Bakır konsantresinin kimyasal bileşimi esas olarak bakır, demir, kükürt, silisyum ve diğer elementlerin yanı sıra arsenik, cıva, kurşun, flor ve alüminyum gibi safsızlıklardan oluşur. Bakır konsantresindeki kükürt içeriği tipik olarak %10 ile %40 arasında değişir. Bakır eritme işlemi sırasında, bakır konsantresindeki kükürt, kükürt dioksit üretmek için reaksiyona girer ve bu da baca gazı asit üretimi yoluyla endüstriyel sülfürik asit üretmek için kullanılır. Bu nedenle, bakır eritme işlemi sırasında bakır konsantresindeki kükürt içeriğinin hızlı ve doğru bir şekilde belirlenmesi, pratik üretime rehberlik etmeye yardımcı olur ve bakır eritme prosesi üretimi, kaynak koruma, çevre koruma ve bakır konsantresi geri kazanım oranlarının iyileştirilmesi için veri desteği sağlar.
Kükürt içeriği, bakır konsantresinin teknik bir göstergesidir. Şu anda, bakır konsantresinin kimyasal analiz yöntemlerinde, gravimetrik yöntem ve yanma titrasyonu yöntemi kükürt içeriğini belirlemek için klasik yöntemlerdir, ancak bu yöntemlerin zahmetli analiz süreci ve uzun işlem süresi gibi sorunları vardır. Ayrıca, cevherdeki kükürt içeriğinin belirlenmesi yöntemleri arasında X-ışını floresans spektrometresi, indüktif olarak eşleştirilmiş plazma emisyon spektrometresi ve yüksek frekanslı kızılötesi karbon-kükürt analiz absorpsiyon yöntemi yer almaktadır. X-ışını floresans spektrometresi, numune matrisi, morfolojisi ve içeriği için yüksek gereksinimlere sahiptir ve standart eğri çizmek zordur; indüktif olarak eşleştirilmiş plazma emisyon spektrometresi, numune ön işlemi, matris girişiminin giderilmesi ve diğer adımları gerektirir, bu da işlem sürecini daha karmaşık hale getirir. Yüksek frekanslı kızılötesi karbon-kükürt analizörü, doğrudan katı numune alımı yöntemini benimser, numuneyi yüksek sıcaklıkta yanma yoluyla ayrıştırır ve numunedeki belirli kükürt içeriğini kızılötesi absorpsiyon yoluyla tespit eder. Bu yöntem, basit kullanımı, doğruluğu, hızı ve yüksek hassasiyeti ile karakterize edilir ve çeşitli mineral ürünlerdeki kükürt içeriğinin belirlenmesinde yaygın olarak uygulanmaktadır.
Deneysel Bölüm
1. Cihazlar ve reaktifler
Deneyde kullanılan aletler şunlardır: yüksek frekanslı kızılötesi karbon-kükürt analizörü (yüksek kükürt algılama hücresi ve düşük kükürt algılama hücresi ile donatılmış), analitik terazi (0,1 mg) ve özel bir karbon-kükürt potası.
Deneyde kullanılan reaktifler şunlardır: oksijen (%99,9 saflıkta), saf demir (parçacık boyutu < 1,25 mm, C içeriği < %0,0005, S içeriği < %0,0005) ve tungsten akısı (parçacık boyutu 0,42 mm (40 mesh), C içeriği < %0,0005, S içeriği < %0,0005).
2. Deneysel Yöntemler
İşlemden sonra numune 105℃'de kurutulur ve ardından kapatılır.
Standart bir bakır konsantresi numunesi seçin ve 0,050 ~ 0,050 g ağırlığında tartın. 0,70 g numuneyi potaya koyun, numune kütlesini doğru bir şekilde girin, numunenin yüzeyini yaklaşık 0,4 g demir tozu ile eşit şekilde kaplayın ve ardından 1,5 ~ 2 g tungsten akısı ekleyin, potayı yüksek frekanslı kızılötesi karbon kükürt analiz cihazına yerleştirin, ilgili analiz kanalını seçin ve ölçüme devam edin. Standart numunelerin ve standart değerlerin ölçülen değerlerine göre kalibrasyon yapın. Ölçülen değerler belirsizlik gereksinimlerini karşıladığında, numune ölçümü için bu işlemi tekrarlayın.
| Parametreler | Analiz Süresi/Süreleri | Analiz Akışı/L·min- 1 | Oksijen Üfleme Akış Hızı | Analiz Basıncı/MPa | Toplam Oksijen Basıncı/MPa |
| Değer | 40 | 3.5 | 2 | 0,08 | 0.18 |
Cihazın Çalışma Parametreleri
Saf demir mükemmel bir eriticilik maddesidir. 1 gram saf demirin tam yanmasıyla açığa çıkan ısı, cüruf sıcaklığını 5505 ℃'ye kadar yükseltebilir. Ayrıca, demir tozu ilavesi, numunenin elektromanyetik indüksiyon yeteneğini artırarak yüksek frekanslı indüksiyon yanmasını kolaylaştırır. Eklenen demir tozu miktarı numunenin ağırlığının 6 ila 10 katı olduğundan, çoğu numunenin matris etkisi demir arka planına eşitlenir ve farklı numune matrislerinin ölçüm sonuçları üzerindeki etkisi etkili bir şekilde ortadan kaldırılır.
Saf demir ilave miktarını belirlemek için bir deney yapıldı ve bakır konsantresi standart madde olarak seçildi. Tungsten akı ilave miktarı 1,7 g olarak sabitlendi ve numune ağırlığı 0,07 g idi. Deney için farklı miktarlarda saf demir akısı ilave edildi ve numunedeki kükürt içeriğindeki değişim gözlemlendi.
