GBT 42915-2023 銅精礦及主要含銅物料鑒別規(guī)范

銅精礦及主要含銅物料鑒別規(guī)范2023-08-06發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國有色金屬標準化技術委員會(SAC/TC243)歸口。本文件起草單位：南寧海關技術中心、防城海關綜合技術服務中心、中國環(huán)境科學研究院、深圳海關工業(yè)品檢測技術中心、青島海關技術中心、青島理工大學、廣西金川有色金屬有限公司、五礦有色金屬股份有限公司、銅陵有色金屬集團股份有限公司、北礦檢測技術股份有限公司、昆明冶金研究院有限公司、廣州海關技術中心、南京海關工業(yè)產品檢測中心、上海海關工業(yè)品與原材料檢測技術中心、寧波海關技術中心、廈門海關技術中心、江西銅業(yè)股份有限公司、大冶有色金屬有限責任公司、山西北方銅業(yè)有限公司、云南銅業(yè)股份有限公司、白銀有色集團股份有限公司、紫金礦業(yè)集團股份有限公司。本文件主要起草人：唐夢奇、呂春秋、廖敏萍、周炳炎、于泓錦、阮貴武、鐘堅海、張慶建、余淑媛、1銅精礦及主要含銅物料鑒別規(guī)范本文件規(guī)定了銅精礦及主要含銅物料的鑒別特征、鑒別流程、鑒別實施及鑒別報告編寫。本文件適用于進口銅精礦與主要含銅物料的鑒別，主要含銅物料包括冰銅、銅火法冶煉渣、銅火法冶煉煙塵、銅陽極泥、銅渣精礦等銅火法冶煉工藝產生的物料。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2007.1散裝礦產品取樣、制樣通則手工取樣方法GB/T2007.2散裝礦產品取樣、制樣通則手工制樣方法GB/T2007.6散裝礦產品取樣、制樣通則水分測定方法熱干燥法GB/T2007.7散裝礦產品取樣、制樣通則粒度測定方法手工篩分法GB/T3884(所有部分)銅精礦化學分析方法GB/T14263散裝浮選銅精礦取樣、制樣方法GB/T16597冶金產品分析方法X射線熒光光譜法通則GB/T17359微束分析能譜法定量分析GB/T19077粒度分析激光衍射法GB/T20424—2006重金屬精礦產品中有害元素的限量規(guī)范GB/T30904無機化工產品晶型結構分析X射線衍射法DZ/T0275.4巖礦鑒定技術規(guī)范第4部分：巖石薄片鑒定DZ/T0275.5巖礦鑒定技術規(guī)范第5部分：礦石光片鑒定JY/T0569波長色散X射線熒光光譜分析方法通則JY/T0587多晶體X射線衍射方法通則YS/T87銅、鉛陽極泥取制樣方法YS/T745(所有部分)銅陽極泥化學分析方法YS/T990(所有部分)冰銅化學分析方法YS/T1046(所有部分)銅渣精礦化學分析方法YS/T1512(所有部分)銅冶煉煙塵化學分析方法3術語和定義GB/T20424—2006界定的以及下列術語和定義適用于本文件。銅精礦copperconcentrate含銅礦石經浮選或其他方法選礦得到的供冶煉銅用的精礦產品。2經熔煉得到的由硫化亞銅(Cu?S)和硫化亞鐵(FeS)組成的供火法吹煉銅使用的含銅中間產品。注：冰銅也稱銅锍。在火法冶煉銅過程中，由原料和輔料中各種氧化物相互熔融而成的共熔體。注：銅火法冶煉渣包括：銅精礦熔煉成冰銅過程中產生的熔煉爐渣、冰銅在轉爐吹煉形成粗銅過程中產生的轉爐渣和粗銅在火法精煉工序中產生的精煉爐渣。銅火法冶煉過程中經除塵系統(tǒng)或煙道收集得到的粉狀物質。注：銅火法冶煉煙塵包括：銅精礦熔煉成冰銅過程中產生的熔煉煙塵、冰銅在轉爐吹煉形成粗銅過程中產生的吹煉煙塵、粗銅在火法精煉工序中產生的精煉煙塵。陽極銅在電解精煉過程中產生的供提煉貴金屬等有價元素使用的不溶性物質。銅冶煉過程中熔煉和吹煉所產生的爐渣，經浮選方法得到供冶煉銅用的含銅產品。4鑒別特征銅精礦及主要含銅物料鑒別特征如表1所示。表1銅精礦及主要含銅物料鑒別特征物料名稱表觀特征元素組成物相組成微觀形貌及礦相粒度銅精礦硫化銅精礦一般為黑色粉末或浮選用氣泡劑特殊氣味主要元素為Cu、Fe,S主要物相為黃銅礦(CuFeS?)、斑銅礦(CusFeS)、輝銅礦(Cu?S)、銅藍(CuS)、方黃銅礦(CuFe?S?)、黝銅礦(CuizSb?Si?)、砷黝銅礦(Cu?As?Si?)、硫砷銅礦(Cu?AsS)、藍輝銅礦(CugS?)多呈不規(guī)則顆粒狀一般小于氧化銅精礦一般為綠色塊狀或灰黑色顆粒粉末主要元素為Cu、Si(OH)?]、硅孔雀石(CuSiO?·2H?O)、氯銅礦[Cu?Cl(OH)s]、藍銅礦[Cu?(OH)?(CO?)?]、水膽礬[Cu?SO?(OH);]、赤銅礦(Cu?O)、黑銅礦(CuO)、塊銅礬多呈不規(guī)則顆粒狀顆粒粉末一般小于3表1銅精礦及主要含銅物料鑒別特征(續(xù))物料名稱表觀特征元素組成物相組成微觀形貌及礦相粒度冰銅一般為有輕微金屬光澤塊狀物，表面有氣孔主要元素為Cu、Fe,S主要物相為Cu?S和FeS,可能還存在鐵的氧化物和其他硫化物，一般不含Fe?SiO?多呈不規(guī)則顆粒狀塊狀應在3mm~之間，粉狀應不大于3mm銅火法冶煉渣熔煉爐渣一般為黑色粉末顆?；驂K狀物主要元素含量較低主要物相為FeO-SiO?系、FeO-SiO?-CaO或FeO-SiO?-MgO系，可能存在FeO-SiO?-Al?O?系物相不規(guī)則顆粒狀輝銅礦(Cu?S)、磁鐵礦(Fe?O?)分布于長(Fe?SiO?)之間——轉爐渣一般為黑灰色不規(guī)則塊狀物或片狀物，表面有氣孔或氣泡主要元素Cu?FeS?和Cu?S等)、金屬銅、Fe?SiO?和Fe?O?,可能有少量Cu?O,還存在非晶態(tài)物質磁鐵礦(Fe?O?)呈不規(guī)則顆粒狀，自然銅(Cu)呈類圓球狀，分布于長條狀鐵銅礦(CuFeO?)之間精煉爐渣一般為黑灰色不規(guī)有氣孔主要元素主要物相為游離Cu?O、金屬銅、硅酸銅(Cu?SiO?)、亞鐵酸銅(CuFe?O?),可能存在含有Pb、酸鹽、砷酸鹽、銻酸鹽或其他化合物及游離氧化物自然銅(Cu)呈圓球狀銅火法冶煉煙塵熔煉煙塵一般為褐色粉末為S、Cu、主要物相為Cu、Fe、Pb、Zn的金屬硫酸鹽和少量Fe、As等的氧化物，還可能存在MgO、CaO、SiO?一般小于吹煉煙塵一般為淺灰色粉末為S、Cu、膽礬呈塊狀一般小于精煉煙塵一般為白色或灰白色粉末為S、Pb、主要物相為Cu、Pb的金屬硫酸鹽和少量As、Cd等的氧化物Cu?O、Cu、Cu?SiO?、CuFe?O?等物相呈不規(guī)則顆粒狀，各物相混雜分布一般小于4表1銅精礦及主要含銅物料鑒別特征(續(xù))物料名稱表觀特征元素組成物相組成微觀形貌及礦相粒度銅陽極泥一般為黑色泥狀物或顆粒物、粉末為Pb、Cu、Se、Te,其鉛主要以PbSO;形式存在；銅主要以金屬銅、Cu?S、Cu?Se、Cu?Te形式存在；銀主要以金屬Ag,Ag?Se、Ag?Te及AgCl形式存在；金以游離態(tài)存在，也可能與Te結合多呈不規(guī)則顆粒狀粉末樣品一般小于銅渣精礦一般為黑色粉末，有明顯刺鼻氣味為Fe、Cu、主要物相為Cu、Pb的硫化物(如CusFeS、Cu?S、PbS等)、Fe?SiO?和Fe?O?,可能有少量Cu?O,還存在非晶態(tài)物質多呈不規(guī)則顆粒狀一般小于5鑒別流程通過感官檢驗后，根據樣品的表觀特征初步判斷物料品類，并通過樣品的元素組成分析、物相組成分析，進一步辨別品類。如能給出初步鑒別結論，則結合其來源和工藝等信息綜合鑒別分析，得出最終鑒別結論并出具鑒別報告。如仍無法辨別，則根據樣品不同特點有選擇性地進行微觀形貌、礦相、粒度分布等其他分析再次進行辨別。銅精礦及主要含銅物料的鑒別流程如圖1所示。具體鑒別示例見附錄A和附錄B。感官檢驗感官檢驗顏色形狀氣味元素組成物相組成種類是分析礦相分析其他輔助否圖1銅精礦及含銅物料鑒別流程56鑒別實施6.1感官檢驗通過對物料的顏色、形狀、氣味等表觀特征的觀察，結合對包裝單元的檢查，初步判斷物料的種類。6.2取樣和制樣按照參考文獻的規(guī)定進行取樣和制樣，也可按照表2的規(guī)定進行取樣和制樣。表2銅精礦及主要含銅物料取制樣標準物料名稱取樣和制樣標準銅精礦冰銅銅火法冶煉渣GB/T2007.1、GB/T2007.2銅火法冶煉煙塵GB/T2007.1、GB/T2007.2銅陽極泥銅渣精礦6.3實驗室檢測按照GB/T16597或JY/T0569的規(guī)定對樣品的元素進行半定量分析。當半定量分析無法判斷物料種類時，應按照表3中相應標準的規(guī)定對元素進行定量分析。當樣品中含有夾雜物時，如需對樣品進行微區(qū)元素分析，應按照GB/T17359的規(guī)定進行。表3銅精礦及主要含銅物料分析方法標準物料名稱分析方法標準銅精礦GB/T3884(所有部分)冰銅YS/T990(所有部分)銅火法冶煉渣GB/T3884(所有部分)銅火法冶煉煙塵YS/T1512(所有部分)銅陽極泥YS/T745(所有部分)銅渣精礦YS/T1046(所有部分)樣品的物相組成分析按照GB/T30904或JY/T0587的規(guī)定進行。6.3.3粒度分布分析使用1mm試驗篩對樣品進行篩分，稱量篩上物、篩下物重量；篩上物部分采用GB/T2007.7進行6粒度分析，篩下物部分采用GB/T19077進行粒度分析，最終進行加權得到樣品的粒度分布。6.3.4微觀形貌及礦相分析按照DZ/T0275.4、DZ/T0275.5、GB/T17359的規(guī)定對樣品的微觀形貌及礦相進行分析。6.4結果判定源與工藝等信息綜合判定物料的種類及名稱。7鑒別報告編寫7.1鑒別報告應編寫規(guī)范，條理清晰，分析論證合理，判定結論明確。鑒別報告應至少包括以下內容。記、收樣時間、首次鑒別還是復檢鑒別、鑒別依據、鑒別內容、報告簽發(fā)日期等。鑒別內容包括樣品外觀描述、檢測結果、來源和用途分析、鑒別結論等。b)鑒別報告至少應有鑒別人員和審核人員簽字，應加蓋鑒別機構公章或檢驗檢測專用章。7.2需要對已經發(fā)出的鑒別報告進行修改或補充時，應收回已發(fā)出的鑒別報告原件，然后重新出具鑒別報告，并在報告中進行必要的說明。7.3如僅對委托樣品進行物料鑒別，鑒別報告應聲明鑒別結論僅對委托樣品負責。7(資料性)硫化銅精礦鑒別案例A.1感官檢驗一票品名為“銅精礦”的貨物，樣品外觀為黑色粉末，見圖A.1。樣品無刺激性氣味。圖A.1樣品外觀A.2元素分析參照參考文獻[1]的規(guī)定進行取制樣，參照GB/T16597的規(guī)定用X射線熒光光譜儀對樣品進行元素半定量分析，主要元素及含量見表A.1。表A.1樣品主要元素及含量%元素S質量分數A.3物相組成分析參照GB/T30904的規(guī)定用X射線衍射儀對樣品進行物相分析，主要物相為CuFeS、FeS?、SiO?,見圖A.2。圖A.2樣品衍射圖譜8黃銅礦陽起石石族黃銅礦陽起石石族A.4礦相分析參照DZ/T0275.4、DZ/T0275.5的規(guī)定使用掃描電鏡對樣品進行礦相分析，由分析結果可看出，樣品中黃銅礦(CuFeS?)與石英(SiO?)、黃鐵礦(FeS?)、磁黃鐵礦(Fe?xS)、角閃石[(Ca,Na)2?(Mg,Fe,Al)?(Si,Al)gO??)(OH)2]、陽起石[Ca?(Mg,Fe)s(SigO??)(OH)?]等連生，如圖A.3所示。黃銅黃銅黃鐵礦黃銅礦饋鐵碳3.0007PM1888kV104mm500x597umESED黃銅圖A.3樣品掃描電鏡背散射(BSE)圖像A.5來源分析銅精礦分為硫化銅精礦和氧化銅精礦。自然界中硫化銅礦物主要有黃銅礦(CuFeS?)、斑銅礦(Cu?FeS?)、輝銅礦(Cu?S)及銅藍(CuS)、方黃銅礦(CuFe?S?)、黝銅礦(Cu??Sb?S?)、砷黝銅礦(Cu??As?Si?)、硫砷銅礦(Cu?AsS?)、藍輝銅礦(Cu?Ss)等。氧化銅礦物主要有孔雀石[Cu?CO?(OH)?]、硅孔雀石(CuSiO?·2H?O)、氯銅礦[Cu?Cl(OH)?]、藍銅礦[Cu?(OH),(CO?)?]、水膽礬[Cu?SO(OH);]、赤銅礦(Cu?O)、黑銅礦(CuO)、塊銅礬[Cu?SO?(OH)?]等。銅精礦中除含有上述硫化銅礦物和氧化銅礦物等含銅有用礦物外，還伴生有脈石礦物和其它金屬礦物，脈石礦物主要有石英、云母、綠泥石、高嶺土及方解石等，其他金屬礦物主要有黃鐵礦(FeS?)、針鐵礦(FeOOH)、赤鐵礦(Fe?O?)、方鉛礦(PbS)及閃鋅礦(ZnS)等。經檢驗，樣品除含有黃銅礦(CuFeS?)等含銅有用礦物外，還含有黃鐵礦(FeS?)和石英(SiO?)等，符合銅精礦的礦物組成特征。A.6結果判定綜上，樣品外觀、主要元素、物相組成與硫化銅精礦相符，判定樣品為硫化銅精礦。9(資料性)銅火法冶煉渣鑒別案例一票品名為“冰銅”的貨物，樣品外觀為黑色堅硬塊狀物(表面有氣孔),并散落有黑色顆粒和粉參照參考文獻[1]的規(guī)定進行取制樣，參照GB/T16597的規(guī)定用X射線熒光光譜儀對樣品進行元素半定量分析，主要元素及含量見表B.1。表B.1樣品主要元素及含量%元素FeSAl質量分數31.170.94B.3物相組成分析參照GB/T30904的規(guī)定用X射線衍射儀對樣品進行物相分析，主要物相為Fe?SiO?、Fe?O?、Cu?FeS?、Cu?S、Cu?O、ZnS、SiO?,見圖B.2。樣品X射線衍射圖譜中30°處存在非晶峰，說明樣品中還存在非晶態(tài)物質。鐵撤擦石磁鐵輝銅礦冰銅÷獲撇模石圖B.2樣品衍射圖譜B.4礦相分析參照DZ/T0275.4、DZ/T0275.5的規(guī)定使用掃描電鏡對樣品進行礦相分析，由分析結果可看出，樣品中黑銅礦(CuO)呈球狀嵌布于金屬銅(Cu)中，磁鐵礦(Fe?O?)與鐵銅礦(CuFeO?)、鐵橄欖