कॉपर कंसंट्रेट की रासायनिक संरचना में मुख्य रूप से कॉपर, आयरन, सल्फर, सिलिकॉन और अन्य तत्व होते हैं, साथ ही आर्सेनिक, मरकरी, लेड, फ्लोरीन और एल्युमीनियम जैसी अशुद्धियाँ भी होती हैं। कॉपर कंसंट्रेट में सल्फर की मात्रा आमतौर पर 10% से 40% तक होती है। कॉपर गलाने की प्रक्रिया के दौरान, कॉपर कंसंट्रेट में मौजूद सल्फर, सल्फर डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग फ्लू गैस एसिड उत्पादन के माध्यम से औद्योगिक सल्फ्यूरिक एसिड बनाने में किया जाता है। इसलिए, कॉपर गलाने की प्रक्रिया के दौरान कॉपर कंसंट्रेट में सल्फर की मात्रा का शीघ्र और सटीक निर्धारण व्यावहारिक उत्पादन में सहायक होता है और कॉपर गलाने की प्रक्रिया के उत्पादन, संसाधन संरक्षण, पर्यावरण संरक्षण और कॉपर कंसंट्रेट की पुनर्प्राप्ति दर में सुधार के लिए डेटा सहायता प्रदान करता है।
कॉपर सांद्रण में सल्फर की मात्रा एक तकनीकी सूचक है। वर्तमान में, कॉपर सांद्रण के रासायनिक विश्लेषण विधियों में, सल्फर की मात्रा निर्धारित करने के लिए गुरुत्वाकर्षण विधि और दहन अनुमापन विधि पारंपरिक विधियाँ हैं, लेकिन इनमें जटिल विश्लेषण प्रक्रिया और लंबा परिचालन समय जैसी समस्याएँ हैं। इसके अतिरिक्त, अयस्क में सल्फर की मात्रा निर्धारित करने की विधियों में एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमेट्री, प्रेरकीय युग्मित प्लाज्मा उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री और उच्च-आवृत्ति अवरक्त कार्बन-सल्फर विश्लेषण अवशोषण विधि शामिल हैं। एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए नमूना मैट्रिक्स, आकारिकी और सामग्री की उच्च आवश्यकताएँ होती हैं, और मानक वक्र बनाना कठिन होता है; प्रेरकीय युग्मित प्लाज्मा उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए नमूना पूर्व-उपचार, मैट्रिक्स हस्तक्षेप का उन्मूलन और अन्य चरणों की आवश्यकता होती है, जिससे परिचालन प्रक्रिया अधिक जटिल हो जाती है। उच्च-आवृत्ति अवरक्त कार्बन-सल्फर विश्लेषक प्रत्यक्ष ठोस नमूनाकरण को अपनाता है, उच्च तापमान दहन के माध्यम से नमूने को विघटित करता है, और अवरक्त अवशोषण के माध्यम से नमूने में विशिष्ट सल्फर सामग्री का पता लगाता है। यह विधि सरल संचालन, सटीकता, गति और उच्च संवेदनशीलता की विशेषता रखती है, और विभिन्न खनिज उत्पादों में सल्फर की मात्रा निर्धारित करने में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
प्रायोगिक अनुभाग
1. उपकरण और अभिकर्मक
प्रयोग में प्रयुक्त उपकरणों में शामिल हैं: एक उच्च-आवृत्ति अवरक्त कार्बन-सल्फर विश्लेषक (उच्च सल्फर पहचान सेल और निम्न सल्फर पहचान सेल से सुसज्जित), एक विश्लेषणात्मक तराजू (0.1 मिलीग्राम), और एक विशेष कार्बन-सल्फर क्रूसिबल।
प्रयोग में प्रयुक्त अभिकर्मकों में शामिल हैं: ऑक्सीजन (शुद्धता 99.9%), शुद्ध लोहा (कण आकार < 1.25 मिमी, कार्बन सामग्री < 0.0005%, सल्फर सामग्री < 0.0005%), और टंगस्टन फ्लक्स (कण आकार 0.42 मिमी (40 मेश), कार्बन सामग्री < 0.0005%, सल्फर सामग्री < 0.0005%)।
2. प्रायोगिक विधियाँ
प्रसंस्करण के बाद, नमूने को 105℃ पर सुखाया जाता है और फिर सील कर दिया जाता है।
कॉपर सांद्रण का एक मानक नमूना चुनें और उसका वजन 0.050 ग्राम से 0 ग्राम के बीच रखें। नमूने का 0.70 ग्राम क्रूसिबल में डालें, नमूने का द्रव्यमान सटीक रूप से दर्ज करें, नमूने की सतह को लगभग 0.4 ग्राम लोहे के पाउडर से समान रूप से ढक दें, और फिर 1.5 ग्राम से 2 ग्राम टंगस्टन फ्लक्स डालें। क्रूसिबल को उच्च-आवृत्ति अवरक्त कार्बन सल्फर विश्लेषक में रखें, संबंधित विश्लेषण चैनल चुनें और मापन शुरू करें। मानक नमूनों और मानक मानों के मापे गए मानों के आधार पर अंशांकन करें। एक बार जब मापे गए मान अनिश्चितता की आवश्यकताओं को पूरा कर लेते हैं, तो नमूना मापन के लिए इस प्रक्रिया को दोहराएं।
| पैरामीटर | विश्लेषण समय/समय | विश्लेषण प्रवाह/लीटर·मिनट- 1 | ऑक्सीजन प्रवाह दर | विश्लेषण दबाव/एमपीए | कुल ऑक्सीजन दबाव/एमपीए |
| कीमत | 40 | 3.5 | 2 | 0.08 | 0.18 |
उपकरण कार्य पैरामीटर
शुद्ध लोहा एक उत्कृष्ट फ्लक्स है। 1 ग्राम शुद्ध लोहे के पूर्ण दहन से उत्पन्न ऊष्मा स्लैग का तापमान 5505 ℃ तक बढ़ा सकती है। इसके अतिरिक्त, लोहे के पाउडर को मिलाने से नमूने की विद्युत चुम्बकीय प्रेरण क्षमता बढ़ जाती है, जिससे उच्च आवृत्ति प्रेरण दहन में सहायता मिलती है। चूंकि मिलाए गए लोहे के पाउडर की मात्रा नमूने के वजन से 6 से 10 गुना अधिक होती है, इसलिए अधिकांश नमूनों का मैट्रिक्स प्रभाव लोहे की पृष्ठभूमि में समाहित हो जाता है, जिससे मापन परिणामों पर विभिन्न नमूना मैट्रिक्स के प्रभाव को प्रभावी ढंग से समाप्त किया जा सकता है।
शुद्ध लोहे की मात्रा के प्रभाव का प्रयोग करने के लिए, तांबे के सांद्रित मानक पदार्थ का चयन किया गया। टंगस्टन फ्लक्स की मात्रा 1.7 ग्राम निर्धारित की गई और नमूने का वजन 0.07 ग्राम था। प्रयोग के लिए शुद्ध लोहे के फ्लक्स की अलग-अलग मात्राएँ मिलाई गईं और नमूने में सल्फर की मात्रा में होने वाले परिवर्तन का अवलोकन किया गया।
