‘壹’ 实验一 分析样品的制备与前处理
通常化验室分析结果仅对所送样品负责，因此送检样品必须具有代表性。选矿过程中送检样品主要包括原矿、精矿、尾矿，以及其他产品，样品的选取应严格遵循国家标准GB/T 10322.1—2000《铁矿石取样和制样方法》。
一、样品的制备
在选矿厂取样中，原矿一般为粗颗粒的物料，应对其进行进一步的加工，具体制备流程如图10-1-1。选矿产品一般为湿矿浆，因此其制样流程应与原矿有所区别，其制备流程首先应先将样品过滤、烘干，后面的处理过程跟原矿样品一致。样品送检之前必须留出一份副样，送检样品为正样。
图10-1-1 原矿样品制备流程
化学分析样品的加工粒度(粗细程度)，因矿样不同而有所差异。例如硅酸盐要求160～200目、黄铁矿则只要求100～120目、光谱分析样品对细度的要求均为200目(0.075mm)等。其他矿样粒度的详细要求见表10-1-1。对于测定亚铁的样品一般破碎至100目。过筛后的试样混匀和缩分，一般多在试样布上用滚移法进行，或在研磨板上用移锥法进行。缩分一般采用四分法，取对角线的两份作为正样，另外两份作为副样;也可采用方格法一批连续分出多份小份试样。样品装袋前，在样品袋上将试样名称、编号、日期、要求分析元素种类等内容要一一写明，样品制备者需在样品袋上签名。
表10-1-1 常见原矿矿样加工细度和烘样温度
续表
化学分析试样的质量一般为10～200g。通常分析需要的试样量，依据分析项目的多少来定，分析单一元素所需样品15～20g，两种以上的元素为25～40g;供物相分析用的的样品量为50g;对于需多元素分析的样品，一般要求100～200g。
当样品的粒度要求在150目以下时，需用研磨机进行研磨。研磨机一般有盘磨机、星型研磨机、棒磨机，振磨机和球磨机等。研磨方式又分为干磨和湿磨。
(1)干磨:对于60目以下的样品，选用合适研磨机一次研磨至150目以下。如果样品研磨不能一次进行时，应分成几部分研磨。样品细度达到要求后应在一合适的混合机中充分混匀。对于黄铁矿等容易氧化的样品，应避免研磨时间过长，温度过高样品发生氧化。
(2)湿磨:当化学分析样品在磨机中研磨发生黏结，以及为了避免样品高温氧化时，应尽量缩短研磨时间，允许在磨机中用己烷为化学介质进行湿磨。样品的制备原则是，其化学成分和赋存状态必须与原始样品保持完全一致。因此在制备试样的过程中应避免引起试样本身的氧化变质以及引入外来杂质。例如，对于铁为非主量元素时，试样的研磨应尽量避免使用铁制磨罐。
二、化学分析样品的前处理
试样的前处理是将试样中的待测组分转变为适合测定的状态。通常情况下，试样分解后，待测组分元素以可溶盐的形式存在于溶液之中，或以沉淀形式单独析出(例如重量法测硅)，从而与其他组分完全分离。有的是将待测组分以气体形式从样品中挥发分离，然后用合适的试剂吸收或者直接通过原样失量，计算待测组分含量。
铁矿石的分解，在实际应用中，根据矿石的性质、分析项目的要求及干扰元素的分离等情况，通常可以选用酸溶法和碱熔法两种方法。
常用的酸溶法如下:
(1)盐酸分解:铁矿石一般能被盐酸加热分解，含铁的硅酸盐难溶于盐酸，可加少许氢氟酸或氟化铵使试样分解完全。磁铁矿溶解的速度很慢，可加几滴氯化亚锡溶液，使分解速度加快。
(2)硫酸-氢氟酸分解:试样在铂坩埚或聚四氟乙烯坩埚中，加入1∶1硫酸10滴、氢氟酸4～5mL，低温加热至冒出三氧化硫白烟后，用盐酸提取。
(3)磷酸或硫-磷混合酸(1∶2)分解:溶矿时需加热至水分完全蒸发到出现三氧化硫白烟后，再加热数分钟。但应注意加热时间不能过长，以防止生成焦磷酸盐。
目前较常采用碱熔法分解试样。常用的熔剂有碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、过氧化钠和过氧化钠-碳酸钠(2∶1)混合熔剂等。熔融可在银坩埚、镍坩埚、高铝坩埚或石墨坩埚中进行。也有用过氧化钠在镍坩埚中半融的。
由于铁矿石中含有大量铁，用碳酸钠直接在铂坩埚中熔融会损害坩埚，且溶解的铂也会对铁的测定产生影响，因此很少采用。对于含有硫化物和有机物的铁矿石，应将试样预先在500～600℃灼烧2h，以除去硫元素及有机物，然后以盐酸分解试样，并加入少量硝酸，使试样分解完全。硝酸的存在影响铁的测定，可加盐酸蒸发将其赶尽。
‘贰’ 硅石的化学分析方法
硅石的化学分析方法及步骤：
硅石中二氧化硅含量的测定，按GB6901《硅质耐火材料化学分析方法 氢氟酸重量法测定二氧化硅》的规定进行。
硅石中三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙含量的测定按Q/XLGJ03·01《工业硅检验方法》的规定进行。
1． 称样，称取1.0000g试样于用蒸馏水洗净的铂皿中。
2． 溶样，先加入20ml左右氢氟酸(p 1.14g/ml）(至硅石溶样完全)，加入0.2ml硫酸(p 1.84g/ml),移铂皿于调压电炉上加热,待溶液变清澈时,加入6—7ml硝酸(p 1.14g/ml),继续加热蒸发至冒尽硫酸白烟,取出冷却。加入10ml盐酸(1+1),用蒸馏水冲洗器壁,再移于调压电炉上加热至盐酸完全溶解完铂皿里的物质,取下冷却.
3． 稀释 ,将冷却后的溶液移入100ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,以备Fe2O3、AL2O3、CaO含量的测定。
4． 三氧化二铁含量的测定
1． 分取50.0ml试液于500ml锥行瓶中，加水至溶液80ml左右。
2． 加入1ml黄基水杨酸(100g/L)，摇匀。
3． 用氨水(1+1)调色，准确至黄色或橙黄色，加入2.0ml盐酸2mol/L，摇匀。
4． 将锥行瓶置于电炉上加热至60—70℃，取下。
5． 趁热用乙二胺四乙酸二钠(C[EDTA—2Na]=0.010mol/L)滴定至无色或浅黄色为终点。
6． 计算，以质量分数表示的三氧化二铁(Fe2O3)含量按下式计算:
Fe2O3％=C.V.0.07985／m×100％
式中： C—乙二胺四乙酸二钠溶液的物质的量的浓度，mol/L；
V—乙二胺四乙酸二钠溶液的用量，ml；
m—试样的质量，g；
0.07985——与1.00ml乙二胺四乙酸二钠标准溶液[C(EDTA)=1.0000mol/L]相当的以克表示的三氧化二铁的质量。