铜矿石物相分析

　　含铜的矿物，大致分为两大类，即硫化物矿和氧化物矿。

　　硫化物矿物包括原生矿物如黄铜矿CuFeS2，方黄铜矿CuFe2S3和次生矿物辉铜矿Cu2S、铜蓝CuS及斑铜矿Cu3FeS3等。

　　氧化物矿物包括硫酸盐如胆矾CuSO4·5H2O、水胆矾CuSO4·3Cu(OH)2、铜锌胆矾(Zn，Cu，Fe)SO4等；碳酸盐如孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、蓝铜矿2CuCO3·Cu(OH)2；硅酸盐如硅孔雀石CuSiO3·2H2O；氧化物如赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO等；其他有砷酸盐、磷酸盐等但不多见，自然铜分布不多。

　　在铜矿物中，其氧化物部分往往以某种形态和脉石结合在一起。有的是机械结合，即铜矿物极细地分解在脉石中成嵌布状态，有的是化学结合，即铜成为类质同晶或吸附型的杂质存在于脉石中，这一部分铜的氧化物矿物很难分离，所以称之为结合氧化铜。

　　有的资料认为：结合氧化铜不一定与脉石结合，而是以离子状态进入氢氧化铁或锰的胶状氧化物（锰结合）中呈被吸附状态。

　　在进行铜矿物的物相分析时，要了解矿石的大致组成，以便确定分析项目及选择分析流程。比较简单的铜矿，一般只测定氧化铜和硫化铜的分别含量。但是，对于矿物万分比较复杂的矿石，往往要分别测定自由态氧化铜和结合态氧化铜，次生硫化铜和原生硫化铜的含量。对于自然铜一般含量很微，如无特殊情况，不作单独测定。

　　铜矿石的化学物相分析方法是以选择某一溶剂为基础的，各铜矿物在不同溶剂中的大致溶解情况见表1。

　　从表1中看出，铜矿物（100筛目）在各种溶剂中的溶解情况为：

　　一、用含亚硫酸钠的5%硫酸溶液浸取1小时，铜的氧化矿物除赤铜矿Cu2O溶解不完全外，孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、蓝铜矿2CuCO3·Cu(OH)2几乎全部溶解，而铜的硫化矿物黄铜矿CuFeS2、斑铜矿Cu3FeS3和辉铜矿Cu2S几乎不溶解。因此当试样中含自然铜、赤铜矿不高时，可用此溶剂浸取测定氧化铜。含亚硫酸钠的3%硫酸溶液与含亚硫酸钠的5%硫酸溶液溶解铜的氧化物，结果基本一致。但铜的硫化矿在3%硫酸溶液中溶解得更少一些，因此，当试样中铜的硫化物含量高时，宜采用含亚硫酸钠的3%硫酸溶液溶解。

　　二、用固体碳酸铵浸取2小时，铜的氧化矿除赤铜矿不能全部溶解外，自然铜、孔雀石、蓝铜矿等几乎全部溶解。而辉铜矿、斑铜矿和黄铜矿则少量溶解。因此当试样中含自然铜、赤铜矿时，可用固体碳酸铵浸取氧化铜。但由于赤铜矿只被溶解84%，而辉铜矿能够溶解5%左右，所以测定的结果有较大的误差。

　　三、用固体碳酸铵浸取2小时后，再用氨水浸取半小时，铜的氧化矿物几乎全部溶解，但辉铜矿也可溶解10%左右。因此当试样中含自然铜、赤铜矿时，可用固体碳酸铵—氨水浸取氧化铜。但当试样中含辉铜矿高时，则误差较大。

　　四、用过氧化氢—冰乙酸混合液浸取1小时，辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿等含铜硫化物可全部溶解，此时，自然铜也全部溶解。因此，当试样中含自然铜时，必须先将自然铜浸出后，再浸取铜的硫化物。

　　在铜矿物的物相分析中，其他溶剂如含硫脲的1N盐酸溶液浸取3小时，次生硫化铜可全部溶解，而原生硫化铜几乎不溶。或选择氰化钾作溶剂同样可使生硫化铜溶解，而原生硫化铜不起反应。用硫酸铁—硫酸作溶剂时，可以使辉铜矿溶解一半，而赤铜矿、金属铜全部溶解。