[发明专利]一种金属硫化物中硫的分离提取方法和应用

说明书

本发明属材料分析技术领域，公开了一种金属硫化物中硫的分离提取方法和应用，该分离提取方法通过在金属硫化物中预先加入SnCl₂，再先后加入盐酸提取金属单硫化物中的酸可挥发性硫(AVS)，再用酸性CrCl₂溶液提取金属双硫化物中的铬还原态硫(CRS)，由此解决了传统分离提取方法不能将酸难溶的金属单硫化物与金属双硫化物中的硫分离提取的问题，同时，该分离提取方法在富含Fe³⁺的环境下也能将金属单硫化物与金属双硫化物混合体系中的这两类形态的硫实现分离提取，且效果显著；此外，SnCl₂价格低廉，容易获取，能分别显著提升金属单硫化物和金属双硫化物的回收率，具有广泛的科研应用和实际应用前景。

技术领域

本发明属于材料分析技术领域，具体涉及一种金属硫化物中硫的分离提取方法和应用。

背景技术

硫是地球上的主要元素之一，是多种氨基酸的组成部分，对所有生物来说，都是一种重要的必不可少的元素。硫在自然界中分布广且含量丰富，常以不同的价态和形态存在于大气、海洋和沉积物等介质中。化合态的硫主要以矿物的形式存在，包括金属硫化物(如黄铁矿(FeS₂)、硫化铜矿物(CuS)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)等)和硫酸盐矿物(如石膏(CaSO₄·2H₂O)、芒硝(Na₂SO₄·10H₂O)、重晶石(BaSO₄)等)。此外，金属硫化物按照硫的化学价主要包括金属单硫化物和金属双硫化物两类，不同类型的金属硫化物中硫的分离提取，为矿物学组成研究奠定基础。硫具有较强的生物化学活性，易发生氧化还原反应，同时也会影响其他元素的迁移转化，在生物地球化学循环中扮演重要角色。

在矿产资源的开采和利用中存在一系列环境问题，大多数的有色金属矿体矿山中含有大量硫化矿物，如黄铁矿，硫化铜矿物等；在水、微生物和空气的作用下，这些硫化矿物被氧化，形成含有大量H⁺、SO₄^2-和重金属离子的酸性矿山废水(AMD)。酸性矿山废水会严重破坏矿区周围的生态环境，危害人类健康；其含有大量的Fe，其中的Fe(III)因具有强氧化性，进而影响着重金属的迁移转化，在AMD的形成和修复过程中扮演着重要角色。因此，从富含Fe(III)的环境中对这些硫化矿物进行分离提取也是AMD治理工作开展的必要条件。

对于金属硫化物的分离提取，现有技术中是采用传统的连续提取法，即先用6N的盐酸将金属单硫化物提取成酸可挥发性硫(简称AVS，即为金属硫化物中可被酸作用而以H₂S形式释放出来的硫，一般为-2价的硫)，再用酸性CrCl₂溶液将金属双硫化物提取为铬还原态硫(简称CRS，即为金属硫化物中可被酸性CrCl₂溶液作用而以H₂S形式释放出来的硫，一般为-1价的硫)。但该方法不能将难溶于盐酸的金属单硫化物(例如CuS)中的S(-II)提取完全，使得CuS中的残留硫会误入CRS库中，导致金属单硫化物和金属双硫化物这两种类型的硫的分离提取存在干扰且不准确，即传统的连续提取的方法不能分离提取金属单硫化物(例如硫化铜等)和金属双硫化物(例如黄铁矿(FeS₂)等)中的两类形态的硫。

发明内容

本发明提出一种金属硫化物中硫的分离提取方法和应用，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了克服上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种金属硫化物中硫的分离提取方法，包括以下步骤：

1)取金属硫化物，加入SnCl₂溶液；

2)加入盐酸，密封后进行加热反应，收集气体产物A并通过缓冲溶液，得气体产物B，然后测定气体产物B中硫的含量，即为AVS含量；