СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА ВОЛЬФРАМОВЫХ РУД Советский патент 1946 года по МПК G01N27/72 

В рудах большинства вольфрамовых месторождений вольфрамсодержащие минералы представлены в практически значительных количествах только вольфрамитом (гюбнеритом, ферберитом) и шеелитом. Так как оба эти минерала имеют практически постоянное содержание WO₃ (первый - 76,5%¹ (¹ В вольфрамитах содержание WO₃ теоретически может изменяться от 76,35% (ферберит) до 76,58% (гюбнерит); практически оно колеблется около 76,5%: это содержание и принимается для пересчета.), второй - 80,5%), то, определив в пробе руды количественное их содержание, можно путем пересчета определить содержание в ней вольфрама.

Количественное определение вольфрамовых минералов в рудах, не содержащих касситерита и не окисленных, производится по разработанной автором следующей схеме:

Приведенной схемой не предусматривается отделение вольфрамита от шеелита, так как в шеелитовых месторождениях вольфрамит обычно отсутствует, а в вольфрамитовых месторождениях шеелит, хотя и постоянно присутствует, но в резко подчиненном количестве, а так как по содержанию WO₃ вольфрамит (76,5%) и шеелит (80,5%) мало отличаются, пересчет на WO₃ ведется по вольфрамиту.

В случае необходимости вольфрамит и шеелит могут быть разделены путем обработки тяжелой фракции на электромагните.

Подготовка пробы для анализа заключается в измельчении ее до - 0,23 мм (60 меш.). При этой степени дробления вольфрамовые минералы обычно освобождаются от срастания с прочими минералами руды. В случае необходимости измельчение может быть тонким.

Для растворения сульфидов может быть применена любая техническая азотная кислота. Немагнитную фракцию помещают в фарфоровую чашу диаметром в 15 см для выпаривания и заливают азотной кислотой. Ввиду того, что разложение сульфидов происходит очень бурно, кислоту необходимо приливать небольшими последовательными порциями и реакцию сначала вести на холоду и только в самом конце при нагревании. При разложении сульфидов азотной кислотой выделяется сера, которая в виде губчатой желтовато-серой пленки всплывает на поверхность кислоты в чашке. По окончании разложения сульфидов кислоту вместе с серой удаляют декантацией.

Остаток промывают водой, высушивают и подвергают центрифугированию следующим образом.

Остаток засыпают в пробирку в смеси с легкоплавкой солью уд. веса 4,3 и температурой плавления 80° (азотнокислая закись ртути) при соотношении 1:5 по объему, и пробирку нагревают на пламени спиртовки или другим способом до полного расплавления соли. Затем пробирку быстро вставляют в патрон центрифуги и (последнюю приводят во вращение. В течение 2-3 минут, до момента раскристаллизации соли, проба разделяется на две части: тяжелую (вольфрамит, шеелит) с удельным весом выше удельного веса соли, располагающуюся у дна пробирки, и легкую, всплывшую поверх столбика чистой соли.

Для извлечения выделенных вольфрамовых минералов из пробирки удаляют всплывшую поверх соли легкую фракцию, после чего пробирку помещают в фарфоровую чашку или другой сосуд с горячей водой, подкисленной азотной кислотой, для растворения соли. По растворении соли раствор удаляют декантацией и вольфрамит (или шеелит) троекратно промывают горячей водой. Затем вольфрамовый минерал высушивают, взвешивают и производят (вычисление содержания его в пробе.

Азотнокислая закисная соль ртути, применяющаяся при центрифугировании, может быть легко изготовлена из металлической ртути и азотной кислоты. Расход ртути весьма незначителен ввиду того, что можно все отработанные растворы и промывные воды собирать и ртуть из них высаживать медной стружкой и снова использовать.

При анализе окисленных руд, содержащих значительное количество лимонита, в приведенную выше схему вводится обработка тяжелой фракции соляной кислотой, разбавленной водой в отношении 1:1, для растворения лимонита, выделяющегося в тяжелой фракции вместе с вольфрамовыми минералами¹ (¹ Существенных потерь шеелита и вольфрамита при этом не наблюдается, так как они разлагаются соляной кислотой только в виде тонкого порошка и при длительном нагревании, а при имеющихся условиях может наблюдаться только частичное и весьма незначительное разложение шеелита.). Может быть применена техническая кислота.

Если вольфрамовые руды, подвергающиеся анализу, содержат касситерит, который не растворяется в кислотах и не может быть отделен от вольфрамовых минералов по удельному весу, в схему анализа вводят отделение касситерита от вольфрамита на электромагните, а шеелит, остающийся вместе с касситеритом в немагнитной фракции, отделяют от касситерита путем разложения соляной кислотой с последующим растворением выделяющейся вольфрамовой кислоты аммиаком.

Схема анализа в таком случае значительно усложняется (см., стр. 3).

Как видно из приведенной схемы, вольфрамит и шеелит здесь определяются раздельно, и попутно может быть определено содержание касситерита.

Шеелит определяется по разности весов до обработки немагнитной

фракции соляной кислотой и аммиаком и после таковой.

Отклонения между результатами химического и минералогического анализа, полученные при проверке и испытании способа, характеризуются данными следующей таблицы:

1. Способ количественного анализа вольфрамовых руд, содержащих вольфрамит и шеелит, отличающийся тем, что анализируемый продукт, после освобождения его от магнитных примесей и сульфидов обычными приемами, центрифугируют в среде расплавленной азотнокислой закиси ртути, с целью разделения на две фракции -тяжелую и легкую, по весу первой судят о процентном содержании WO₃ в руде.

2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что при анализе окисленных руд, содержащих значительное количество лимонита, тяжелую фракцию обрабатывают соляной кислотой, разбавленной водой в отношении 1:1, с целью отделения лимонита.

3. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что при анализе руд, содержащих касситерит, последний отделяют от вольфрамита с помощью электромагнита, а шеелит, остающийся вместе с касситеритом в немагнитной фракции, отделяют от касситерита путем разложения соляной кислотой, с последующим растворением выделившейся вольфрамовой кислоты аммиаком.