铜铅锌(银)矿石与精矿标准物质的研制.pdf
第5 7 卷第1 期 2 0 05 年2 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a l s V 0 1 .5 7 ,N o .1 F e b r u a r y 200 5 铜铅锌 银 矿石与精矿标准物质的研制 顾铁新,1 、维,史长义,鄢卫东,鄢明才 地球物理地球化学勘查研究所,河北廊坊0 6 5 0 0 0 摘要制备铜铅锌 银 矿石与精矿标准物质。该多金属矿系列标准物质由4 个不同品位的铜、铅、锌 银 矿石及铜、铅、锌 3 个精矿共7 个样品组成,1 2 个单位协作分析定值,定值元素包括矿石主成分C u ,P b ,Z n ,A g ,F e ,S 和可综合利用的稀有分散元素 C d ,G a ,G e ,I n ,T I ,S e 及伴生微量元素与脉石成分计2 6 种。由国家质量监督检验检疫总局批准为国家一级标准物质。该标准物质 可广泛用于铜铅锌银及多金属矿的矿产勘查、开发、选冶和商检成分测试的量值标准与分析质量监控。 关键词分析化学;标准物质;多金属矿石;精矿;铜;铅;锌;银 中图分类号0 6 5 2 .4 ;P 5 7 5 文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 5 0 1 ~0 0 8 8 0 6 铜、铅、锌、银是有色金属工业的基础,铜、铅、 锌、银矿为国民经济的重要战略资源而受到极大关 注。与现代工业和高技术产业密切相关的稀有分散 元素资源亦主要取自铜和多金属矿产品。为保证铜 铅锌及稀有分散元素矿石与矿产品测试的量值准 确,研制标准物质具有重要意义。在这方面已做了 许多工作,但尚未形成配套系列。随着我国铜、银、 多金属矿产勘查、开发和选冶的发展,不断提出铜、 银、多金属矿及矿产品标准物质的广泛需求。系列 标准物质的研制考虑了如下几方面的需要 1 标准 物质主要成矿元素的含量应全面适应于铜与多金属 矿产勘查、开发和选冶样品测试的需要; 2 研制的 标准物质定值元素及稀散元素的含量应能基本满足 铜、多金属矿综合评价和综合利用的要求,为提高矿 产品的价值做好服务; 3 要适应我国加入w T O 后 新形势的需要,能满足铜、多金属矿产品进出口贸易 测试仲裁的需求。系列标准物质候选物所设计主要 成矿元素的含量包括边界品位、平均品位、富矿及选 矿产品精矿,同时考虑了铜、多金属矿石的矿床成因 与组合,选取七个样品组成。系列标准物质定值的 元素包括铜、银、多金属矿的主要成矿元素C u ,P b , Z n ,A g ,S 和F e ;可以进行综合利用、资源主要取自 铜、银、多金属矿硫化矿石的分散元素;相关共生元 素及构成脉石的主成分。可基本上满足铜、银、多金 属矿产勘查、开发与选冶中矿石与精矿成分测试的 要求。 收稿日期2 0 0 4 1 1 1 8 作者简介顾铁新 1 9 6 2 一 ,男,江苏无锡市人,高级工程师,主要 从事地球化学标准物质方面的研究。 1 候选物的选采 标准物质的适用性与标准物质选用的候选物是 否得当密切相关。系列样品的选采主要考虑 1 采 样区是该矿种的主要矿床成因类型和工业类型,矿 石的组成具有代表性; 2 矿石主成分的含量能满足 设计的预期要求; 3 与之共生的分散元素含量较 高,能满足稀有分散元素综合利用评价的要求。 G S O 一1 ,C u 、P b 、Z n 边界品位含量。以江西德兴 铜厂斑岩铜矿的贫矿石为基础,与适量的江西银山 铜 铅锌矿石组合成所要求的含量。德兴铜厂斑岩 铜矿容矿地质体为花岗闪长斑岩,围岩为泥质岩与 砂岩互层。含铜品位较低,平均品位为0 .4 2 %~ 0 .5 %,但储量巨大,为超大型铜钼矿田。矿石矿物 主要为黄铁矿,黄铜矿,次为辉钼矿,砷黝铜矿,斑铜 矿及少量铅、锌、砷、锑、铋、钴、镍的硫化物。脉石矿 物以石英、绢云母和黏土矿物为主。成矿元素以C u 为主,S 、M o 、A u 、A g 、R e 亦具经济价值,并含铂族元 素和硒、碲。 G S O ~2 ,C u 、P b 、Z n 含量接近于我国已知铜矿和 铅锌矿的平均品位。以江西银山铅锌多金属矿的原 矿为基础,加少量铜陵的铜矿和银山的铜精矿组合 而成。银山矿区系陆相火山岩复合型多金属矿田, 中生代钙碱性陆相火山喷发一侵入岩系与成矿关系 密切,其围岩主要为元古代凝灰质板岩、千牧岩。铜 硫金矿带、铜铅锌矿带、铅锌银矿带、铅银矿带呈现 有规律的带状分布,铜矿化主要呈侵染状产于潜火 山斑岩或其接触带,铅锌矿化主要呈脉状分布于浅 变质围岩中。以铅锌 银 矿带的矿石为侯选物,矿 石的主要金属矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜 万方数据 第1 期顾铁新等铜铅锌 银 矿石与精矿标准物质的研制8 9 矿,脉石矿物主要为石英、白云石。成矿组分除P b 、 Z n 、C u 外,还伴有A u 、A g 、G a 、I n 等可综合利用的组 分。 G S O 一3 ,富铜矿石。以安徽铜陵硅卡岩铜矿矿 石为基础,加少量该矿的铜精矿调节含量。该矿是 我国开采历史悠久、研究程度高、由多个大中型矿区 组成的大型矿田,矿体主要分布于燕山期石英闪长 岩与石炭系灰岩接触带的石榴石和透辉石硅卡岩 中。主要金属矿物为磁黄铁矿,黄铁矿,黄铜矿及少 量P b 、Z n 、A s 、M o 的硫化矿。矿石组分以C u 、S 、F e 为主,伴生A g 、A u 、M o 、S e 等元素。脉石矿物主要 有石榴子石、透辉石、透闪石、方解石等。 G S O 一4 ,富铅锌矿石。以广东凡口铅锌矿原矿 为候选物。该矿属超大型铅锌矿田,矿产品现产量 居于我国铅锌矿首位。矿体主要产于泥盆系碎屑岩 建造向碳酸盐建造过渡层位,碳酸盐岩为主要赋矿 岩石。主要矿石矿物为闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,次 为黄铜矿、辉锑矿、辰砂等。含矿品位高,平均品位 铅为4 .9 %、锌为9 .1 %。矿石富含分散元素C d 、G a 和G e 。 G S O - 5 ,铜精矿。为江西德兴斑岩铜矿的选矿 产品,以黄铜矿为主,其次为黄铁矿,含少量脉石矿 物及辉钼矿和砷、锑矿物,含铼、硒等分散元素较高。 G S O 一6 ,铅精矿。为广东凡口铅锌矿的铅精矿 选矿产品。以方铅矿为主,次为黄铁矿和闪锌矿。 含银较高。 G S O - 7 ,锌精矿。为广东凡口铅锌矿的锌精矿选 矿产品。以闪锌矿为主,含少量黄铁矿、方铅矿和脉 石矿物。富含分散元素C d 、G a 和G e ,含A g 较高。 2 样品的制备 将从野外采回的候选物晾干后,按成矿元素含 量由低至高的顺序用颚式破碎机粗加工至 W ,z ,P 时,则认 为被检验的数据为正态分布,置信概率取9 5 %。当 W 值介于置信概率取9 5 %和9 9 %的列表值之间 时,视为近似正态分布。训值小于置信概率取9 9 % 的列表值时视为偏态分布。 5 .2 标准值的确定L 5 。6 1 当数据集为正态分布或近似正态分布时,以算 术平均值为最佳估计值,当数据集属偏态分布时以 中位值为最佳估计值。标准物质各元素和成分的数 据属正态或近似正态分布,以算术平均值作为最佳 估计值。依据国家一级标准物质技术规范的基本要 求和地球化学标准物质的习用方案,满足如下条件 的最佳估计值定为标准值 1 参与统计的实验室平 均值数据矿石主成分不少于9 组,其他元素一般不 少于6 组; 2 由不同原理的分析方法相互核验,方 法数据一致性好; 3 实验室均值间数据精度良好。 个别项目虽只有一种方法,但该分析方法为绝 对法或为目前最好的分析方法,亦定为标准值。 当数据数少 但不少于3 组 或数据精度较低不 能满足上述要求时定为参考值,以带括号的数据表 示。各元素和成分标准值列于表4 。 5 .3 不确定度的估算L 7 1 系列标准物质主要矿物成分的测试方法都是以 经典化学法为主,微量元素的测试以常规习用的标 准方法为主,测试方法准确可靠,可以认为实验室问 的误差是定值测试的主要误差源,实验室问的标准 偏差是标准值不确定度的主要来源,因此,以其平均 值的标准偏差估算标准值的不确定度。由于缺乏对 B 类不确定度的估计 尽管是次要误差源 ,为留有裕 量取置信水平9 9 %作为不确定度的估计值,以使所 确定的置信区间能可靠的包容真值。具体计算公式 为U t o .0 l N 一1 s /N 1 /2o 式中S 一实验室平均值数 据间的标准偏差;N 一实验室平均值数据数;t o .o l N - 1 一自由度N 一1 、置信水平为9 9 %的列表值。 5 .4 标准值的溯源性讨论 系列标准物质标准值的准确度与溯源性,主要 从以下方面来保证。 1 矿石主成分均以容量法 重量法 等经典化 学分析方法为基础定值,测量方法可以溯源至基本 物理量,这些方法均为不同部门所共同采用的标准 方法。 万方数据 9 2有色金属第5 7 卷 注“”后的数据为不确定度,括号内的数据为参考值,带* 数据单位为%。 2 有不同原理的分析方法进行比对。矿石中及多金属矿的矿产勘查、开发、选冶及商检中成分对 成矿元素含量高,增加了对测试的干扰,除在测试方比、量值溯源、量值传递和日常分析的质量监控,对提 法上采取了必要措施 分离富集或减少取样量 外,高全国多金属矿石与精矿测试水平将起重要作用。 尽可能采用不同原理的分析方法互相核验。 3 用国家一级标准物质或高纯试剂作标准,保 证标准量值准确。有不同部门的实验室参与矿石主 量成分的定值测试,增加了量值的可比性。 4 定值分析中所带的已知标准物质的实测结 果与标准值有良好的一致性。 本系列多金属矿石与精矿标准物质已由国家质 量监督检验检疫总局批准为国家一级标准物质,7 个标准物质的国家编号依次为G B W 0 7 1 6 2 一 G B W 0 7 1 6 8 。该标准物质可广泛用于铜、铅、锌、银 致谢在本系列标准物质候选物的采选中得到广东 凡口铅锌矿、江西德兴铜矿与银山铅锌矿及安徽铜 陵铜矿的热情帮助与支持,在标准物质的定值分析 中得到国家地质实验测试中心、安徽省地质实验研 究所、成都综合岩矿测试中心、沈阳综合测试中心、 南京综合岩矿测试中心、河北矿产测试应用研究所、 有色总公司铜陵有色设计研究院、核工业华南地质 局分析测试中心、江西德兴铜矿与银山铅锌矿、广东 凡口铅锌矿的通力合作,在此一并致谢 参考文献 , [ 1 ] 硫化物矿物标准物质研制小组.硫化物矿物标准物质的研制[ J ] .岩矿测试,1 9 9 5 ,1 4 2 8 1 1 1 3 . 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K e y w o r d s a n a l y t i c a lc h e m i s t r y ;c e r t i f i e dr e f e r e n c em a t e r i a l ;p o l y m e t a l l i co r e ;c o n c e n t r a t e ;c o p l e x ;l e a d ;z i n c ;s i l v e r 上接第8 3 页C o n t i n u e df r o mP .8 3 5改进建议 银电解氮氧化物治理改造工程于2 0 0 3 年8 月 竣工验收交付使用,至今运转正常,为工厂解决了多 年来未能解决的环境污染问题。应用结果表明,该 技术方案、工艺流程和治理效果是有效和成功的。 净化效率高、操作维护方便,为各行业解决高浓度 N O ,的处理提供了一个成功的范例,可广泛运用于 冶金、机械、化工、电子等待业各种连续或间断酸洗 参考文献 1 2 3 4 曹忠宇 赵建荣 孙德荣 安国立 或酸溶解生产线产生的酸雾或气体,具有很好的推 广价值。 加酸装置如能改用计量泵,能更有效地控制反 应速度和烟气释放浓度。在目前使用虹吸管的情况 下,选择适宜管径的虹吸管,严格控制加酸时间在 3 0 m i n 以上。在日常生产和停机时,应严格按操作 规程定期启动风机,避免吸附剂粉化失效。雨季来 临时,使用对风口的挡雨板,避免过多水分进入吸附 装置,避免吸附剂遇水粉化失效。 .含氮氧化物工业废气治理[ J ] .石油化工环境保护,1 9 9 9 , 1 4 7 5 1 . .湿法吸收法处理氮氧化合物废气[ J ] .江苏环境科技,1 9 9 9 ,1 2 4 9 1 1 . ,吴星五.我国氮氧化物烟气治理技术现状及发展趋势[ J ] .云南环境科学,2 0 0 3 ,2 2 3 4 7 5 0 .硝酸尾气的综合治理[ J ] .中氮肥,1 9 9 8 , 4 2 0 ~2 2 . D i s p o s a lo fN O jC o n t a i n i n gG a sf r o mS i l v e rE l e c t r o l y s i si nS h a o g u a nS m e l t e r L l NL i h u i P r o d u c t i o nD e p a r t m e n t ,S h a o g u a nS m e l t e r ,S h a o g u a n5 1 2 0 0 0 ,G u a n d o n g ,C h i n a A b s t r a c t T h ea c h i e v e m e n t so nd i s p o s a lo fN O zc o n t a i n i n gg a sf r o ms i l v e re l e c t r o l y s i sw i t ht h et e c h n o l o g yo fc o n d e n s a t i o n D B Sd r ya d s o r p t i o ni nS h a o g u a nS m e l t e ra r ed e s c r i b e d .T h ec o n t e n to fN O zi no u t l e tg a si sr e d u c e dt o1 7 ~1 21 m g /m 3f r o m1 3 8 9 ~9 8 2 0 m g /m 3i nt h ei n l e tg a s .a n dt h ee l i m i n a t i n gr a t ei so v e r9 8 %.T h ee f f l u e n tt a i l g a sm e e t st h eN a t i o n a lO u t l e tQ u a l i t a t i v eS t a n d a r d .T h i ss y s t e mo fg a sd i s p o s a li se a s yi no p e r a t i n ga n dm a i n t e n a n c e ,s t a b l ei nw o r k i n g ,e f f e c t i v ei np u r i f i c a t i o n ,a n dw i t h o u ts e c o n d a r yp o l l u t i o n .T h e r ei sab r i g h tf u t u r ef o r t h ea p p l i c a t i o na n dd i s s e m i n a t i o no ft h i st e c h n o l o g y . 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