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 ． [ 2 ] 李国会，樊守忠．x 一射线荧光光谱法在标准物质均匀性检验中的应用[ J ] ．地质实验室，1 9 9 5 ，1 1 1 4 0 4 3 ． [ 3 ] 岩石矿物分析编写组．岩石矿物分析第一分册[ M ] ．第三版．北京地质出版社，1 9 9 1 4 0 9 4 4 6 ． [ 4 ] 杜安道，赵敦敏，王淑贤，等．C a r i u s 管溶样和负离子热表面电离质谱准确测定辉钼矿铼锇同位素地质年龄[ J ] ．岩矿测 试，2 0 0 1 ，2 0 4 2 4 7 2 5 2 ． [ 5 ] 国家计量局．中华人民共和国国家计量技术规范J J G l 0 0 6 9 4 一级标准物质[ S ] ．北京中国计量出版社，1 9 9 5 1 8 ． [ 6 ] 韩永志．标准物质手册[ M ] ．北京中国计量出版社，1 9 9 8 1 3 1 ． [ 7 ] 潘秀荣．分析化学准确度的保证和评价[ M ] ．北京中国计量出版社，1 9 8 5 1 4 4 8 ． 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9 3 C e r t i f i e dR e f e r e n c eM a t e r i a l sP r e p a r a t i o no fC o p p e r ， L e a da n dZ i n c S i l v e r O r e sa n dC o n c e n t r a t e s G UT i e - w i n ，B UW e i ，S H IC h a n g - y i ，Y A NW e i d o n g ，Y A NM i n g - c a i I n s t i t u t eo fG e o p h y s i c a la n dG e o c h e m i c a lE x p l o r a t i o n ，L a n g f a n g0 6 5 0 0 0 ，H e b e i ，C h i n a A b s t r a c t T h ec e r t i f i e dr e f e r e n c em a t e r i a l so fc o p p e r ，l e a da n dz i n c s i l v e r a r ep r e p a r e d ．T h i ss e r i e so fc e r t i f i e dr e f e r e n c em a t e r i a l sc o n s i s to fs e v e np o l y m e t a l l i cm a t e r i a l s ，i n c l u d i n gf o u ro r e so fc o p p e r ，l e a da n dz i n c s i l v e r w i t h v a r i o u sg r a d e sa n dt h r e ec o n c e n t r a t e so fc o p p e r ，l c a da n dz i n c ．T h e s es a m p l e sa r ea n a l y z e db yt w e l v ei n s t i t u t e s a n dl a b o r a t o r i e s ．C e r t i f i e dv a l u e so ft w e n t y s i xe l e m e n t sa n dc o m p o n e n t sa r ea s s i g n e da n dt h e i rc e r t i f i e dv a l u e s i n c l u d em a j o rv a l u a b l ee l e m e n t s ，C u ，P b ，Z n ，A g ，F ea n dS ，c o m p r e h e n s i v eu t i l i z a b l er a r ed i s s e m i n a t e de l e m e n t s ，C d ，G a ，G e ，I n ，T la n dS e ，m i n o ra n da s s o c i a t e dt r a c ee l e m e n t sa n dm a j o rg a n g u ec o m p o n e n t s ．T h e c e r t i f i e dr e f e r e n c em a t e r i a l sa r ea p p r o v e da st h en a t i o n a lp r i m a r yr e f e r e n c em a t e r i a l sb yS t a t eG e n e r a lA d m i n i s t r a t i o no fQ u a l i t yS u p e r v i s i o na n dI n s p e c t i o na n dQ u a r a n t i n e ，t h e nc o u l db eu s e df o rc h e m i c a la n a l y s i sa sc a l i b r a t i o ns a m p l e sa n dm o n i t o r i n gt h eq u a l i t yo fm e a s u r e m e n ti ng e o c h e m i c a le x p l o r a t i o n ，m i n i n gd e v e l o p m e n t ，m i n e r a ls e p a r a t i o na n dc o m m o d i t yi n s p e c t i o no fc o p p e r ，l e a d ，z i n c ，s i l v e ra n dp o l y m e t a l l i co r e s ． 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 ． K e y w o r d s e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g ；N O zc o n t a i n i n gg a s ；c o n d e n s a t i o n D B Sd r ya d s o r p t i o n ；N o z 万方数据