『壹』 實驗一 分析樣品的制備與前處理
通常化驗室分析結果僅對所送樣品負責，因此送檢樣品必須具有代表性。選礦過程中送檢樣品主要包括原礦、精礦、尾礦，以及其他產品，樣品的選取應嚴格遵循國家標准GB/T 10322.1—2000《鐵礦石取樣和制樣方法》。
一、樣品的制備
在選礦廠取樣中，原礦一般為粗顆粒的物料，應對其進行進一步的加工，具體制備流程如圖10-1-1。選礦產品一般為濕礦漿，因此其制樣流程應與原礦有所區別，其制備流程首先應先將樣品過濾、烘乾，後面的處理過程跟原礦樣品一致。樣品送檢之前必須留出一份副樣，送檢樣品為正樣。
圖10-1-1 原礦樣品制備流程
化學分析樣品的加工粒度(粗細程度)，因礦樣不同而有所差異。例如硅酸鹽要求160～200目、黃鐵礦則只要求100～120目、光譜分析樣品對細度的要求均為200目(0.075mm)等。其他礦樣粒度的詳細要求見表10-1-1。對於測定亞鐵的樣品一般破碎至100目。過篩後的試樣混勻和縮分，一般多在試樣布上用滾移法進行，或在研磨板上用移錐法進行。縮分一般採用四分法，取對角線的兩份作為正樣，另外兩份作為副樣;也可採用方格法一批連續分出多份小份試樣。樣品裝袋前，在樣品袋上將試樣名稱、編號、日期、要求分析元素種類等內容要一一寫明，樣品制備者需在樣品袋上簽名。
表10-1-1 常見原礦礦樣加工細度和烘樣溫度
續表
化學分析試樣的質量一般為10～200g。通常分析需要的試樣量，依據分析項目的多少來定，分析單一元素所需樣品15～20g，兩種以上的元素為25～40g;供物相分析用的的樣品量為50g;對於需多元素分析的樣品，一般要求100～200g。
當樣品的粒度要求在150目以下時，需用研磨機進行研磨。研磨機一般有盤磨機、星型研磨機、棒磨機，振磨機和球磨機等。研磨方式又分為干磨和濕磨。
(1)干磨:對於60目以下的樣品，選用合適研磨機一次研磨至150目以下。如果樣品研磨不能一次進行時，應分成幾部分研磨。樣品細度達到要求後應在一合適的混合機中充分混勻。對於黃鐵礦等容易氧化的樣品，應避免研磨時間過長，溫度過高樣品發生氧化。
(2)濕磨:當化學分析樣品在磨機中研磨發生黏結，以及為了避免樣品高溫氧化時，應盡量縮短研磨時間，允許在磨機中用己烷為化學介質進行濕磨。樣品的制備原則是，其化學成分和賦存狀態必須與原始樣品保持完全一致。因此在制備試樣的過程中應避免引起試樣本身的氧化變質以及引入外來雜質。例如，對於鐵為非主量元素時，試樣的研磨應盡量避免使用鐵制磨罐。
二、化學分析樣品的前處理
試樣的前處理是將試樣中的待測組分轉變為適合測定的狀態。通常情況下，試樣分解後，待測組分元素以可溶鹽的形式存在於溶液之中，或以沉澱形式單獨析出(例如重量法測硅)，從而與其他組分完全分離。有的是將待測組分以氣體形式從樣品中揮發分離，然後用合適的試劑吸收或者直接通過原樣失量，計算待測組分含量。
鐵礦石的分解，在實際應用中，根據礦石的性質、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況，通常可以選用酸溶法和鹼熔法兩種方法。
常用的酸溶法如下:
(1)鹽酸分解:鐵礦石一般能被鹽酸加熱分解，含鐵的硅酸鹽難溶於鹽酸，可加少許氫氟酸或氟化銨使試樣分解完全。磁鐵礦溶解的速度很慢，可加幾滴氯化亞錫溶液，使分解速度加快。
(2)硫酸-氫氟酸分解:試樣在鉑坩堝或聚四氟乙烯坩堝中，加入1∶1硫酸10滴、氫氟酸4～5mL，低溫加熱至冒出三氧化硫白煙後，用鹽酸提取。
(3)磷酸或硫-磷混合酸(1∶2)分解:溶礦時需加熱至水分完全蒸發到出現三氧化硫白煙後，再加熱數分鍾。但應注意加熱時間不能過長，以防止生成焦磷酸鹽。
目前較常採用鹼熔法分解試樣。常用的熔劑有碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、過氧化鈉和過氧化鈉-碳酸鈉(2∶1)混合熔劑等。熔融可在銀坩堝、鎳坩堝、高鋁坩堝或石墨坩堝中進行。也有用過氧化鈉在鎳坩堝中半融的。
由於鐵礦石中含有大量鐵，用碳酸鈉直接在鉑坩堝中熔融會損害坩堝，且溶解的鉑也會對鐵的測定產生影響，因此很少採用。對於含有硫化物和有機物的鐵礦石，應將試樣預先在500～600℃灼燒2h，以除去硫元素及有機物，然後以鹽酸分解試樣，並加入少量硝酸，使試樣分解完全。硝酸的存在影響鐵的測定，可加鹽酸蒸發將其趕盡。
『貳』 硅石的化學分析方法
硅石的化學分析方法及步驟：
硅石中二氧化硅含量的測定，按GB6901《硅質耐火材料化學分析方法 氫氟酸重量法測定二氧化硅》的規定進行。
硅石中三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鈣含量的測定按Q/XLGJ03·01《工業硅檢驗方法》的規定進行。
1． 稱樣，稱取1.0000g試樣於用蒸餾水洗凈的鉑皿中。
2． 溶樣，先加入20ml左右氫氟酸(p 1.14g/ml）(至硅石溶樣完全)，加入0.2ml硫酸(p 1.84g/ml),移鉑皿於調壓電爐上加熱,待溶液變清澈時,加入6—7ml硝酸(p 1.14g/ml),繼續加熱蒸發至冒盡硫酸白煙,取出冷卻。加入10ml鹽酸(1+1),用蒸餾水沖洗器壁,再移於調壓電爐上加熱至鹽酸完全溶解完鉑皿里的物質,取下冷卻.
3． 稀釋 ,將冷卻後的溶液移入100ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,以備Fe2O3、AL2O3、CaO含量的測定。
4． 三氧化二鐵含量的測定
1． 分取50.0ml試液於500ml錐行瓶中，加水至溶液80ml左右。
2． 加入1ml黃基水楊酸(100g/L)，搖勻。
3． 用氨水(1+1)調色，准確至黃色或橙黃色，加入2.0ml鹽酸2mol/L，搖勻。
4． 將錐行瓶置於電爐上加熱至60—70℃，取下。
5． 趁熱用乙二胺四乙酸二鈉(C[EDTA—2Na]=0.010mol/L)滴定至無色或淺黃色為終點。
6． 計算，以質量分數表示的三氧化二鐵(Fe2O3)含量按下式計算:
Fe2O3％=C.V.0.07985／m×100％
式中： C—乙二胺四乙酸二鈉溶液的物質的量的濃度，mol/L；
V—乙二胺四乙酸二鈉溶液的用量，ml；
m—試樣的質量，g；
0.07985——與1.00ml乙二胺四乙酸二鈉標准溶液[C(EDTA)=1.0000mol/L]相當的以克表示的三氧化二鐵的質量。