有色金属元素分析精选(九篇)

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第1篇：有色金属元素分析范文

什么是贵金属？构成自然界的109种元素分为金属元素、半金属元素、非金属元素和气体元素。其中金属元素有81种，金属元素又分为黑色金属和有色金属。有色金属依据元素的性质、在地壳中的丰度以及用途等划分为有色重金属、有色轻金属、贵金属、稀有轻　金属、稀有高熔点金属、稀散金属、　稀土金属、天然放射性金属元素和人造放射性金属元素等几大类。贵金属元素为：　锇（Os），铱（Ir），钌（Ru），　铑（Rh），铂（Pt），钯（Pd），　金（Au），银（Ag）。所以，贵金属除了人们日常熟悉的黄金、白银和铂金外，还包括钯金、钌、铑、锇、铱等，稀缺性是贵金属的主要特性。

为什么要投资贵金属？货币具有价值尺度、流通手段、贮藏手段、支付手段、世界货币等职能。贮藏手段是货币退出流通、以社会财富的直接化身被贮藏起来的职能。充当贮藏手段的货币，必须是实在的足值的金银货币。只有金银铸币或金银条块等贵金属才能发挥货币的贮藏手段职能，纸币不具备贮藏手段的职能。马克思称之为货币的“暂歇”，弗里　德曼则称之为“购买力的暂栖处”。货币作为一般等价物可以购买到任何商品，因而成为社会财富的一般代表和直接化身，这引起人们贮藏它的欲望。而作为贮藏手段的货币必须是实在的足值的金属货币，以确保贮藏价值的稳定，这也是货币执行贮藏手段职能的一个基本前提。国际上公认的观点是，在经济前景不明朗、高通胀、低利率的情况下，增加家庭资产配置中贵金属投资的比例和份额能够有效地对抗和缓解通货膨胀所带来的负面影响。各国中央银行每年均增加货币投放增量，使货币持续流入市场，不断助推通胀的加剧，而且货币净投放的趋势短期内很难得到逆转，所以黄金中长期上涨的预期越来越得到各方的认同。有“金融期货之父”之称的梅拉梅德近日访华接受内地媒体采访时更是说出了：“只要不断印新钞，金价就会涨。”黄金在闪耀着其金色的光芒的同时再次彰显了它自身货币属性的价值。

如何科学选择贵金属投资？

黄金——贵金属的代表，资产保值的首选。金自身的特性决定了它既是一种带有黄色光泽具有良好的物理属性、稳定的化学性质、高度延展性的不易变质的金属，同时也是易于分割便于流通且能够担负资产保值的货币资产。目前国内黄金投资主要有七种投资方式：实物黄金、纸黄金、黄金期货、黄金期权、黄金T＋D、黄金股票与黄金ETF。综合上述七种投资方式分析之下，实物黄金和纸黄金比较适合家庭贵金属资产配置的需要，便于操作是一方面，管理费用低、风险相对较低是最主要的原因。需要说明的一点是“实物黄金”如果上升到家庭贵金属资产配置的高度，所指的就不是从商场买回来的首饰金而是如金条、金币之类的投资品种，原因很简单，首饰金的价格不但有首饰的加工成本更有商品流转环节加入的各种税费，买入成本相对投资金条高出许多。但是投资者在进行黄金买卖之前，第一步要进行的就是投资分析，了解黄金市场的现状，分析金市是下跌还是会继续上涨，市场状况是否过热，应该入市还是离市，投资资金应该增加还是减少，未来趋势如何等。所以黄金投资分析方法是非常重要的。

金条——价格低廉、回购简便。目前各家商业银行基本都有销售各种规格的投资类金条，比如工商银行的如意金、建设银行的龙鼎金等，各家银行也都提供投资金条的回购业务，回购价格多为上海黄金交易所当天黄金现货时点价格下浮15元左右，但是有一点需要格外注意的是各家银行都只回购本行出售的投资金条。除了商业银行之外诸如“中金黄金”这样的黄金业务上市公司也推出了标有“中国黄金”字样的投资金条，投资人可以在当天上金所黄金现货价格的基础上每克加价2元预约购买投资金条半年后取货，也可以直接每克加价8元当天拿走实物金条，回购价格更是只需每克2元。因着低廉的价格和简便的回购方式“中金黄金”的投资金条成为许多投资人的首选。

熊猫金币——兼具投资与收藏价值。“熊猫金币”是由中国人民银行自1982年开始发行的一款成系列的法定金币。熊猫金币的主图采用中国的国宝熊猫且每年更换不同的主题图案。作为中国人民银行发行的普制金币，三十年来和美国的“鹰扬”金币、加拿大的“枫叶”金币、奥地利的“音乐”金币、新加坡的“狮子”金币、澳大利亚的“袋鼠鸿运”金币等一同成为当今世界最主要的知名金币。熊猫金币早已经声名远播更是在实物黄金投资和收藏两个领域得到众多的认同。和其它实物黄金产品最大的区别在于“熊猫金币”是国家法定发行，有面值属于法定货币的一种，受国家法律的保护且图案精美不易于仿冒。发行渠道也相对安全，熊猫金币统一由中国金币总公司负责，由批准的特约经销商和特许零售商统一销售，变现较为容易。由于是国家法定货币熊猫金币在世界各个国家的银行可以自由兑换，因为兼具了收藏的属性在国内各大城市的收藏品市场也可以方便的变现价差较小。此外由于每年熊猫金币每款的发行数量都有所不同更加强化了它的收藏价值。国家法定发行更是决定了如果有人胆敢仿冒熊猫金币，其行为等同于伪造假钞属于重罪。熊猫金币既然是法定货币，它可以用于流通，但市面上流通过程中一般见不到它的身影是因为它更具收藏价值，所以一般不会出现在商品流通中使用。

第2篇：有色金属元素分析范文

大气颗粒物对人类健康有着明显的直接危害作用,可引起机体呼吸系统、心脏及血液系统、生殖系统和内分泌系统等广泛的损伤[1-2].世界卫生组织(WHO)基于人体健康制定了大气颗粒物中重金属的标准[3],我国根据该标准在继Pb之后新增了大气As、Cd、Hg、Cr(VI)的浓度限值[4].大量的实验结果及流行病学资料证实,PM2.5在各方面的毒性均强于PM10[5].颗粒物中重金属元素Pb、Zn、Cr、Ti、Cu、V、As和Mn等均对人体健康产生危害[6-7].有研究认为大约75%~90%的重金属分布在PM10中,且颗粒越小,重金属含量越高[8].吸附在大气颗粒物上的重金属及其他污染物通过干湿沉降持续、大量地输入到地表环境中,对生态系统中的生物地球化学循环造成持久性的负面影响[9-11].大气颗粒物附着的重金属量与土壤中累积的重金属量呈一定正相关性,因而在颗粒物污染严重的地区,其重金属不仅对暴露人群产生危害,还通过大气沉降输入到土壤中进一步造成危害[12].珠江三角洲典型工业城市佛山市大气污染比较严重[13],研究其细颗粒物中重金属的污染特征具有重要意义.

1采样与分析

在佛山市的城区和城市清洁点2个采样点采用Andersen大流量采样器(1.13m3/min)同步采集PM2.5样品,采样周期为24h.城区采样点设在禅城区环境保护局,城市清洁点设在三水森林公园(图1),二处相距约30km.三水采样点采样时间为2008年12月9~24日,共采集了13个有效样品;禅城采样点采样时间为2008年12月5~27日,共采集了22个有效样品.采样期间6日和23日为非灰霾天,其他为灰霾天.

采用激光溶蚀—电感耦合等离子体质谱分析法对金属元素进行分析.在采集了PM2.5样品的膜上截取3个直径4.5mm圆形待测样品,用于平行分析.将滤膜放入LA/ICP-MS分析装置后,先经过6×6束激光进行溶蚀,然后由载气送入ICP-MS的分析部分进行分析,得到各金属元素的含量.本研究测定了16种元素Fe、Ti、Zn、V、Mn、Cu、As、Rb、Sr、Cd、Cs、Ba、Hg、Tl、Pb和Bi的浓度.

2结果与分析

2.1重金属元素的浓度水平与日变化特征

2.1.1重金属的浓度水平

图2为禅城与三水采样点重金属平均浓度及其比值.作为清洁背景点,三水的重金属元素浓度普遍低于禅城,但Fe、Ti、Sr、Cd的浓度高于禅城,高出比例分别为9.9%、85%、40.8%、96.7%;禅城与三水其他元素的平均浓度比值范围为1.4~3.9.Zn、Cu、Hg、Pb在禅城的浓度较高.与国家大气颗粒物中重金属元素浓度标准相比,禅城As、Cd分别超标22.4、7.16倍,超标严重,Pb稍微超标,超标倍,三水的As、Cd分别超标7.9、15.0,超标严重.禅城是佛山的行政中心,也是中国重要的陶瓷研发和生产地,有建筑、卫生陶瓷制品制造以及棉、化纤纺织加工,棉、化纤印染精加工,化工药品制造,塑料制品和有色金属加工等行业.禅城地势平坦开阔并利用其地理优势大规模发展物流行业,致使当地汽车尾气排放高于地势自西北高东南低、多丘陵的三水.三水有以健力宝为代表的饮料、包装、金属制品、电子电器、塑料制品、颜料、化工等行业.两地排放源分布均相对广泛而密集,决定了当地对于焚烧炉、燃煤锅炉、冶炼炉的使用量大.Hg是陶瓷焚烧炉燃烧放的示踪元素,故在禅城的浓度偏高.三水颜料塑料制造业比禅城发达,还有禅城所没有的复合肥料制造公司,这可能是Cd在三水的浓度略高的原因.表1分析了一些重金属的主要来源,表明交通状况、产业布局对重金属浓度影响很大.

图3对比了佛山市城区与广州、北京、重庆、上海、美国底特律、西班牙坎塔布里亚各城区的重金属浓度及国家标准限值.佛山城区Zn、Mn、Cu、As、Pb的浓度均是最高的,依次是其他城市的2.4~66.1、1.6~47.5、1.3~134.9、3.5~468.9和2.4~312.6倍,佛山市冬季大气细颗粒物中的重金属处于较高的污染水平.与欧美国家相比,国内大气颗粒物中重金属污染很严重.大体上来看,佛山、广州作为国内南方城市,污染程度最高,其次是西南部城市重庆,北方城市北京和东部的上海污染程度较低.

2.1.2重金属浓度逐日变化

禅城和三水重金属浓度的日变化如图4所示.禅城各重金属元素浓度的日变化趋势较为一致,在6~16日呈现波浪式先渐增后渐降,在18、20、25日均出现峰值,在23、26日均达到谷值.三水各重金属元素日变化趋势则不太一致,有交错,但绝大部分元素在23日出现谷值,低浓度元素在13日普遍达到峰值,19日、20日则依次出现了Cd和Cu的浓度峰值.禅城重金属浓度日变化之间相关系数范围为0.02~0.95,平均值为0.68,三水重金属浓度日变化之间相关系数范围为-0.61~0.95,平均值为0.6,这也表明禅城各重金属浓度的日变化趋势比三水更一致.

如图5所示,三水、禅城各重金属浓度灰霾期分别是非灰霾期的1.1~8.7倍和1.2~20.5倍,说明佛山PM2.5中重金属元素的质量浓度在灰霾期有增高的趋势.Zn、V、Cu、Cd、Hg、Pb在灰霾期间浓度增加较大,其中灰霾天Cd的浓度是非灰霾天的6.7倍(禅城)、20.5倍(三水).图6为灰霾和非灰霾天重金属元素质量浓度百分比,两采样点非灰霾期Fe、Ti的百分比之和比灰霾期增加了22%.在灰霾期和非灰霾期Fe、Ti的浓度日变化较小(图4、图5),与张丹等[25]得到的地壳元素的日变化特征不明显的研究结论一致.其他元素百分比之和灰霾期增加22%(图6);其浓度日变化较大(图4、图5),与李晓等[26]得到的人为污染元素因受日照、降雨、人类活动、气候条件等因素的影响而日变化显著的研究结论一致.

2.2重金属元素的来源分析

为了解非土壤源对微量元素的贡献程度,对这些元素的富集因子进行了计算.选取中国A层土壤作为参考物质,选择Fe作为参比元素.中国A层土壤平均值[27]为:Fe29400,Cu22.6,Zn74.2,Pb26,As11.2,Mn583,K18600.Zn、Cu、As和Pb的富集因子均远高于10(表2),表明其主要与人类活动导致的污染有关,且各元素在禅城的富集高于三水.人为污染元素中富集最高的是Zn,其次是Pb,Cu和As.这可能与当地的陶瓷、金属加工等产业布局以及机动车排放密切相关.虽然佛山地区已经限制含铅汽油的使用,但是Pb的工业源排放以及在此之前干湿沉降到地面的含铅扬尘使得大气颗粒物中的Pb含量依然很高.而在北方城市,冬季采暖煤燃烧是北方Pb的一个重要排放源,如天津Pb在冬季PM10中富集最高为741.3[28].有研究[29]表明汽油无铅化以后,其他来源的贡献率上升.因此,减少Pb的燃煤和工业源排放是减少颗粒物中Pb的重要措施.

图7为观测期间两采样点的气团后向轨迹图.这些气团大致分为4类:靠近或者始于福建的广东东北方向气团、广福沿岸气团、海洋方向的气团和来自江西的气团.禅城:结合图4分析,在6、7、17、23、24日,重金属浓度升高,期间受靠近或者始于福建的广东东北方向气团影响.在13、14、21、22日,重金属浓度下降,期间受来自江西的强度较大的气团影响.在18、19、25、26日,受广福沿岸气团影响,重金属浓度下降.随着浓度的先增后降,重金属浓度分别在18、25日达到峰值.三水:17、23日,重金属浓度升高,期间受靠近或者始于福建的广东东北方向气团影响,18日有来自正东方的气团,19日有来自海洋沿岸的气团和20日来自海洋方向的气团,17、18日Cd、Cu浓度持续增加.19、20日,Cd浓度下降,Cu浓度继续增加.21、22日,来自江西的强度较大的气团使得重金属浓度下降.23日重金属浓度达到低谷值,23日后浓度升高.18~19日Cd浓度迅速增加,19~20日Cu浓度迅速增加,即18日来自东部的气团使得Cd浓度迅速增加,19日东南部来的气团使得Cu的浓度迅速增加且冲淡了Cd,20日Cd和Cu都被来自江西的强度较大的气团冲淡.三水的东部靠近里水镇,那里金属制品业较发达,可能排放较多Cd.东南部有禅城和南海,南海区有色金属加工且交通流量高于三水,可能排放较多的Cu.三水当地Cd平均浓度高于禅城,Cu浓度低于禅城,二者浓度的依次增加可能是在气团传输的条件下本地源和外来源综合作用的结果.

由以上分析,重金属浓度日变化主要受靠近或者始于福建的广东东南方向气团、福建沿岸气团、自海洋方向的气团和来自江西的气团影响,第1类气团主要使得重金属元素浓度增加,后面3类气团均使得重金属浓度下降.有研究[30]统计,工业废气地均排放(m3/km2):江西1331549.9,福建2327572.0,广东4680131.0;生活烟尘地均排放(t/km2):江西0.036,福建0.095,广东0.065.广东、福建的工业废气排放均远高于江西,因而来自江西的较洁净气团使得重金属浓度下降.伴随第1类气团的主要是广东本地源排放,该气团的到来使得重金属浓度显著升高.此外,地势也会影响浓度变化,三水地势自西北向东南倾斜,西北多高丘而东南多冲积平原及低丘,禅城则位于珠江三角洲腹地,因而在受到来自东南方向(海洋方向气团或一些广福沿岸气团)气团的影响时,重金属元素在禅城较三水更易扩散,而在三水,气团带来的个别重金属元素还可能会有短时间的明显积累(如12~13日Cd、Cu、Mn浓度的增加),从这点来看,禅城各重金属元素日变化趋势应更一致.在禅城采样点,7日的气团来自广东东北方向,8日的气团来自江西,可推测8日浓度应出现峰值,9日的气团来自广东东北方向,10日的气团先来自广东东北方向,接着拐了个弯从东南方向吹入采样点,所以10日大部分元素应该出现峰值,但是影响浓度的不只是风向风力,还有地势等,故8日、10日并不是所有元素都出现峰值也是合理的.

3结论

第3篇：有色金属元素分析范文

关键词：多金属矿 选矿 核心技术 应用与分析

中图分类号：P62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0084-01

多金属矿的资源结构复杂，利用率普遍较低。要想提高选矿技术，首先要从机械设备入手，选取适当的选矿试剂，运用综合应用价值高的选矿技术。以往，选矿技术是依附于多金属矿产资源选择、研发的，很多选矿技术只适合一种地形、结构的矿产。目前，选矿技术正在逐渐蜕变，利用工艺优势、分选技术，其应用范围迅速扩大。

1 金属矿单一元素选矿技术

1.1 拜耳法―― 铝、硅矿

铝金属元素在矿产资源中的存在形式一般为“硬铝”，因此，研究者习惯采用拜耳法技术选矿，通过烧结、联合等技术方法，将矿产中的三水铝石找出，经过氧化反应处理，转变成氧化铝。除铝之外，硅元素也同样适用，经过高温烧灼，矿产资源中的硅元素也会发生氧化反应，变成SiO2，SiO2溶于固相物质，混入赤泥中。经过脱铝处理，矿石中的铝、硅元素会随机分离。但是，该技术的试验要求很高，选矿量很小，因此在大型矿产采集工作中很少使用。

1.2 电位调控浮选技术―― 硫化矿

在矿产资源生产中，研究者们发现，电化学在硫化矿开采中，具有很好的技术应用性能。磨浮体系可以将矿产资源中的硫元素分为若干各电位层级，这些层级分别存放不同含量、构成的含硫物质，经过加强镍硫元素浮选调控，分级硫物质会被迅速提取出来。除此之外，镍元素能也与硫成功分离，并有效回收。

2 混合金属元素选矿技术

2.1 细杂矿物资源综合回收技术

矿床上蕴含多种金属元素，这些金属元素混合组成结构复杂、品种多、嵌布细、很难有效脱离。为此，研究者需结合采矿、冶金、化学、化工、材料科学等知识，融合新理论，在理论上开拓创新。选取复合型分选技术，在熔炼矿产资源的过程中，采用浸出方法，提炼出容易被溶剂萃取的金属元素。再用液膜萃取方法，将铜、铅、镍、硫、铝等金属元素从剩余矿产资源中提取出来。经过多层分离，选矿技术面对的金属元素逐渐减少，其结构密实度也相应降低。

2.2 生物工程技术

通常情况下，多金属矿选矿会按照固定流程，浸出、溶剂萃取、电积技术，利用资源开发技术，将无用资源和有用资源成功分离，回收利用。生物工程总结了沿用至今的选矿技术，在此技术上，创建了湿法炼金的选矿技术。该技术可以将氧化金属从槽浸、尾矿中提取出来，用生物元素结合金属元素，先将他们融为混合物，再通过生物解离法，将金属元素萃取出来。这种生物工程选矿技术的工艺简单、操作成本低，对矿产资源的污染很小。经数据统计，生物工程选矿技术每年可以节约11.23%的金属资源。针对我国矿物资源特点，该项技术将可用于我国的表外矿、贫铜矿、云南汤丹铜矿、玉龙铜矿、金川贫矿的加工利用。

2.3 自动寻优选矿技术

传感器是工业领域中的重要控制设备，可以将计算机引入矿产资源开采工作，计算机与选矿设备连接，可以将深藏在矿物资源中的金属元素清楚估算出来，估算值相对精准。与此同时，金属元素的大致位置、密集度、开采环境等数据信息也会经探测仪传导到计算机中。选矿人员可以针对预测到的信息，分析制定出较为合理的选矿方案和选矿技术，并将收集到的矿物资源，进行分离、提纯处理，加工成新型混合产品，制造出具有高效功能的“二次资源”。

3 选矿技术的新型设备与材料应用

3.1 新工艺设备

高效的选矿技术必须有高效的设备、材料来支撑，选矿技术与设备、试剂材料是处在共同发展地位的。因此，今后选矿技术的发展离不开设备的革新和试剂材料的创新发展。目前，选矿工作常使用的设备是破磨与分级设备，该设备可以打破原始矿产资源结构，将粉碎矿石与固液试剂混合，待反应完成之后，将它们高效解离。同时，选矿技术也逐渐将研究重心转移到了复合力分选领域，依靠物理重力分离的方式，将深藏在矿产资源中的金属元素打散、根据不同分子重量、电磁效应分离。这种综合选矿模式，可以促进选矿技术的多领域发展，在铁、钛、钒等金属元素分离、提取中应用效果非常好。

3.2 无污染浮选药剂

对于金属元素多的、外部环境环保要求高的矿产资源来说，传统选矿技术对周边环境的影响、破坏严重，即使成功提取到了金属元素，也会极大程度的污染其他资源。以柿竹园为例，其今年开始采用无污染浮选药剂，在钨锡钼铋萤石多金属矿中提取金属元素，浮选药剂在化学元素成分上的优势，可以迅速与金属元素融合、中和，分选出符合选矿要求的金属元素。在选矿基础上，浮选药剂并不会影响其他细杂矿物资源的组成结构，也不会带来诸多污染物。由此可见，无污染浮选药剂的应用前景非常广阔，不仅选矿成本非常低，其污染效果也大幅度减轻。

4 结论

通过上文对多金属矿选矿技术进行系统分析可知，选矿技术的种类众多，多金属矿矿产资源组成结构各不相同，要想提高选矿技术的实用效果和价值，一定要在确定选矿技术选择合理的情况下，仔细查探地形、地质结构、金属元素构成的基础上，依靠先进技术设备、试剂材料，妥善完成选矿工作。总之，选矿技术仍存在很大的研究空间，其多种技术的融合发展之路，仍等待广大选矿技术研究者努力探究。

参考文献

[1] 孙传尧，程新朝，李长根.钨铋钼萤石复杂多金属矿综合选矿新技术―― 柿竹园法[J].中国钨业，2004，12（5）：113-119.

[2] 刘守信.云南某地铅锌多金属硫化矿选矿试验研究[J].昆明理工大学学报：社会科学版，2007，12（7）：120-124.

[3] 韩旭里，李松仁.多金属矿选矿产品关联模型及其应用[J].有色金属，1994，11（2）：127-130.

第4篇：有色金属元素分析范文

【关键词】黄铜；合金元素；环保；易切削；微合金化

0 引言

黄铜根据合金元素成分不同可分为普通黄铜和特殊黄铜。铅黄铜作为特殊黄铜的一种，因具有冷热加工性好、切削性好和耐腐性高等特点，被广泛应用于电子、钟表、汽车、电器等领域[1]。但是研究表明[2]，铅对人体神经系统、造血器官和肾脏损害较大，特别是对儿童的生长发育影响很大。因此，新型环保易切削铜合金材料已成为研究和开发的热点[3-6]。

1 铅黄铜易切削机理分析[7-8]

根据Cu-Pb二元合金相图可知，铅在黄铜中的溶解度极低，主要以细小的独立相弥散分布在黄铜合金基体上。铅质点较软，且呈游离态分布，在加工过程中既可起到作用，又可使切屑易碎，因此铅能有效改善黄铜的机械加工性能，提高工件表面光洁度。由此可知，基体上弥散均匀分布着起断屑作用的细小质点是铅黄铜切削性能优良的根本原因。

2 环保易切削铜合金的设计原则[1，7-10]

依据铅黄铜易切削机理，新型环保铜合金基体上也应存在细小弥散分布的质点，并起到与铅质点类似的作用和断屑作用。能够替代铅元素并能够提高铜合金切削性能且不显著降低其他性能的合金元素，按其在铜中的存在形式可分为三类[11]：第1类是与铜微量固溶并形成共晶的元素，如铋、硒和碲等；第2类是与铜互不固溶并形成化合物的元素，如硫和氧等；第3类是与铜部分固溶也形成化合物的元素，如硅、磷、锑和镁等。

3 合金元素在环保易切削铜合金中的作用

3.1 铋[3-4，11-13]

铋是一种可安全使用的“绿色”金属元素，与铅在元素周期表中处于相邻位置，其在铜中的溶解度与铅接近，在铜合金中也以细小弥散分布的独立相存在，因此是替代铅的最佳选择。但是，铋本身性脆，其熔点（271.4℃）比铅（327.5℃）低，液态铋表面张力（0.35N/m）也比液态铅（0.45N/m）小，凝固时铋在合金晶界处偏析并呈网状或薄膜状分布，使铜合金更易产生冷脆和热脆现象。因此，在铜合金中单独添加铋，会降低铜合金的冷热加工性能和塑性，必须采取一定的措施来改变铋在铜合金中的析出形态和分布状态。通常添加硒、锡、磷、稀土等元素来改变铋在铜合金中的存在形态。随着铋含量的增加，铜合金的切削性能逐步提高，但加工性能有所下降，因此铋含量一般应控制在0.6wt%～1.2wt%之间。

3.2 硒[9，11]

硒的熔点较低（220℃），沸点也较低（695℃），化学性质活泼，在熔炼过程中损耗大，因此硒只能以铜硒或铋硒中间合金的形式加入铜合金熔体中。由于硒加入后可以提高液态铋的表面张力，从而有助于铋黄铜熔体凝固时铋以块状或球状而不是以网状或膜状分布在基体晶界上，进而改善合金的加工性能和切削性能。

3.3 碲[9，14-16]

碲不溶于铜合金，在基体中以第二相形式弥散分布与晶间或晶内，且形成的第二相与铅质点相似，也很软，断屑效果明显，从而提高材料的切削性能，硒、碲价格昂贵，铜合金中加入量不宜过大。

3.4 硫和氧[10-11]

熔炼时，硫和氧分别于铜发生反应生成Cu2S和Cu2O。虽然Cu2S和Cu2O对铜合金的切削性能有益，但对加工性能和使用性能等其他性能相当有害，故硫和氧应当被当做有害杂质而严加控制。

3.5 硅[5，8，17]

硅元素可以改变铜合金中α和β相区的比例。熔炼时加入硅可使铜合金中较软的α相区缩小，强度和硬度较大、塑性较好的β相区增大，因此铜合金熔炼时加入硅可以提高合金的强度和硬度，同时保证其具有较好的塑性。当合金中硅含量低于0.1wt%时，效果不明显。只有加入适量的硅才能提高铜合金的切削性能。当加入的硅含量超过1wt%并添加一定的变质剂时，可得到β+γ两相合金，硬而脆的γ相呈细粒状弥散分布于β相基体中。研究发现，在结晶过程中由于二者的收缩率不同，β相和γ相之间出现了很小的间隙空间。可以认为，在β基体上存在的诸多微小空洞起到了断屑效果。此外，硅还可以改善铜合金的耐蚀性能和焊接性能。

3.6 磷[17]

磷是成效显著、成本低廉的脱氧剂；在熔炼过程中可以改善熔体的流动性；与杂质元素形成化合物，强化晶界并使化合物脆化相更加细小均匀地分布在晶界上；可以抑制脱锌、增强耐腐蚀性能和抗应力作用，同时提高合金的切削性能和强度。因此，加入适量的磷，能够在一定程度上提高铜合金熔体的流动性，抑制脱锌，改善铜合金材料的焊接性能和耐腐蚀性能。

3.7 锑[18-19]

锑与铋类似，本身性脆。但与铋不同的是，锑部分固溶于铜，并与铜形成脆而不硬的金属间化合物。通过一定的热处理手段，使金属间化合物弥散分布于铜合金基体上，就有可能在不影响铜合金加工性能的前提下，改善其切削性能。研究表明，均匀化热处理可以使金属间化合物弥散分布在铜合金基体上及相界面处。这种铜合金综合力学性能优异，切削性能极好。

3.8 镁[20-21]

与锑类似，镁部分固溶于铜，并与铜形成金属间化合物。镁铜金属间化合物具有脆而不硬的特点。研究表明，镁在铜合金α相和β相中的固溶度非常小，固溶强化作用不明显；脆而不硬的镁铜金属间化合物分布于晶内和晶界处。镁在铜合金中的分布特征对切削时发生断屑非常有利，从而减小碎屑的尺寸和连续性，进而改善铜合金的切削性能。镁资源丰富，价格较便宜，在环保和成本方面比铋、锑更具有优势。

3.9 石墨[22-24]

石墨是一种优良的固体剂，质软，强度较差，在切削加工过程中，通过暴露出来的新生表面形成膜，减少刀头的磨损，从而改善工件的表面质量。因此，含有一定粒度分散的石墨粉的铜合金通常具有良好的切削性能。研究结果表明，在铜合金中添加一定粒度分散的石墨粉，其切屑尺寸小，切削性能大致与铅黄铜相当，但强度等力学性能较差。

3.10 铝[25-27]

熔炼时加入少量的铝可以使黄铜合金的α相区缩小，β相区增加，同时形成γ相区，进而提高铜合金的强度和硬度，但会降低塑性；γ相越多，合金的切削力越大，切削性能越差。铝能够在铜合金表面形成一层Al2O3钝化膜，降低铜合金的腐蚀速率，提高其抗蚀性能和表面质量。熔炼时铝可以减少锌的蒸发，浇注时铝可以提高合金的流动性。研究表明，铝与铋一起添加时，铝可以改变铋的润湿性，促使薄膜状的铋减少，并使组织更加细化，同时可以提高合金的耐蚀性能。

3.11 锡[28]

研究表明，在黄铜中加入1wt%的锡，可以大幅提高合金的力学性能和抗腐蚀性能，但加入过多的锡会降低合金的塑性，同时对合金的抗脱锌和抗耐腐蚀性能起不到抑制作用。在α相黄铜中，锡可以形成一层钝化膜对脱锌起到减缓作用；在α+β两相黄铜中，锡起到惰性气体的作用，延缓锌的选择性溶解。

3.12 钙[29]

钙是易切削元素，经过合金化处理后，以无毒且有利于健康的金属化物聚集于晶界处，使合金材料具有良好的切削性能。研究表明，钙在合金中含量低于0.004wt%时，易切削性能较差；当含量大于0.25wt%时，易切削性能优于铅黄铜，但铸造结晶疏松，易出现夹杂影响材料的气密性，并使其力学性能急剧降低。

3.13 镍[30]

镍与铜可以无限固溶。加入适量镍，可以使两相黄铜转变为单相黄铜，在一定程度上改善合金的微观组织、力学性能和加工性能，同时可在合金表面形成一层良好的防腐蚀层，提高合金的耐腐蚀性和脱锌性。

3.14 稀土[31-32]

稀土在黄铜合金中具有除气去杂、净化金属、细化晶粒和使合金组织致密的作用。研究表明，一定量的混合稀土与铋一同添加时，稀土可以影响铋在合金中的润湿效应，从而减少薄膜状单质铋在晶界处偏聚。当混合稀土含量为0.1wt%时，合金综合力学性能最佳。

3.15 铁[26]

铁在黄铜合金中溶解度较低，超过一定量时会析出富铁化合物。研究表明，铁对黄铜合金的切削性能没有直接影响，但是富铁相FeZn的微观晶粒组织比加铁前合金的晶粒更加粗大，使得合金的强度、塑性以及耐蚀性降低。

3.16 锰[33]

研究表明，锰与铋一起添加时，锰可以减少薄膜状铋单质的存在，进而改善铜合金的耐腐蚀性能。

3.17 钛[34]

钛是细化晶粒的元素。研究表明，当少量钛与铋一起添加时，钛与铋会发生反应生成中间相，减少铋在晶界处的分布数量，从而提高合金的力学性能，特别是塑性。

4 结论

从各类环保易切削铜合金的研究进展来看，在今后一段时间内，新型环保易切削铜合金的微合金化研究将是热门方向之一。微合金化即以一两种元素为主要添加成份，同时加入数种其他微量合金元素，充分发挥协同效应，在一定程度上改善合金的切削性能、冷热加工性能、综合力学性能和耐腐蚀性能。

【参考文献】

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第5篇：有色金属元素分析范文

关键词：KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法；土壤；铅

中图分类号 X131.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）01-02-12-02

铅是对人体有害的重金属元素，是一种具有积蓄性的有害元素，会对神经系统、消化系统和造血系统造成危害[1]。铅元素的测定也是监测土壤污染状况的一个重要指标，是作为农田土壤是否适合生产无公害农产品的重要依据，因此测定土壤中铅的含量具有重要意义。土壤中铅的测定样品处理主要有酸溶法、熔融法等[2]；样品的测定有火焰原子吸收法和石墨炉原子吸收法。本文采用萃取浓缩火焰原子吸收法测定。

1 实验部分

1.1 仪器设备 （1）SOLAAR M6型原子吸收分光光度计（美国Thermo Fisher公司），（2）DEENA全自动石墨消解仪（Thomas Cain.INC），（3）乙炔，纯度不低于99.995%，（4）超纯水制备仪（美国Millipore公司）。

1.2 材料与试剂 （1）硝酸（优级纯，ρ=1.423g/mL）、盐酸（优级纯，ρ=1.19g/mL）、氢氟酸（优级纯，ρ=1.49g/mL）、高氯酸（优级纯，ρ=1.68g/mL）；（2）抗坏血酸水溶液，质量分数为10%；（3）碘化钾2mol/L：称取33.2gKI溶于100mL水中：（4）水为电阻大于18.0MΩ的超纯水；（5）甲基异丁基酮（MIBK）分析纯；（6）标准储备液。铅标准储备液，浓度均为1 000μg/mL，均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；（7）铅标准使用液。准确移取5.000mL浓度为1 000μg/mL的铅标准储备液于1 000mL容量瓶中，用（1+99）盐酸定容至刻度，制得铅标准使用液浓度为5.000μg/mL。

1.3 标准曲线的绘制 于6个100mL容量瓶中，分别加入0.000、0.500 0、1.000 0、2.000 0、3.000 0、5.000 0mg/L铅标准使用液，用盐酸（1+99）定容，制得浓度分别为0.000、0.500 0、1.000 0、2.000 0、3.000 0、5.000 0mg/L的标准溶液，同时进样测定，以吸光度为响应值，绘制标准曲线。

1.4 样品测定 准确称取0.500 0g试样于50mL聚四氟乙烯消解罐中，用水润湿后，于全自动石墨消解仪中，经盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸消解至白烟冒尽且内溶物呈粘稠、不流动态时，冷却，定容至50mL，全量转移至100mL分液漏斗中。

在分液漏斗中，加入2.0mL抗坏血酸溶液，2.5mL碘化钾溶液，摇匀。然后，准确加入5.00mL甲基异丁基甲酮，振摇1～2min，静置分层。按照仪器使用说明书调节仪器至最佳工作条件，测定有机相（MIBK）的吸光度。

2 结果与讨论

2.1 仪器参数 仪器测量条件：测定波长为217.0nm，通带宽度为0.5nm，灯电流为75%，火焰性质为氧化性。

2.2 检出限测定 检出限的计算方法是DL=t（n-1，0.99）×S[2]。其中n是空白样品的平行测定次数；t是自由度为n-1，置信度为99%时的t分布；S是n次（下转30页）（上接12页）平行测定的标准偏差。将（1+99）盐酸空白溶液平行测定7次。计算出铅的检出限为0.5mg/kg。检出限较低可满足土壤中低含量铅的测定。

2.3 精密度检验 对GSS-25、HT-1含铅土样分别进行6次测定，计算其相对标准偏差，具体见精密度测定结果表1。

2.4 样品测定及加标回收试验 在土壤消解萃取液中加入金属元素标准溶液，测定样品加标回收率，回收率均在86.1%～93.7%，结果见表2。由表中可见，本方法准确可靠，可以用于低含量铅的样品的分析。

4 小结

采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，彻底破坏土壤的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液中。通过测定结果对照，表明本方法适用于土壤样品中Pb的分析，特别是低含量铅的样品的分析。

参考文献

第6篇：有色金属元素分析范文

【关键词】有色冶炼 重金属废水 BI03#制剂 工业应用

1.前言

目前，国内多采用石灰中和法、硫化物沉淀法等处理重金属废水。但石灰和硫化物等的操作卫生条件差、产渣量大、对设备要求较高；而且氢氧根离子与重金属离子结合的溶解度有差异，很难达到多复杂离子同时一步去除的效果。为了更好地治理工业废水污染，控制重金属废水的排放，急需开拓新的重金属废水处理方法[1-2]。文章对工业上常用处理方法进行了比较和探讨，并采用中南大学研发的新型BIO3#制剂对甘肃金川某冶炼厂废水进行重金属离子脱除实验，效果十分明显。

2.新型BIO3#制剂处理甘肃金川某冶炼厂废水试验研究

2.1 主要原理

废水通过制剂中多基团的协同配合，形成稳定的重金属配合物，用碱调节pH值；由于BIO3#制剂同时兼有高效絮凝作用，当重金属配合物水解形成颗粒后很快絮凝形成胶团，并形成溶度积非常小的、含有多种元素的非晶态的化合物，从而实现重金属离子（铅、锌、镍、砷、铜等）的有效净化。

2.2 原水水样

实验原料为甘肃金川有限公司化工厂的重金属废水，原水样呈微红，浑浊，有刺鼻性气味，酸度很高。水样经实验室检测分析，其特征污染物浓度结果如下表所示：

2.3 仪器和试剂

新型BI03#制剂、电导仪、pH计、500ml烧杯、磁力搅拌器、石灰乳、PAM絮凝剂。

2.4 检测仪器和分析方法

检测仪器：北京普析通用原子吸收分光光度计、上海精通722型分光光度计。

分析方法：用原子吸收分光光度法测定废水中的镍、铅、锌含量，二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法测定砷含量，氢氧化钠标准滴定酸度。

2.5 实验方法步骤及结果

2.5.1 新型BIO3#制剂处理甘肃金川重金属废水实验方法

实验方法：量取一定体积的重金属废水于500ml烧杯中，加入BIO3#制剂进行一级配合反应，搅拌15min后，用石灰乳调节pH值到10左右，过滤，取部分上清液进行重金属含量分析；然后取一定量的剩余滤液置于500ml烧杯中，加入BIO3#制剂进行二级配合反应，搅拌15min后，添加石灰乳调节pH值到10左右，并添加少量助凝剂进行沉降，取上清液进行重金属含量分析。

3.5.2 处理结果分析

通过表2的结果可以看出，原液中各重金属含量比较高，特别是砷含量高达250mg/L，含有一定量的铅、锌和镍。通过一段BIO3#制剂处理后液中铅、锌、镍得到了比较好的脱除，但砷含量还有25mg/L，不能达到排放要求。通过两段BIO3#制剂处理后液中各重金属浓度均低于国家《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）规定的限值要求，砷的去除率高达99%以上，效果良好。

重金属废水通过两段BIO3#制剂处理，渣水分离效果好，水质清澈，渣量较少。渣成分主要为钙离子沉淀物和重金属与BIO3#制剂的配合物。

4.结论及建议

（1）重金属废水中含有较多有价值的重金属元素，回收之后具有一定的经济效益。张永锋[3]采用络合一超滤一电解集成技术处理重金属废水，超滤的浓缩液可通过电解回收重金属，实现废水回用和重金属回收的双重目的，但是此法尚处于研究阶段。

（2）BIO3#制剂直接深度处理新工艺具有抗重金属冲击负荷强、净化效率高、能实现渣的资源化利用等优势。在经过一段处理之后，Pb的含量从15.40mg/L降到了0.115mg/L；Zn的含量从184.50mg/L降到了0.938mg/L；Ni的含量从3.46mg/L降到了0.236mg/L；已经达到了排放要求。As的含量则从250mg/L降到了25mg/L，尚未达到排放要求，但是经过二段处理之后，降到了0.36mg/L，均低于国家《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）规定的限值要求。

（3）BIO3#制剂直接深度处理新工艺过程可以采用工业上成熟的自动化控制技术，也可在原有的工程基础上进行升级改造，能有效降低劳动强度，提高生产效率，保证废水处理效果，操作简单，便于控制。

参考文献

[1]邵立南，杨晓松.我国有色金属冶炼废水处理的研究现状和发展趋势[J]有色金属工程

第7篇：有色金属元素分析范文

关键词：共伴生矿产 尾矿 综合利用

1 矿产资源现状及尾矿开发利用情况

1.1 巴彦淖尔地区矿产资源现状

内蒙古巴彦淖尔市地处闻名全国的狼山――渣尔泰山和“蒙古弧”构造带等重要的成矿带，地质成矿条件优越，是矿产资源富集区域之一。辖区内矿产资源具有矿品丰富、分布相对集中、储量规模较大的特点。目前巴彦淖尔地区已发现68种矿产，其中50种矿产已探明储量，硫、铅、锌、锰、镍、钴、金（岩金）、珍珠岩、沸石、红柱石、蓝晶石、晶质石墨、瓷石等13种矿品资源储量位居自治区首位，铁、铜、银、铬、镉、膨润土等矿品资源位列自治区第二位，钼、白云岩等资源位列自治区第三位，特别是有色金属矿产构成自治区西部重要的矿产集中区，截止2009年12月底，查明铁矿资源储量达6.04亿吨，铜金属资源储量180万吨，铅金属资源储量300万吨，锌金属资源储量1156万吨，钼金属资源储量38万吨，镍金属资源储量3万吨，煤炭、岩金、硫铁矿资源储量分别为37.62亿吨、54吨、4.69亿吨。有色金属的采选能力达600多万吨/年。依托特有的区域优势和丰富的矿产储量，经过多年的开发建设，2009年度巴彦淖尔市全市矿产总产值完成43.68亿元，矿产业已成为巴彦淖尔市经济发展的四大支柱产业之一。

巴彦淖尔区域内金属矿床中，矿石成分较为复杂，共生、伴生矿产中有益金属成分较多，普遍存在不易采、选矿石难的特点，目前虽然有部分矿山开采回采率、选矿回收率达到国家产业规定及规范要求，但共生、伴生矿产中有益金属成分综合采、选仍然达不到应选尽选条件，同时因一些采选企业受有色金属价格上涨的利益驱使，为追求利润的制高点，或多或少的都存在采易弃难的现象，同时受限于选矿技术低、高水平选矿技术人员缺乏等原因，有色金属的伴生矿无法被充分回收利用，导致矿产资源综合利用率较同行业偏低。

1.2 巴彦淖尔市地区尾矿利用情况

基于巴彦淖尔市区域内金属矿产资源的矿石成分的复杂性，目前矿产行业对于尾矿的处理方法通常采取直排方式，对采选产生的尾矿废渣进行简单回收处理后直接排入尾矿库。而尾矿库则一般是将废弃的河槽或是山涧两头封堵建坝后依山而建，在企业看来这种依山建库方式不仅在经济方面减轻了矿山企业的资金压力，而且在安全生产方面也能将尾矿坝溃坝造成的损害及经济损失降到最低点，同时也可以减轻尾矿废渣、废水对环境的影响，一举数得。

目前，巴彦淖尔地区的尾矿综合利用率较低，属于“低循环、低效率”的粗放型方式。因巴彦淖尔地区原矿中含硫量高的特点，部分尾矿被二次利用生产为硫精砂，剩余少量的铁矿尾矿被水泥生产企业代替部分粘土质原料生产硅酸盐水泥，大量的尾矿资源仍受限于有益金属元素成分提取技术有限及伴生元素分离困难，矿山企业为了追求利润的最大化，不愿将资金投入到尾矿综合利用研发上，同时政府对尾矿综合利用项目政策扶持力度小等多种原因，大量的尾矿资源被企业弃而不用被排入尾矿库。巴彦淖尔市地区尾矿具体利用情况如表1所示。

■

巴彦淖尔地区尾矿资源储量已有数百万吨，随着市场对金属原料需求量的增加，易选矿日趋减少，对于低品位、伴生矿的综合开发利用已迫在眉睫，矿山企业通过不断的技改和加强技术人员的培训力度，加大了对伴生矿的综合开发利用。因此，产出的尾矿相对储量将会越聚越多。因大量使用浮选，导致这些无法处理的尾矿中均含有的大量有害物质，随着未被综合利用的尾矿储量的逐年增加，尾矿带来的环境问题以及潜伏的生产安全问题将日趋严峻。

2 巴彦淖尔市尾矿资源综合利用的发展现状

2.1 加强伴生矿和难选矿、低品位矿的综合利用

政府应强化矿产资源综合勘测和评价，科学测算出重点矿种及其伴生矿的综合开发利用条件，依靠科技创新，政府引导，促使矿山企业提高对矿产资源综合开发利用效率。政府应当在矿山前期开发设计以及实际生产过程中，加强监管力度，要求矿山企业必须做到对伴生矿的统筹兼顾，通过大企业主导核心产业推动循环经济产业链的形成，促进尾矿综合利用产业链。促使矿产资源综合利用基本实现的零排放，做到无废或少废生产。

2.2 强化尾矿资源的综合利用

巴彦淖尔市应提高尾矿资源的综合利用率，努力实现尾矿的无害化和减量化，达到环境效益、资源效益和经济效益的共赢。

近年来，随着尾矿回填技术的发展，尾矿回填法作为一种高效的开采方法和尾矿处理方法，越来越多的被矿产企业所采用，这种技术不仅有效的解决了尾矿排放问题，而且极大的缓解了因矿山开采所带来的环境压力，最大限度的降低了矿山开采对环境和人民生活的影响。

巴彦淖尔市的尾矿具有存储多、增量大、分布广、成分杂、管理难度大等均在不同程度上存在安全隐患的特点。因此，在尾矿资源的综合利用方面，应当及时转变思想，提高危机意识，充分引入市场竞争机制，以技术创新和发展循环产业为突破口，推动巴彦淖尔市的尾矿资源综合利用形成规模，延伸矿产行业的产业链，实现巴彦淖尔市矿产经济的可持续循环发展。

3 巴彦淖尔市尾矿资源综合利用的建议

极大程度的加强伴生矿和低品位矿的开发利用，强化尾矿资源综合利用率，真正做到物尽其用，变废为宝，为巴彦淖尔市转变产业结构、打造新的经济增长点。实现经济增长与环境的双赢。

3.1 积极贯彻和确保国家和自治区对于发展循环经济政策的具体落实，对利用《综合利用目录》（2003年修订）所列的以矿业废弃物为主要生产原料的生产企业，在税收方面实行所得税的减免，对生产原料中掺用不少于30%矿业废弃物的建筑材料产品免征增值税；对于尾矿综合利用企业应加大政策、资金扶持力度，提供政府贴息或无息贷款。

3.2 努力完善巴彦淖尔市关于矿产资源综合勘查、评价、开采、综合利用等方面的政策制定和实施。建立以县域为单位的尾矿综合利用数据库信息管理系统，及时掌握全市范围内矿山企业的动态，环保、安监、科技等职能部门除了加强监管力度外，还应发掘自身技术、人才优势，加强引导，提高尾矿资源综合利用水平。

3.3 实现以市场为导向，以提升矿产资源利用率为目标，积极鼓励矿产企业依靠自主科技创新或引进新技术提高矿产领域的经济增长，发展矿产资源循环经济，促进巴彦淖尔市矿产行业整体走一条良性循环之路。

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第8篇：有色金属元素分析范文

蔬菜重金属污染现状

人类生存和健康与土壤、空气、水的质量息息相关。发达的工业国家环境污染已有上百年的历史，20世纪中叶开始意识到问题的严重性，提出了“环境保护”的概念。并在重金属污染与治理上开展深入的研究工作，发达国家十分重视重金属污染来源、污染状况以及风险评估研究工作。因环境污染而导致蔬菜等食品重金属污染进而危害人类身体健康的问题引起世界各国的高度关注。Singh等［3］通过调查新德里郊区的蔬菜重金属污染现状发现，菠菜中Cu、Zn、Pb、Cd等含量超标，超标率分别为13%、95%、78%和100%;George等［4］对4个农场46个采样点的蔬菜进行重金属含量检测，结果发现几乎所有采自Boolaroo地区的蔬菜中Pb、Cd含量都超过了澳大利亚食品标准中关于Pb、Cd的限量标准。近年来，蔬菜中的重金属污染问题在我国也受到了重视。比较早开展蔬菜重金属污染研究的是北京、广州等城市。北京等地监测分析指出［5］;富含重金属的污水灌溉及垃圾会通过提高土壤中重金属含量进而显著提高蔬菜中重金属含量。目前，我国因重金属污染而造成每年粮食减产为1000×104t，每年被重金属污染的粮食多达1200×104t，合计经济损失至少200亿元［6］。在我国北部地区，中国科学院地理研究所的调查表明，北京市生产的蔬菜有30%重金属超标［7］。90年代中期王丽凤等［8］对沈阳市蔬菜重金属调查的结果表明，超标率较大的金属是Pb和Hg，其次是Zn和Cd，蔬菜综合超标率为36．1%，污染面积为3600hm2。而沈阳菜地土壤重金属与其背景值相比，Cd、Pb、Zn的平均值分别为背景值的7．06、3．96和3．87倍［9］，表明了沈阳市菜地土壤和蔬菜已受到多种重金属的复合污染。天津市郊检测的36种蔬菜样品中，重金属检出率为100%，Cd已达到警戒线水平，单项污染指数最高值达19．22，总超标率为30．41%［10］。早在20世纪90年代对上海市蔬菜重金属污染状况的调查发现，蔬菜受Cd和Pb污染比较严重，超标率分别为13．29%和12．0%［11］。1996年对宁波市蔬菜重金属污染调查结果表明，Zn、Cd、Cr3种元素超标率都在60%以上［12］。张永志等［13］对温州市场19种蔬菜、水果123个样品中重金属Hg、As、Pb、Cd的含量调查，温州市场上果蔬重金属污染的程度依次是:Cd＞Pb＞Hg＞As，其中菠菜、黄瓜、梨、猕猴桃、苹果中Cd的超标率分别为5．00%、16．7%、33．3%、16．7%和25．0%。长沙市主要蔬菜基地中，有13种蔬菜Pb和Cd超标率分别达60%和51%［14］。受调查的南宁市12个蔬菜样点中有11个样点Cd超标;10%以上样点Pb超标［15］。彭玉魁等［16］于1996—1997年对陕西省的西安、咸阳、宝鸡等6个城市郊区的14种蔬菜中的Hg、As、Pb、Cr、Cd等金属元素含量进行了调查，其中Pb和Cr在某些蔬菜中的超标现象严重。对成都地区的9种蔬菜的152个样品的分析结果表明，Pb和Cr是该地区的主要污染元素，它们的超标率分别为22%和29．4%，Hg和As的检出率为100%［17］。而重庆市近郊蔬菜基地土壤重金属Hg和Cd超标率分别为6．7%和36．7%，叶菜类蔬菜Cd、Hg、Pb等污染达到临界级，污染程度为Cd＞Pb＞Hg［18］。

菜地土壤重金属向植物链迁移与富集规律研究概况

随着人们对蔬菜需求量的增加，食入重金属超标的蔬菜会对人体健康造成更大的危害。因此，全面掌握蔬菜对重金属的吸收与富集规律，合理进行蔬菜的生产布局，对发展绿色食品和无公害蔬菜，保障人类健康具有重要意义。

不同种类蔬菜的重金属含量分析

同一植物种类对不同的重金属元素的吸收、富集能力不同，不同种类的植物对同一种重金属元素的吸收、富集能力也不同［19］。许多研究表明，不同种类蔬菜对重金属元素的吸收能力从大到小依次为叶菜类＞根茎类＞瓜果类＞豆类［20］。杜应琼等［21］研究发现，在相同环境条件下，蕹菜、苋菜对Pb的富集能力很强，体内的Pb含量约为莴苣的4倍，芥菜的10倍。周根娣等［22］对上海市农畜产品的调查结果也表明，叶菜类较其他类别蔬菜污染严重。Zurera-cosano等［23］研究发现，蔬菜品种之间重金属含量呈显著差异(P＜0．01﹚。Ghulam等［24］发现被测蔬菜中，菠菜叶中Cd、Mn的含量最高，随后依次为秋葵＞苦瓜＞荷兰薄荷。

蔬菜对生态环境中重金属的吸收

蔬菜对生态环境中重金属的吸收主要是通过根系吸收，其次为叶片［25］。Zheljazkov等对保加利亚某有色金属冶炼厂附近的薄荷调查发现，在薄荷中的Cd的含量为根＞叶＞根状茎＞茎;Pb含量为根=叶＞根状茎=茎;Cu含量为根＞叶=根状茎=茎;Zn含量为叶＞根＞根状茎=茎。李学德等［27］研究发现，菠菜中Cd的积累量为叶片、根＞茎，而Cd和Cu的积累量依次为叶片＞根＞茎杆，Pb的积累量则依次为根＞茎＞叶片;青菜叶片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于茎。郑路等［28］认为，生长在污染空气中的蔬菜，50%的Pb是通过叶片从大气中吸收的;叶面积大、叶面粗糙的蔬菜吸收Pb的能力较大;而叶细小、表面呈蜡质状的蔬菜Pb的吸收能力较小。汪雅谷等［29］研究发现，同一种蔬菜吸收不同重金属的能力不同，富集元素的规律是Cd＞Zn、Cu＞Pb、Hg、As、Cr。也有发现当Zn、Cd、Cu混施时，Cd的存在促进了大豆叶片中Zn的积累，而Cu的存在则使Zn和Cd的浓度降低［30］。同一种蔬菜的不同基因型对重金属的吸收积累也存在差异。王松良等［31］通过实验发现，小白菜13种基因型茎叶Cd、Pb、As含量差别很大。在相同Cd浓度下，不同小白菜品种间Cd含量差异最高相差413倍，差异显著，且外界Cd浓度越高，品种间差异越大［32］。

蔬菜中重金属含量与菜地土壤重金属含量的关系

蔬菜对重金属元素的吸收与积累取决于菜地土壤中重金属的含量、土壤条件及蔬菜的种类。汪雅谷等［33］对客良试验中土壤重金属含量进行相关分析表明，蔬菜中的Cd、Zn、Cu含量与土壤中的Cd、Zn、Cu含量相关显著。但是在大田条件下，由于蔬菜吸收土壤中的Cd受到多种因子的影响，其相关程度要比盆栽试验小得多［34］。冯恭衍等［35］的研究结果也表明，除Pb、Cr外，蔬菜中其他重金属元素的含量与土壤重金属含量有一定的相关性;各元素的富集系数(即蔬菜中某污染物含量占有土壤在中该污染物含量的百分率)以Cd最高，Zn、Cu次之，Pb、Cr居后。这与各重金属的迁移性强弱顺序相一致，Cd、Zn、Cu等元素较易为植物可吸收。但是，富集系数的大小取决于蔬菜种类和土壤环境条件、物理化学特性等很多影响因素，因而这些结果只能作为一种对大致趋势分析和判断。

研究方向与展望

目前，国内外很多城市，尤其是工业发达和人口密集的城市重金属污染问题更为突出。因此，要有效地控制蔬菜重金属含量，保证蔬菜质量安全。以下几方面将是我国菜地土壤和蔬菜重金属污染研究的重点。

系统和全面地开展粮食、菜地土壤重金属污染的调查研究及风险评估，研究土壤、菜地的区域土壤环境的空间变异与分布规律，开展土壤环境质量标准的研究和制定工作，加强无公害粮食、蔬菜生产基地建设，采取积极措施严格控制粮食、蔬菜的重金属污染。

加强蔬菜对重金属吸收积累的基因型差异研究，利用丰富的植物物种资源，研究其对重金属的吸收转运机制，以降低土壤中重金属的污染，同时筛选和培育低吸收、低富集重金属的蔬菜品种，减少重金属进入食物链，为跨越发达国家设立的绿色贸易壁垒提供技术保障。

第9篇：有色金属元素分析范文

关键词：有色冶金 废渣 有价金属 回收技术

中图分类号：TF8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0095-02

随着我国经济的发展，能源紧缺问题也日益突出。当前，我国经济发展已经面临着严重的能源紧缺问题。金属资源作为我国当前社会发展中的一种重要资源，金属资源的需求量正在与日俱增，然而在当前社会发展形势下，受计划经济的影响，依然采用粗放型的经济增长方式，进而造成许多金属资源得不到合理的利用，存在浪费严重、利用不合理等问题。在这个经济快速发展的社会环境下，实现经济的可持续发展，发展节约型经济已成为我国现代社会发展的主要内容，为了更好地满足我国现代社会发展的需求，针对有色冶金废渣中的有价金属进行回收有着重要的意义。

1 我国有色冶金废渣现状

随着我国工业的发展，对金属量的需求不断增加，我国为了更好地满足我国工业发展的需求，近年来，不断加大金属冶炼规模，为我国现代社会对金属资源的需求提供了保障。然而在我国当前社会发展形势下，受计划经济的影响，我国依然采用粗放型的经济增长方式，以至于金属冶炼行业中，存在着金属利用效率低、浪费严重等问题，不利于我国经济的可持续发展。据相关数据统计显示，我国有色冶炼金属废渣为1500万t，冶金废渣总量非常大，在这些冶金废渣总量中，含金属成分较大（如表1），且可以被利用。通过我国当前一些冶炼金属废渣中的金属含量中可以看出，许多有色金属含量较大，如果这些废渣被随便处理掉，就会造成巨大的浪费和损失。就我国当前社会发展形势而言，我国多有色金属的需求不断增加，而我国有色金属生产厂较少，如果将这些冶炼废渣中的有色金属进行回收将会给我社会发展提供更多的能源需求，创造更多的经济价值，促进我国经济的可持续发展。

2 有色冶金废渣中有价金属回收的意义

当前社会发展形势下，我国能源紧缺问题日益突出，而金属资源作为我国现代社会发展的一种重要资源，其作用和价值日益突出。我国当前有色冶金废渣总量大，这些废渣中的有价金属含量多，如果将这些有色冶炼废渣随机处理掉不仅会造成能源的浪费，同时还会给环境造成一定的危害。随着我国可持续发展战略的实施，加大循环经济的发展，加大资源的再生利用，发展节约经济已成为我国当代社会发展的主要内容。针对我国当前有色冶金废渣中的有价金属，加大这些有价金属的回收利用有着重要的意义。首先，我国经济发展对金属资源的需求不断增加，对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以从根本上解决我国的能源紧缺问题，不断满足我国经济及社会发展的需要，实现可持续发展。其次，保护环境。这些有色冶金废渣中的许多金属如果被排放到环境中，会对环境造成污染，为此，对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以减少对环境的危害，有效地保护环境质量。当前社会发展形势下，大力回收有色冶金废渣中的有价金属不仅是可持续发展战略的内在要求，同样也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求，更是开拓新的经济增长领域、促进经济转型的重要选择。

3 有色冶金废渣中的有价金属回收技术

3.1 溶剂浸出技术

溶剂浸出技术属于一种化学方法，主要是将有色冶金废渣加入液体溶剂，让有色冶金废渣中的有价金属溶解于液体溶剂，进而浸出有用的金属[1]。例如，利用盐酸浸出有色冶金废渣中的铜金属，在废渣中浸出二氧化钛等。

3.2 离子交换法

离子交换法作为一种主要的净化技术，在当前有色冶金废渣中利用离子交换法可以提高有价金属回收效率[2]。离子交换法中，XFS4195树脂和EDTA-DTPA-壳聚糖是许多金属（如Cu、Ni等）离子的良好吸附剂，XFS4195树脂Cu>>Ni（I）>>Co（II）>Zn（II）>>Al（III）；EDTA-DTPA-壳聚糖Cu（II）>Ni（II）>>Co（II）=Zn（II）>>Al（III）。而离子交换剂无毒、易再生、不挥发，环境污染轻微，用于有色冶炼废渣中有着显著的作用。

3.3 沉淀法

沉淀法属于一种化学制备方法，沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合液中加入适当的沉淀剂，经过化学反应后，再将沉淀物进行干燥或锻烧，从而制得相应的粉体颗粒[3]。在有色冶炼废渣中，利用沉淀剂对废渣中的Fe、Al、Mn等金属元素进行沉淀，通过控制温度和pH，沉淀出Fe和Al离子。

3.4 磁流体分选技术

磁流体分选技术术语一种物理技术，它是利用某种能够在磁场作用下磁化的现象，选取中索要分选的对象[4]。在有色冶炼废渣中，许多有色金属在磁场环境下都能产生磁化现象，产生吸力或者斥力，利用磁流体分选技术，可以有效地提高有色冶金废渣中有色金属的回收效率，如，将经过筛分或风力分选及磁选后的富含铝的垃圾放人水池中，通过调整水溶液的密度，使铝浮出水面，而其他物质仍沉在池底。这是最常用的铝回收法。

3.5 电场分选

作为金属，首先它自身属于一种导体，在电力作用下，它能够产生电场，不同的金属在导电后的都会产生属于自己的运动轨迹，利用电场分选，对有色冶炼废渣进行分选，按照各种金属的运动轨迹来进行提炼、分离，达到废渣中有价金属回收的目的[5]。

3.6 电积法

用电积法制取金属是湿法冶金法的最后一道工序。文献[1]的反萃母液适于使Zn沉积在铝阴极上，使用锌电积槽标准条件，获得超纯金属锌[6]。用HCl浸出电弧炉烟尘并用置换沉淀法净化的溶液进行电解。阴极电流密度为300～2000Am-2，能耗为2.7～4.9Kwh/kg Zn，电流效率高，HCl损失

4 结语

近年来，我国工业规模不断扩大，对有色金属资源的需求不断加大，使得我国有色金属资源面临着较为严峻的局面。同时，我国现代有色冶金行业中，受粗放型经济增长方式的影响，有色冶金效率低，资源利用不高。在我国有色冶金行业中，有色冶金废渣总量，有色冶金废渣金属含量较大，且这些金属可以被回收利用。在发展社会主义现代化事业过程中，发展节约经济，提高资源利用效率，走可持续化发展道路已成为我国现代社会发展的主要内容。面对我国紧张的能源问题，加大有色冶炼金属废渣中的有价金属的回收利用既是我国现代社会发展的内在要求，也是我国实现经济的可持续发展的内在要求，加大有价金属回收技术的应用，加大有色冶金废渣中有价金属的回收利用，不仅可以为我国现代社会发展提供充足的能源需求，同时也是对我国环境保护的一种重要途径，有着重要的作用和意义。

参考文献

[1] 黄灿，向楷雄.有色冶金废渣回收技术的现状和未来趋势[J].科技与创新，2014（23）：6，8.

[2] 吴越，裴锋，贾路，等.废旧锂离子电池中有价金属的回收技术进展[J].稀有金属，2013（2）：320-329.

[3] 姚芝茂，赵丽娜，徐成.锌冶炼工业有价金属回收潜力与现状分析[J].中国有色冶金，2011（1）：49-54.

[4] 陈进利，吴勇生.有色冶金废渣综合利用现状及发展趋势[J].中国资源综合利用，2008（10）：22-25.