黃寶貴 張志勇 楊 林 高 靜 李玉茹 陳 述

(長沙礦冶研究院,長沙 410012)

中國化學(xué)物相分析研究的新成就(上)

黃寶貴＊張志勇 楊 林 高 靜 李玉茹 陳 述

(長沙礦冶研究院,長沙 410012)

分兩部分介紹了我國化學(xué)物相分析近十余年來研究的新成就。第一部分首先概述其前沿領(lǐng)域研究進(jìn)展,繼而對物料物質(zhì)組成的相態(tài)與元素(Ag、A l、As、Au、B、Ba、Br、C、Ca、Mg、Cd、Ce、Cl、Co、Ni、Cr、Cu、Pb和Zn等)價態(tài)分析的研究現(xiàn)狀,分別予以簡要評述。引用文獻(xiàn)99篇。

化學(xué)物相分析;元素價態(tài)分析;前沿領(lǐng)域研究;物料物質(zhì)組成;評述

1 引言

我國的化學(xué)物相分析,從全方位服務(wù)科研與生產(chǎn)實踐到多目標(biāo)研究開發(fā)創(chuàng)新,六十余年進(jìn)步備受矚目。對其先期的研究工作筆者曾作過介紹[1-2],本文則對分析化學(xué)的這一分支學(xué)科近十多年來研究的最新成就進(jìn)行簡要介紹。首先概述其前沿領(lǐng)域研究進(jìn)展,繼而對礦物巖石、選冶工藝過程產(chǎn)物和化工產(chǎn)品等物料物質(zhì)組成的相態(tài)與元素價態(tài)分析以及賦存狀態(tài)分析、非金屬礦物相分析等的研究現(xiàn)狀分別給予評述。同時對其存在的問題以及進(jìn)一步研究的方向也進(jìn)行了討論和展望。

2 前沿領(lǐng)域研究概述

化學(xué)物相分析是一門比較獨(dú)特的測試技術(shù),其所提供的檢測數(shù)據(jù)不僅對工藝試驗研究和工業(yè)生產(chǎn)實踐過程具有指導(dǎo)作用,而且對某些技術(shù)性難題更具有直觀釋疑、同步解決的重要作用,故其在廣泛的學(xué)科領(lǐng)域中獲得了應(yīng)用[1-4]。其中如龔美菱開展的“相態(tài)分析與地質(zhì)找礦”專題研究[4]即屬比較典型的代表之一。為在我國西部廣大地區(qū)多種景觀條件下應(yīng)用化學(xué)物相分析測試技術(shù)進(jìn)行化探異常評價以及尋找隱伏礦和掩埋礦的化探方法,作者實驗得出的以鉛鋅銅的工業(yè)礦物相及其次生礦物相之和所圈定的地球化學(xué)異常,其中心常常就是礦體露頭的研究結(jié)果,已用于指導(dǎo)找礦實踐;在尋找隱伏金礦床時已證明:用金的價態(tài)分析數(shù)據(jù)繪制的地球化學(xué)圖中, Au(Ⅲ)、Au(Ⅰ)和Au(0)三峰重合處,就是深部存在金礦脈的重要標(biāo)志,且據(jù)此已在某地區(qū)厚覆蓋層下找到了具有開采價值的金礦;同時還提出了鐵帽評價的新方法,介紹了方法的基本原理和一批鐵帽的評價結(jié)果等,均具重要工業(yè)價值。這批研究成果多數(shù)都獲得了省、部級科技進(jìn)步獎。

化學(xué)物相分析不僅在跨學(xué)科領(lǐng)域中已獲廣泛應(yīng)用,而且在其母學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)用問題研究,也已見諸報道[5]。作者首先討論了化學(xué)物相分析在物料成分全分析測試數(shù)據(jù)處理中的作用問題,繼而則根據(jù)對不同類型、不同共生組合且具代表性的物料成分全分析測試數(shù)據(jù)加合平衡計算過程中所推薦的計算程序和計算結(jié)果,進(jìn)一步介紹其在生產(chǎn)過程物料成分全分析測試數(shù)據(jù)處理中的實際應(yīng)用;同時分別闡述了具體應(yīng)用對象、應(yīng)用規(guī)則、應(yīng)用模式以及應(yīng)用過程中需要注意的問題等。尤應(yīng)指出的是其對當(dāng)代物料成分“全分析”一詞內(nèi)涵的界定與闡釋以及全分析測試實踐中的大量加合平衡計算數(shù)據(jù)所展示的應(yīng)用模式等,都具有重要意義。

化學(xué)物相分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究,繼鐵礦石物相分析標(biāo)樣首次推出之后[2],又完成了金礦石物相分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制課題。對5種不同類型金礦石樣品中金的4個相態(tài)的分析定值已被批準(zhǔn)為國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW-07189～GBW-07193)[6]。同時在已發(fā)布的6個錳礦石的元素分析標(biāo)準(zhǔn)樣品定值數(shù)據(jù)中,也定出了錳的部分相態(tài)分析的標(biāo)準(zhǔn)值(GBW-07261～GBW-07266)[7],亦屬難得。這些成果都填補(bǔ)了物相分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制領(lǐng)域中的空白。

隨著化學(xué)計量學(xué)應(yīng)用研究的不斷開發(fā),對其在化學(xué)物相分析中的應(yīng)用問題也引起了人們的注意。如化學(xué)物相分析專家系統(tǒng)和化學(xué)計量學(xué)算法的應(yīng)用研究等,都是其應(yīng)用的新拓展。眾所周知,化學(xué)物相分析方法中傳統(tǒng)的選擇性溶劑篩選的實驗研究極為費(fèi)力費(fèi)時,前人雖已做了大量的開發(fā)性研究工作,積累了相當(dāng)多的可供借鑒的成功經(jīng)驗,但相關(guān)的資料、數(shù)據(jù)都不很系統(tǒng),且比較零散,不易發(fā)揮其作用。因此,張志勇利用專家系統(tǒng)這一新興的人工智能技術(shù),研究了化學(xué)物相分析專家系統(tǒng)(CPA ES)的開發(fā)。通過文獻(xiàn)總結(jié)和實驗檢測,建立了化學(xué)物相分析的相關(guān)知識庫,研究了選擇性溶劑的篩選程序,將專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)換成專家系統(tǒng)的推理機(jī)制,并使其能夠模擬物相分析專家的思維,提出解決問題的最優(yōu)方法[8]。

化學(xué)計量學(xué)算法在化學(xué)物相分析中的應(yīng)用研究,起步雖稍晚于環(huán)境領(lǐng)域中的化學(xué)形態(tài)分析[9],但已獲明顯進(jìn)展。如遺傳算法[10-14]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法[15-16]等的應(yīng)用,對化學(xué)物相分析方法的改進(jìn),都是很有意義的探索。其中楊兵對遺傳算法在地質(zhì)樣品中鐵和銅物相分析的具體應(yīng)用和方法的基本原理及操作程序模式等,首先進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究[10];繼而王洪艷等[11]將其應(yīng)用于鐵礦石中鐵、陳淑桂等[12-13]將其應(yīng)用于金銅礦中銅以及王英華等[14]將其應(yīng)用于模擬地質(zhì)樣品中鈷和鎳的相分析研究,均獲滿意結(jié)果;同時王英華等[15]、馬成有等[16]將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用于模擬地質(zhì)樣品中鉛的相態(tài)分析,結(jié)果也較滿意。作者們借助前人對相關(guān)金屬礦物存在的相應(yīng)相態(tài)分離過程中所篩選出的大量、有效的選擇性溶劑的浸取分離模式和所研究的基本條件參數(shù),確定了各相態(tài)在不同的選擇性溶劑中較穩(wěn)定的近似的浸取率常數(shù),并根據(jù)相態(tài)濃度和各相態(tài)一次性浸取率總量的數(shù)學(xué)定量關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型,從而將相態(tài)分析問題轉(zhuǎn)化為求最優(yōu)化解的數(shù)學(xué)問題,以克服傳統(tǒng)的溶劑選擇溶解或選擇保留的相分析操作程序中存在的串相影響的弊端。如王洪艷等[11]據(jù)此已對3個鐵礦物相分析標(biāo)樣中鐵的相態(tài)分別進(jìn)行了計算和數(shù)據(jù)對比,所得結(jié)果均較一致,值得推廣實踐。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在價態(tài)分析中的應(yīng)用主要是對液體樣品中的不同氧化態(tài)離子的分光光度法同時測定。如林亞萍等[17]對Cr(Ⅲ)與Cr(Ⅵ)的測定(二溴苯基熒光酮-CTMAB顯色)采用三層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解析Cr(Ⅲ)與Cr(Ⅵ)的吸收光譜,并通過若干具有代表性的學(xué)習(xí)樣本建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,計算出二者的分別含量,達(dá)到了預(yù)期結(jié)果;郭小慧等[18]用徑向基函數(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RBF)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以磺基水楊酸-鄰菲羅啉雙顯色劑光度法同時分析模擬樣本中的Fe(Ⅱ)與 Fe(Ⅲ),兩種方法所得之計算結(jié)果基本一致,回收率也均能滿足分析誤差要求;于洪梅等[19]采用偏最小二乘-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接解析NO3-和NO2-的紫外吸收光譜,結(jié)果也較滿意。

3 物質(zhì)相態(tài)及元素價態(tài)分析

3.1 銀(Ag)

為使硫化銅礦中硫化銀礦物與自然銀(Ag0)分離,吳敏等[20]用8%硫基乙酸-3 g/L單硫醇-2 g/L單寧酸-氨水混合溶液作選擇性溶劑,硫化銀礦浸出率＞97%,Ago溶失率＜2%,達(dá)預(yù)期目的。銀錳共生的礦物(銀錳礦)雖然不多,但Ag含量有時卻比較高(kg/t),對其精礦中Ag的物相分析,有作者建議[21]先排除氧化錳礦物的干擾(30g/LNH4Ac-30g/L鹽酸羥胺。括號內(nèi)為選擇性溶劑,下同)之后,再分別浸出角銀礦(5%氨溶液)、Ag0[30 g/LFe(NO3)3-1 g/LHgCl2]、硫化礦中Ag(3%HAc-100 g/LNH4Ac-5%H2O2)、超顯微分散態(tài)硫化礦中Ag(100 g/L硫脲-10 g/L檸檬酸)和硅酸鹽中Ag(余渣)等。同時對硫化銀精礦石灰固硫焙燒過程中Ag的存在相態(tài)也進(jìn)行過分析[22]。

3.2 鋁(Al)

鋁制品有氟化鋁中游離氧化鋁(fA l2O3)的測定(250 g/LH3BO3-600 g/LNaOH選擇溶解氟化鋁的余渣)[23]、鋁錠中 A l2O3的測定(Br2-甲醇溶解A l0的余渣)[24]、爐渣及發(fā)熱劑中 A l0的測定(CuCl2-NH4Cl)[25]以及鋁粉中A l0(活性鋁)的測定(200 g/LNaOH釋H2法)和鋁鎂鹽中A l0的測定[HCl(1+4)釋 H2法][26]等。

3.3 砷(As)

礦石中砷的物相分析有作者在分離了砷的氧化物(2 mol/LHCl)、硫化物(2 mol/LNa2CO3)之后又新增了砷黝銅礦[Br2-甲醇(5+9)]這一相態(tài),余渣為毒砂中A s[4],具有實際意義。其他為液體樣中A s(Ⅲ,Ⅴ)的價態(tài)分析[27-29]。

3.4 金(Au)

金礦石相分析方法分為兩種類型,其一是常見的比較有代表性的金礦石,如我國首次研制的不同類型金礦石的5個標(biāo)準(zhǔn)樣品中的4個相態(tài)(單體Au、連生Au、硫化礦包裹Au和硅酸鹽包裹Au等)定值[6],即屬此類。顯然,這是比較通用的金礦石的基本分相模式[4],而在生產(chǎn)實踐中則可根據(jù)載金礦物的共生組合關(guān)系作適當(dāng)調(diào)整。如已推薦的高砷金礦中Au的相態(tài)分析即增添了毒砂中Au的分離方法:KCN浸取自然Au、NaOH-KCN浸取毒砂包裹Au、HNO3-KCN浸取其他硫化礦包裹Au,濾渣為硅酸鹽包裹Au[30-31]等。其二是化探樣品中A u的分相模式:裸露及半裸露A u(I2-NH4I)、碳酸鹽包裹A u(HClO4-I2-NH4I)、銅鉛鋅硫化礦包裹Au(B r2-甲醇)、赤褐鐵礦包裹 Au(HCl-SnCl2-I2-NH4I)、FeS2包裹Au(濾渣500℃焙燒-I2-NH4I)和石英及硅酸鹽包裹Au(余渣)等6個相態(tài)[4]。不過也有作者認(rèn)為再增添3個相(水溶Au、粘土吸附Au、有機(jī)物結(jié)合Au)更有利于不同景觀區(qū)地球化學(xué)找礦[32]。

為了測定礦石中Au的存在價態(tài),有作者曾研究了聚氨酯泡塑吸附不同價態(tài)Au的性能,且證明其對以[A uCl4]-形式存在的Au(Ⅲ)具有吸附的選擇性,故可用HCl溶解試樣—吸附濾液中Au(Ⅲ)、余液用 HNO3氧化 Au(Ⅰ→Ⅲ)后再吸附即得Au(Ⅰ),濾渣中測定Au(0),方法已用于黃鐵礦和毒砂中Au(0、Ⅰ、Ⅲ)的分別測定[33]。

3.5 硼(B)

硼鎂礦中硼鎂鐵礦的分離測定本無方法,但筆者研究發(fā)現(xiàn)[34],由于某地硼鎂鐵礦中所含 Fe(Ⅱ)量與其品位成正比,從而推薦FeO作為特征性成分用于測定該地區(qū)硼鎂鐵礦相分析的方法條件模式:挑選本礦區(qū)不同純度的硼鎂鐵礦純礦物、測其FeO量(w/%)、求出換算系數(shù),用于生產(chǎn)樣品測試,獲得了滿意結(jié)果。硼產(chǎn)品的分析曾介紹過碳化硼粉中游離硼(fB)的分離測定方法(10%H2O2-HNO3選擇溶解-酸堿滴定法)[35]。

3.6 鋇(Ba)

氯化鋇中少量BaO的測定,戴鳳英[36]推薦HCl-乙醇(1+3)溶液作BaO的選擇性溶劑,BaCl2不干擾,方法頗有特色。

3.7 溴(Br)

溴產(chǎn)品價態(tài)分析有試劑級 KBr中少量BrO3-(甲基紅[37]或甲苯胺鹽[38]褪色光度法)及 KB rO3-KBr-KIO3-KI混合物料中 BrO3-[水溶試樣用AgNO3-HCl沉淀 AgBr和 Ag I(AgCl)、濾液中BrO3-(IO3-)用Na2SO3還原為Br-(I-)、酸性介質(zhì)中再用 KMnO4氧化為Br2(IO3-)-CCl4萃取光度法]和Br-[試液酸化后用Na2SO3還原、KMnO4氧化B r2并測定 TBr,差減法][39]的測定等。同時對飲用水中溴酸鹽的分析方法也作過詳細(xì)評述[40]。

3.8 碳(C)

礦石中的碳按傳統(tǒng)模式一般分為碳酸鹽、有機(jī)化合物碳(C有)和石墨等3個相態(tài)。但龔美菱指出,影響濕法浸金的C主要是無定形元素C[4],故建議在分析金礦石中的C時增加這一相,同時并證明對該相態(tài)進(jìn)行測定的難點(diǎn)是無法使其與共存的C有預(yù)先分離,故特推薦X1或X2作C有的選擇性溶劑、余渣轉(zhuǎn)入瓷舟烘干后即可分別進(jìn)行測定。大理巖型石墨C中固定C的測定方法是先純化后測定:試樣用稀王水選擇溶解共存的碳酸鹽、硫化物、可溶性鐵礦物、浮碳、有機(jī)化合物、化合水等干擾成分,余渣于600℃灼燒稱量,再于 900℃至恒重,方法的 RSD(n=12)= 2.0%[41]。大氣顆粒物料中C有和元素碳(fC)的測定是在450℃燃燒直接得C有;酸處理試樣分離碳酸鹽、950℃測C有和fC合量,差減得fC[42]。海洋沉積物中C有測定是在Ag2SO4存在下(消除Cl-干擾)于(175 ±5)℃蠟浴中經(jīng) K2Cr2O7-H2SO4氧化反應(yīng),用Fe(Ⅱ)常法滴定剩余的Cr2O72-以計算C有量[43]。海水中溶解無機(jī)C的測定(吸收酸釋CO2-酸堿滴定法)[44]以及碳酸鹽巖石中CO2和TC的熱重量分析法[45]等均有報道。

冶金產(chǎn)品中的C曾分析過各類難熔碳化物中fC(K2Cr2O7-H2SO4≤110℃處理試樣、電導(dǎo)法測定釋出的CO2)[46]和SiC中fC(≥0.1%-900℃燃燒吸收重量法、≥0.1%～≤40%-900℃氣體容量法、≥1%-1250℃燃燒法測定經(jīng)850℃灼燒后的渣中之C量并與 TC量差減而得之)[47]等。

3.9 鈣、鎂(Ca、Mg)

沉積巖物料中的少量方解石(CaCO3)與白云石[(Ca,Mg)CO3]的分離曾用0.1～0.5 mol/LHAc作溶劑,選擇溶解前者[48]。其他物料的相態(tài)分析則多側(cè)重于工業(yè)產(chǎn)物,如水泥熟料中游離CaO(fCaO)和游離MgO(fMgO)的測定[乙二醇于90℃水浴提取fCaO(測其電導(dǎo)率)、添加催化劑碘-乙醇后再恒溫提取fMgO(測電導(dǎo)率為二者合量,差減得fMgO量)][49]、電石廢渣中殘留CaC2的測定[通過加酸液促使被Ca(OH)2包裹的微量CaC2反應(yīng)完全,生成的C2H2用氣相色譜法測定之][50]、粉煤灰中fCaO和Ca(OH)2的測定[用乙二醇作溶劑,并結(jié)合卡爾-費(fèi)休法檢測水量(基于二者與溶劑反應(yīng)產(chǎn)生水量的差異)以測定其單獨(dú)含量,并用熱重法檢測Ca(OH)2的含量][51]、鎂基脫硫劑中 MgO的分離(15 g/LK2Cr2O7溶液選擇溶解MgO,Mg0不干擾)[52]以及磷化鎂的測定(隔絕空氣條件下使?jié)櫇竦腘2通過試樣,用0.5 mo l/LKMnO4溶液吸收生成的PH3氣體,再用 H2C2O4除剩余以測定和計算Mg3P2之含量)[53]等均有報道。

3.10 鎘(Cd)

溫法煉鋅過程中的浸渣及煙塵中的鎘曾分析過CdSO4(80%乙醇)、CdO(2%HAc)、Cd0(10 g/LKNO3-0.5%H2SO4)、CdS(50 g/LCuSO4)以及鐵酸鹽等難溶性物質(zhì)中Cd(余渣)[54]等相。

3.11 鈰(Ce)

化工產(chǎn)品中鈰的價態(tài)分析有氫氧化鈰[55]和硝酸鈰銨[56]中Ce(Ⅳ)(亞鐵鹽直接滴定法)和Ce(Ⅲ) (TCe差減法)的分別測定等。

3.12 氯(Cl)

產(chǎn)品中氯的價態(tài)分析有食具凈(氯代異氰酸)[57]、漂白粉(次氯酸鈣)[58]、消毒劑(二氧化氯)[59]中有效氯的測定方法(KI-碘量法)等。水質(zhì)中亞氯酸根的測定方法是利用其與過量 I-形成I3-,并與十四烷基二芐基氯化銨形成締合物微粒,且于467 nm處產(chǎn)生的共振散射效應(yīng)[60];各類液體樣中余氯[61]和二氧化氯[62]的分別測定方法也均有專文作過詳細(xì)介紹。

3.13 鈷、鎳(Co、Ni)

鈷和鎳的分相條件與分離方法,通常都是單獨(dú)進(jìn)行、分別介紹的。王英華等[14]為簡化檢測程序,參照相關(guān)化探物料中共存Co和Ni的統(tǒng)一分相、同步分離的模式,引用相應(yīng)的選擇性溶劑,獲得了模擬地質(zhì)樣品中Co和Ni的5個相態(tài)(硫酸鹽、鎳黃鐵礦、橄欖石、磁鐵礦和菱鐵礦等礦物中的Co和Ni)的較穩(wěn)定的浸取率常數(shù),并建立數(shù)學(xué)模型,用遺傳算法對各相應(yīng)相態(tài)中的Co和Ni含量進(jìn)行計算,達(dá)到預(yù)期效果。

冶金產(chǎn)品的價態(tài)分析曾用Fe(Ⅱ)還原間接法測定過Co(OH)3中Co(Ⅲ)[63]和碘量法間接測定氧化鎳中Ni(Ⅲ)[64]等。筆者[65]對Mn(Ⅱ)與Ni(Ⅲ)的反應(yīng)過程和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行過研究,證明在用Mn(Ⅱ)-H3PO4-H2SO4混合溶劑溶解Ni(OH)3或NiOOH的反應(yīng)過程中, Mn(Ⅱ)能同步被Ni(Ⅲ)定量氧化為Mn(Ⅲ),故可用Fe(Ⅱ)鹽溶液間接測定Ni(Ⅲ)的含量,從而推薦了一個測定Ni(OH)3中Ni(Ⅲ)的新方法,且已用于生產(chǎn)實踐。

3.14 鉻(Cr)

在鉻的價態(tài)分析中,測定方法一般不存在問題,所以分離方法成了研究的熱門。其中除固體物料用選擇性溶劑分離方法[如冶金爐渣中的 CrO與Cr2O3的分離是用 FeCl3-HCl-NH4Cl溶液研磨浸出CrO、V(Ⅱ)溶液浸出余渣中部分被包裹的新生態(tài)CrCl3,二次浸出液合并即 TCrO,最后余渣為Cr2O3[66];鉻鹽渣[67]及堿式硫酸鉻制品[68]中的Cr(Ⅵ)用水浸法分離之]外,液體樣中的Cr(Ⅲ)與Cr(Ⅳ)的分離則多用溶劑萃取法[69-71]、離子交換法[72-74]以及相繼研發(fā)的各種類交換吸附劑(如各種納米材料[75]、凹凸棒[76-77]、活性氧化鋁[78]、竹炭[79]、改性活性炭[80]、含水型的鐵[81]和錳[82]氧化礦粉)分離方法等。

3.15 銅、鉛、鋅(Cu、Pb、Zn)

關(guān)于銅鉛鋅硫化礦氧化率的測定問題,當(dāng)年曾作為部級專項課題組織過攻關(guān)研究,并獲科技進(jìn)步獎[2],近來又有不少作者繼續(xù)給予了關(guān)注[83-88]。其中化學(xué)計量學(xué)算法應(yīng)用于Cu、Pb物相分析的研究[10,12-13,15-16]較有新意,值得在生產(chǎn)中實踐和完善,以期使其在硫化礦氧化率的測定中發(fā)揮作用。

銅產(chǎn)品分析有 Cu2O中 Cu0的測定(50 g/LSnCl2-3 mol/LHCl沸水浴浸取Cu2O+CuO,Cu0留于余渣中)[89]以及 NH4Cl基體[90]和 Cu(Ⅱ)氨[91]溶液中Cu(Ⅰ)的測定等。鉛產(chǎn)品方面曾介紹過鉛丹物質(zhì)組成的分析,由于Pb3O4的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為2PbO·PbO2,故可用相態(tài)分離的方法測定PbO (4 mol/LHNO3)和PbO2(p H 5.7 HAc-NaAc)[92]或用價態(tài)分析法測定 PbO2(HAc-NaAc-KI-I3--Na2S2O3)和PbO(TPb差減法)[93]等。

近來對鋅礦中存在有碳酸鋅礦物(菱鋅礦、水鋅礦)和硅酸鋅礦物(硅酸鋅、異極礦)等復(fù)雜硫化鋅礦(閃鋅礦、鐵閃鋅礦)的分離問題研究較多。例如為使化學(xué)活性比較相近的前兩類鋅礦物有效分離,有作者[94]對傳統(tǒng)的420℃恒溫焙燒預(yù)處理試樣的方法特點(diǎn)進(jìn)行了討論,并將其改進(jìn)為二次取樣、分段浸出的分離程序。但也有不經(jīng)焙燒預(yù)處理而分離同類型礦石中各相態(tài)鋅的報道[95-97]。不過其中如僅引用鋅冶金過程的鋅物相分析方法[95]或用一般的堿液以及弱酸液連續(xù)浸取的程序[96],恐不易實現(xiàn)。所以李菁菁等[97]推薦用60 g/LNaOH-20 g/L檸檬酸-2 g/LNa2SiO4混合溶劑選擇溶解碳酸鋅礦物相的方法較有特色,因其能使硅酸鋅礦物的溶失率明顯降低,并用5%乳酸-5 g/L抗壞血酸浸取硅酸鋅礦物、3%HAc-飽和B r2水分離硫化鋅礦、余渣為其他Zn。對鋅產(chǎn)品的分析有碘量法測定工業(yè)硫化鋅中的ZnS[98]和用Fe(Ⅲ)氧化法測定金屬鋅粉中 Zn0時,對共存的少量Cu0、Pb0、Cd0、Co0、Ni0等干擾成分的校正方法研究[99]等。

(第一部分完,第二部分見下期)

[1]黃寶貴.中國化學(xué)物相分析的進(jìn)展[J].分析化學(xué),1991, 19(10):1215-1222.

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Recent Achievements of Chem ical Phase Analysis in China(First Half)

HUANGBaogui,ZHANG Zhiyong,YANG Lin,GAO Jing,LI Yuru,CHENG Shu
(Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy,Changsha410012,China)

The achievements of chemical phase analysis made over the past ten years in China are introduced in two parts and thispaper is the first part.The progressof frontier research isoverviewed and then a review is given on the recent status of the research in chemical phase analysis.The review covers the phase state analysis of the components of the analyzed materials and the valence state analysis of the elements(Ag,A l,A s,Au,B,Ba,Br,C,Ca,Mg,Cd,Ce,Cl,Co,Ni,Cr,Cu,Pb,Zn,etc.).Ninety nine references are cited.

chemical phase analysis;valence state analysisof elements;research on frontier field;substance composition of materials;review

O658.6

A

2095-1035(2011)02-0006-07

10.3969/j.issn.2095-1035.2011.02.0002

2011-01-28

2011-04-29

黃寶貴,男,教授,主要從事化學(xué)物相及元素價態(tài)分析研究工作。E-mail:hbg8248@gmail.com