весы (0,1 мг) и специальный тигель для определения углерода и серы.
В эксперименте использовались следующие реагенты: кислород (чистота 99,9%), чистое железо (размер частиц < 1,25 мм, содержание C < 0,0005%, содержание S < 0,0005%) и вольфрамовый флюс (размер частиц 0,42 мм (40 меш), содержание C < 0,0005%, содержание S < 0,0005%).
2. Экспериментальные методы
После обработки образец высушивают при температуре 105℃, а затем герметизируют.
Выберите стандартный образец медного концентрата и взвесьте его в количестве 0,050 ~ 0. Поместите 0,70 г образца в тигель, точно отмерьте массу образца, равномерно покройте поверхность образца примерно 0,4 г железного порошка, а затем добавьте 1,5 ~ 2 г вольфрамового флюса, поместите тигель в высокочастотный инфракрасный анализатор углерода и серы, выберите соответствующий аналитический канал и проведите измерение. Калибровку проведите на основе измеренных значений стандартных образцов и стандартных значений. Как только измеренные значения будут соответствовать требованиям погрешности, повторите эту операцию для измерения образца.
| Параметры | Время анализа/ы | Анализ Расход/л·мин⁻¹ | Скорость потока подачи кислорода | Анализ давления/МПа | Общее давление кислорода/Мпа |
| Ценить | 40 | 3.5 | 2 | 0,08 | 0,18 |
Рабочие параметры прибора
Чистое железо является превосходным флюсом. Тепло, выделяемое при полном сгорании 1 г чистого железа, может повысить температуру шлака до 5505 ℃. Кроме того, добавление железного порошка может усилить электромагнитную индукцию образца, способствуя высокочастотному индукционному горению. Поскольку количество добавляемого железного порошка в 6-10 раз превышает вес образца, матричный эффект большинства образцов унифицируется с фоном железа, эффективно устраняя влияние различных матриц образцов на результаты измерений.
Для проведения эксперимента по определению количества добавленного чистого железа был выбран стандартный образец медного концентрата. Количество добавленного вольфрамового флюса было зафиксировано на уровне 1,7 г, а масса образца составляла 0,07 г. В ходе эксперимента добавлялись различные массы чистого железного флюса, и наблюдалось изменение содержания серы в образце.
