锡矿石化学物相分析

锡矿石的化学物相分析

锡矿石的化学物相分析需要测定酸溶锡、酸不溶锡的含量。酸溶锡通常指水锡石、黝锡矿、易溶硅酸锡等；酸不溶锡通常指难溶硅酸锡和锡石，分离酸溶锡的溶剂主要有浓H2SO4、HCl-KClO3。由于ClO3-的氧化作用，使硫化物氧化而分解,锡以SnCl4的状态进入溶液。KClO3代替，其作用相同。酸不溶锡留在残渣中。

酸溶锡的测定称取0.5000-2.000g试样置于锥形瓶中，以水润湿,加入15-20mL HCl，煮涨至由硫化物分解所产生的H2S气体不再逸出为止（对含硫化物较高的试样，可相应减少称样并用HCl反复处理数次）。稍冷后，加入0.1gKClO3。低温加热（温度过高极易引起SnCl4挥发而损失），使硫化物慢慢分解，加热过程中必须不断补加HCl，如此连续处理至硫化物完全分解。加入20mL水，煮沸除去Cl2。过滤，用10%HCl洗涤,于滤液中测定锡。

酸不溶锡的测定将上述残渣移入高铝坩埚中，灰化后,加入Na2O2于750℃熔融7-10min 后制成溶液测定锡。

含锡铁矿物中锡的化学物相分析

早期，H2SO4（1+3）常用作浸取“胶态锡”的溶剂，但在某些矽卡岩型锡矿石中，用引溶剂微沸1h浸取时,褐铁矿和钙铁榴石均溶解完全，其中锡常误为“胶态锡”。对此类矿石,应分别测定含锡褐铁矿、含锡磁铁矿、含锡钙铁榴石、粘土、含锡石英及锡石的锡含量。

含锡褐铁矿和磁铁矿的分离根据HCl-NaCl-SnCl2溶液能定量地浸取褐铁矿和磁铁矿的方法，结合含锡的矿物作了研究，结果表明用盐酸羟胺代替SnCl2并适当延长浸取时间，含锡褐铁矿和磁铁矿的浸取率分别为98.12%和100%，而钙铁榴石、粘土和锡石（小于10µm）的浸取率分别为1.54%、小于1%和0.35%。分离效果较好。

含锡钙铁榴石的分离钙铁榴石系钙铁硅酸盐矿物，与粘土、石英等分离，不能使用HF。试验表明，用H2SO4（1+3）微沸30min,钙铁榴石浸取率98.45%。而细粒锡石（小于10µm）和粘土的浸取率分别为0.54%和1.5%。粘土浸取率虽然稍大，便赋存于粘土矿物中锡很低，不影响分离效果。

含锡粘土和石英的分离HF是浸取粘土和石英的良好溶剂HF沸水浴浸取1h。粘土矿物完全溶解。小于10µm的细粒锡石浸取率为0.83%。

锡石的分离于HF浸取粘土矿物后的残渣中测定锡石含量。

这类锡矿石的常用化学物相分析流程如下图所示。

图中含锡铁矿物中锡的化学物相分析流程

含水锡石锡矿中锡的化学物相分析

用H2SO4（1+3）微沸1h浸取“胶态锡”时，含锡的易溶硅酸盐类矿物、含锡的硫化矿物和含锡氧化矿物都能被浸取，其锡含量均计入胶态锡，而残渣中难溶硅酸盐类矿物中的锡，则与锡石量均计入胶态锡，而残渣中难溶于硅酸盐类矿物中的锡，则与锡石一起测定，无法将水锡石单独分离和测定，测定结果是不真实的。为此，近年来开展了对含水锡石锡矿中锡的物相分析方法研究。目前，主要有两处方法。一种先浸取硫化物中锡，继而浸取水锡石中锡，另一种方法的两者浸取次序与前法相反。然后浸取难溶硅酸盐中锡，于最后的残渣中测定锡石中锡。含水锡石的锡矿石中锡的化学物相分析流程如图1和图2所示。

水锡石的分离用NaOH浸取水锡石时,其浸取率随着NaOH浓度的增大和浸取时间的延长而增加,60g/L NaOH溶液中浸取2h，90g/L NaOH溶液中浸取1.5h,其浸取率分别为87.01%，92.03%。硅酸盐矿物基本不溶。黝锡矿稍有溶解，可以预先除去。用8-10mL HCl浸取45min，水锡石浸取率为99.87%，硅酸盐矿物浸取率为0.32-7.75%,一般为5%左右。锡石和黝锡矿的浸取量比用NaOH浸取时要低。这两种方法各有利弊，可根据分析矿物的物质组成选择使用。

图1 含水锡石锡矿石化学物相分析流程（Ⅰ）

图2 含水锡石锡矿石化学物相分析流程（Ⅱ）

硫化物的分离锡的硫化物矿物种类很多,约占全部锡矿物的1/3以上。主要有黝锡矿、辉锑锡铅矿、叶硫铅锡矿等，还有伴生的闪锌矿、铁闪锌矿、毒砂、磁黄铁矿、黄铁矿等硫化物，在这些硫化矿物中有时也含有微量锡，因此，硫化物的学好取剂的选择应使以上各矿物均能浸取完全为准。

H2SO4、HCl-KClO3能浸取所有的硫化物矿物，但由于酸度大，大部分含锡硅酸盐也溶解，使结果偏高。

选用100mL混合溶剂(含20mLH2O2-1g EDTA,1g柠檬酸8-10滴(约0.3mL)HClO4)于70℃水浴浸取1.5h，硫化物浸取完全，水锡石、硅酸盐矿物和锡石不溶；或选用20mL混合溶剂(含5mL H2O2-1mL乳酸-0.1g EDTA)在70℃水浴上浸取30min，硫化物浸取完全，其他矿物不溶。混合溶剂中柠檬酸呆抑制反应速度，乳酸对锡离子有较强的络合能力，EDTA对锡离子也是很好的络合剂。因此，两种混合溶剂均可使硫化物分离。

含锡硅酸盐矿物的分离锡在硅酸盐矿物中呈类质同象存在。常用的硅酸盐矿物的溶剂，有HF-H2SO4,HF-HNO3。试验表明，含锡硅酸盐矿物在两种溶剂中溶解完全,锡石不溶。锡石浸取率与粒度有关，锡石粒度越细，其浸取率有所增加。如用HF-H2SO4处理时，锡石粒度小于0.074mm 时，浸取率这0.083%，小于0.032mm时，浸取率可达0.6%。并且，不同地区的锡石浸取率亦有差异。一般选用0.074mm粒度。

锡石的分离于HF-H2SO处理后的残渣中测定锡石含量。

挥发烟尘浸出液中二价锡和四价锡的测定

挥发烟尘浸出液中锡呈二价、四价化合物存在，砷也呈不同价态存在于浸取液中。在35-60%HCl介质中（20mgAs(Ⅲ)不干扰测定），以淀粉作指示剂，用量碘量法测定Sn（Ⅱ）量。全锡量减去Sn(Ⅱ)含量，即Sn(Ⅳ)含量。

Sn(Ⅱ)的测定准确吸收试液2-5mL置于锥形瓶中,加入70mL50%HCl,2-3mL 10g/L淀粉溶液，立即用碘酸钾标准溶液滴定至出现稳定的蓝色，即为终点。

Sn(Ⅳ)的测定用一般滴定法测定总锡含量，然后减去Sn(Ⅱ)的含量，即为Sn(Ⅳ)含量。