Разработка стандартных образцов состава руды медной и концентрата медного

УДК 006.9:53.089.68:669.3

РАЗРАБОТКА СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ СОСТАВА РУДЫ МЕДНОЙ И КОНЦЕНТРАТА МЕДНОГО

Представлены сведения о разработке и аттестации стандартных образцов состава руды медной и концентрата медного.

The information on the development and certification of certified reference materials for composition of copper ore and copper concentrate is presented.

Ключевые слова: стандартные образцы, руда медная, концентрат медный, аттестация СО, методика измерений.

Key words: certified reference materials, copper ore, copper concentrate, CRM certification, measurement procedure.

ЗАО «Институт стандартных образцов» по заявке ОАО «Гайский ГОК» впервые за время своей деятельности выпустил Государственные стандартные образцы концентрата медного типа КМ 7 (Р34) и руды сульфидной медной типа МВ (ИСО Р35). Указанные СО обеспечивают сопоставимость и достоверность результатов измерений состава этих материалов и предназначены для метрологической аттестации и контроля погрешностей методик измерения (МИ).

Материалы для приготовления этих образцов получены из ОАО «Гайский ГОК» в виде порошка концентрата медного по ГОСТ Р 52998 [1] крупностью менее 0,1 мм и кусков руды по ТУ 1733-368-004-97 [2] крупностью до 40 мм.

В связи с повышенной влажностью оба материала сушили при 105 0С (руду после измельчения в щековой дробилке), а затем размалывали в шаровой мельнице в течение 2-3 часов. После отсева незначительного количества материала крупностью более 0,08 мм порошки концентрата и руды усредняли на вращающемся круглом столе в течение 30 циклов.

Готовые материалы СО обладали необходимой однородностью и соответствовали по составу контролируемым объектам: концентрату медному и руде сульфидной медной. Погрешность от неоднородности оценили по 8 и 6 индикаторам однородности в СО Р34 и в СО ИСО Р35 соответственно. Погрешность от неоднородности меди в обоих образцах и цинка в СО ИСО Р35 учли как составляющую погрешности стандартного образца. По остальным индикаторам однородности вклад погрешности от неоднородности в погрешность СО практически незначим.

Межлабораторные срав-

Ласточкина А. Н.

Заведующая аналитической лабораторией Испытательного центра ЗАО «ИСО» 620057, г. Екатеринбург, ул. Ульяновская, 13а Тел./факс: (343) 228-18-91, 228-18-98 E-mail: analitik@icrm-ekb/ru

Бармина Л. И.

Научный сотрудник аналитической лаборатории Испытательного центра ЗАО «ИСО»

Козьмин В. А.

Заведующий металлургической лабораторией ЗАО «ИСО», канд. техн. наук

Фокина Л. С.

Старший научный сотрудник аналитической лаборатории Испытательного центра ЗАО «ИСО», канд. хим. наук

нительные испытания по определению массовой доли меди, цинка, диоксида кремния, свинца, мышьяка, железа, молибдена, сурьмы, висмута, серы, золота и серебра в медном концентрате выполнены в соответствии с методиками измерения, приведенными в ГОСТ 15934 [3] и ГОСТ 26100 [4].

Предварительный анализ, проведенный авторами, показал, что содержание железа превышает верхнюю границу, регламентированную [3]. В испытательном центре института была изучена возможность определения железа в диапазоне от 30 до 35 % по данной методике. Результаты проведенной работы позволили расширить диапазон определения железа.

Руда медная аттестована на содержание меди, цинка, диоксида кремния, свинца, мышьяка, серы, золота и серебра. Для разработки методик измерения массовой доли меди, диоксида кремния, цинка за основу взяты технические условия на руды сульфидные медные и медно-цинковые, в соответствии с которыми определение меди и цинка проводили титриметричес-ким методом, диоксида кремния - гравиметрическим солянокислотным с желатином. Кроме того, опираясь на экспериментальный материал, накопленный в институте,

Стандартные образцы № 4, 2012

определение меди, цинка, свинца проводили атомно-абсорбционным методом, мышьяка фотометрическим методом, серы - гравиметрическим.

При аттестации меди применяли кислотное разложение проб с последующим отделением меди от мешающих компонентов осаждением в виде сульфида серноватистокислым натрием. Прокаленный осадок оксида меди растворяли в азотной кислоте, добавляли йодистый калий, выделившийся йод оттитровывали раствором серноватистокислого натрия в присутствии крахмала в качестве индикатора.

Массовую долю цинка устанавливали титриметри-ческим трилонометрическим методом при рН 5,6-5,8 в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого без отделения сопутствующих компонентов. Для определения меди, цинка и свинца атомно-абсорбционным методом пробу растворяли в смеси соляной и азотной кислот, измерение поглощения меди, цинка и свинца проводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре при длине волны 249,2; 213,9 и 293,0 нм соответственно. Результаты анализа по определению меди и цинка, полученные титриметрическим и атомно-абсорбционным методами, приемлемы в условиях внутрилабораторной прецизионности.

При определении диоксида кремния солянокис-лотным методом в присутствии желатина наблюдался большой разброс результатов, полученных при межлабораторных сравнительных испытаниях, что связано с неполным выделением диоксида кремния из раствора. Поэтому в качестве альтернативного был использован гравиметрический хлорнокислотный метод определения, который обеспечивает получение результатов, удовлетворяющих нормативу контроля воспроизводимости.

Классический фотометрический метод определения мышьяка основан на реакции восстановления желтой формы мышьяковомолибденового комплекса аскорбиновой кислотой в хлорнокислом растворе и измерении оптической плотности раствора синего мышьяково-молибденового комплекса. Мышьяк предварительно отделяли дистилляцией в виде хлорида мышьяка (III) из солянокислого раствора в присутствии сернокислого гидразина и бромистого калия.

При аттестации общей серы использовали гравиметрический метод с хлоридом бария в качестве осадителя [5]. Было опробовано два способа разложения: кислотный (навеску растворяли в бромной смеси и азотной кислоте) и сплавление со смесью перекиси натрия и соды в соотношении 1:1. Кислотное разложение оказалось наиболее

Таблица

Аттестованные характеристики (массовая доля, %; *млн-1) Р34 и ИСО Р35

Компонент Аттестованное значение, границы абсолютной погрешности аттестованного значения ± А для доверительной вероятности 0,95

Р34 ИСО Р35

Медь 17,66 ± 0,07 1,65 ± 0,03

Цинк 2,48 ± 0,06 0,74 ± 0,01

Железо 33,5 ± 0,1 -

Сера 39,3 ± 0,2 26,7 ± 0,1

Свинец 0,18 ± 0,01 0,036+0,002

Мышьяк 0,36 ± 0,02 0,067+0,003

Молибден 0,0098 ± 0,0005 -

Сурьма 0,069 ± 0,001 -

Висмут 0,0062 ± 0,0007 -

Оксид кремния 1,95 ± 0,05 35,2 ± 0,1

Серебро* 83 ± 4 17,4 ± 0,9

Золото* 4,8 ± 0,2 1,23 ± 0,09

^^^ Certified Reference Materials № 4, 2012

предпочтительным, так как полученные результаты приемлемы и в условиях повторяемости, и в условиях внут-рилабораторной прецизионности, при этом затрачивалось меньше времени на выполнения анализа, поскольку не требовалось повторного осаждения сульфата бария.

Анализ медного концентрата и руды медной на содержание золота и серебра проводили в соответствии с ГОСТ 15934.

В процессе аттестации СО состава руды медной и медного концентрата разработано и утверждено пять методик измерений, предназначенных для установления химического состава СО и контроля продукции.

Кроме аналитической лаборатории ЗАО «ИСО» в межлабораторных сравнительных испытаниях участвовали одиннадцать промышленных и научно-исследовательских организаций. Полученные аттестованные характеристики стандартных образцов Р34 и ИСО Р35 представлены в таблице.

Стандартные образцы Р34 и ИСО Р35 концентрата медного и руды сульфидной медной зарегистрированы в Государственном реестре СО утвержденных типов под номерами ГСО 9683-2010 и ГСО 9976-2011 соответственно.

> ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ Р 52998-2008 Концентрат медный. Технические условия.

2. ТУ 1733-368-004-97 Руды сульфидные медные и медно-цинковые. Технические условия.

3. ГОСТ 15934-80 Концентраты медные. Методы химического анализа.

4. ГОСТ 26100-84 Концентраты медные. Атомно-абсорбционный метод определения свинца, цинка, кадмия.

5. ГОСТ 444-75 Колчедан серный флотационный. Технические условия.