某類銅鉛鋅原礦化學成分分析與研究

陳武樂 肖惠玲

【摘? 要】本文以某類銅鉛鋅原礦為例，以廣西某地120批次某類銅鉛鋅原礦為研究對象，分析銅鉛鋅原礦中所具備的化學成分，并以此來對我國某類銅鉛鋅原礦進行分析闡述。通過研究結果表明，廣西某地某類銅鉛鋅原礦中砷、汞、氟等有毒害物質偶爾會出現超標情況，同時，部分銅鉛鋅原礦中還含有金、銀等具有回收價值的有價金屬元素。因此，企業需要根據此類銅鉛鋅原礦化學成分分析，進一步優化生產工藝，提高企業環境保護治理能力水平有著極為重要的現實意義。

【關鍵詞】銅鉛鋅原礦;有毒害物質;化學成分分析

引言

隨著社會經濟的不斷發展，我國對各類有色金屬的需求量也開始不斷增加，但由于我國有色金屬資源相對匱乏，各地都加大了對有色金屬礦產資源的勘探和開采。我國對原礦石中有毒害物質含量有著明確的標準要求，但對于銅鉛鋅等原礦石中的有毒害物質含量要求雖然有著國家推薦標準，但卻尚未出臺相應的法律法規進行明確限制。對此，基于銅鉛鋅原礦石化學成分進行研究分析，分析廣西某地原礦石有毒害物質含量，為今后企業優化生產工藝，提高環境保護治理能力水平有著極為重要的現實意義。

1.材料與方法

1.1實驗材料來源

實驗過程中所選用的實驗材料均為2019年廣西某地產出的某類銅鉛鋅原礦石，為確保研究對象的隨機性，提高研究效果，整個實驗共采用了隨機抽查120個批次的國內銅鉛鋅原礦石樣品，三類原礦石各40批次。該些樣品的采樣和制備均會按照國家及行業相關標準進行。

1.2檢測項目確定

通常來說，銅鉛鋅原礦是中的有毒害物質多為砷、汞、鎘、鉛、氟等，該些物質不僅會影響到植物生長，污染環境，還會嚴重危害人體健康，所以在研究過程中會以此4種元素作為有毒害物質檢測內容;銅鉛鋅原礦石中常見的有價金屬包括有金、銀等，該些有價金屬元素具有較高的可回收價值，因此需要進行相應的精選回收。綜上所述，結合銅鉛鋅原礦石中物質情況，有毒害物質檢測項目將會確定為砷、汞、鎘、鉛4種金屬元素、1種非金屬元素-氟;可回收有價金屬檢測項目將會確定為金、銀2種。

1.3樣品前處理

除有價金屬以外，所有金屬元素檢測的前處理都會以硝酸+鹽酸+氫氟酸，三種酸混合溶液試劑進行前處理，同時使用微波消解樣品，待溶液呈現出清亮情況時，便可以確定樣品已經完全消解，在對溶液進行檢測后，發現部分樣品的溶液中含有二氧化硅沉淀;對于非金屬元素氟，會參考GB/T 3884.5-2012中的檢測流程，采用離子選擇法進行前處理;對于金元素則會采用火試金法進行，具體實驗流程將會采用GB/T 3884.2-2012中的前處理流程進行處理;對于銀元素則會參考GB/T 8151.12-2012中的前處理流程，通過原子吸收光譜法進行前處理。

1.4樣品測定

根據檢測元素性質的同步，所采用的樣品測定方法也會存在一定的差異性。對于金屬元素測定，會參考GB/T 3884.18-2014 的測定流程，采用電感耦合等離子體原子發射光譜儀進行測定;對于非金屬元素，則會參考GB/T 3884.5 通過離子選擇電極測量點位來進行測定，最終獲取測定結果。各元素的檢出限分別為鎘：10mg/kg、鉛：20mg/kg、砷：10mg/kg、汞10mg/kg、氟：50mg/kg、鋅100mg/kg、銅：10mg/kg、金：0.05g/t、銀：10g/t。

2.結果與討論

2.1評價指標確定

以我國行業標準與國家規定為參考標準，本文將砷、汞、鉛、鎘、氟等元素有毒害物質的風險等級由Ci來進行評價表示，并通過這一公式來對各元素的風險等級進行評價，公式中，Di為元素的實際測定值，Pi為行業與國家規定標志參考值，當元素的風險等級Ci<0.7時，那么該元素的風險便可以確定為低風險;當元素的風險等級Ci≤0.7<1.0時，那么該元素的風險便可以確定為中風險;當元素的風險等級Ci≥.0時，那么該元素的風險便可以確定為高風險。對于金、銀等可回收有價金屬的評價指標確定，則會以一般貿易中銅鉛鋅原礦石中精選價值標準作為本文的評價指標標準Ki，并通過進行計算，公式中，Ui出為可利用指數，Zi出為元素測定值。當可利用指數Ui≥1.0時，代表該元素具有可利用價值，反之代表該元素不具備可回收價值。

2.2實驗結果

（1）銅礦石。在進行40批次的銅礦石有毒害物質檢驗過程中，有總體約16%的批次中檢測出砷、汞、鎘、氟等有毒害物質。其中在四類有毒害物質中，風險等級最高的兩種元素分別為砷和氟，兩種有毒害物質的風險等級評價指數最高值為砷：Ci=1.57、氟：Ci=2.1，兩種元素均為高風險，其中氟元素的風險等級超標最為嚴重;其次是鎘元素，其風險等級最高值為0.76，屬于中風險。由此可見在進口銅礦石中，部分銅礦石存在有毒害物質超標情況，不符合我國行業及國家參考標準。在進行可回收有價金屬檢驗過程中，按照行業規定流程，對銅礦石中鉛、鋅、金、銀等有價金屬進行檢驗，最終發現四種有價金屬中，可回收價值最高的有價金屬元素為銀元素，Ui=20.99;其次為金元素，Ui=12.37;再次為鉛元素，Ui=9.87;可回收價值最低的為鋅元素，Ui=3.90。四類有價金屬的可回收利用指數均超過1.0，所以均有著一定的可回收利用價值，最終在分析計算后，確定具有可回收價值的銅礦石批次數量占總批次的78%。

（2）鉛礦石。在進行40批次的鉛礦石有毒害物質檢驗過程中，有毒害物質超標情況批次數量占批次的19%。風險等級超標的有毒害物質分別為鎘、砷、汞三種，各有毒害物質風險等級評價指數分別為鎘：Ci=2.2、砷：Ci=1.27、汞：Ci=2.1，三類有毒害物質均屬于高風險等級，其中鎘元素超標最為嚴重;對銅礦石中銅、鋅、金、銀等有價金屬進行檢驗，最終發現四類有價金屬的可回收利用指數Ui分別為2.11、6.58、4.30、14.60，由此可以看出，四類有價金屬均具有一定的可回收價值，且在最終分析計算后，確定具有可回收價值的鉛礦石批次比例為67%。

（3）鋅礦石。在進行40批次的鋅礦石有毒害物質檢驗過程中，有毒害物質超標情況批次數量占批次的11%。風險等級超標的有毒害物質分別為鎘、汞兩種，兩種分別等級評價指數分別為：鎘：Ci=2.6、汞：Ci=3.18，兩者均屬于高風險等級，且汞元素的超標情況最為嚴重，但卻沒有在樣品中檢測出砷元素超標情況。對銅礦石中銅、鉛、金、銀等有價金屬進行檢驗，最終發現四類有價金屬的可回收利用指數Ui分別為1.61、6.65、6.52、21.89，，由此可以看出，四類有價金屬均具有一定的可回收價值，且在最終分析計算后，確定具有可回收價值的鉛礦石批次比例為62%。

3.結語

本文通過120批次的廣西某地某類銅鉛鋅原礦石為研究對象，對其含有的砷、汞、鎘、鉛、氟等有毒害物質和金、銀可回收有價金屬含量進行化學研究分析，最終發現所有批次的銅鉛鋅原礦石中，銅礦石有毒害物質超標批次比例為16%、具有可回收價值批次比例為78%;鉛礦石有毒害物質超標批次比例為19%、具有可回收價值批次比例為67%;鋅礦石有毒害物質超標批次比例為11%、具有可回收價值批次比例為62%。由此可以發現，銅鉛鋅原礦石中存在有毒害物質偶爾會出現超標情況，部分銅鉛鋅原礦中還含有金、銀等具有回收價值的有價金屬元素。企業可以根據本次分析研究成果，對生產工藝進行針對性的研究和改善以及為今后企業環境保護管理提供理論基礎支撐何技術指導。

參考文獻

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