礦石中釩的快速測定

張俊鋒

(湖南省地質礦產勘查開發局403隊,湖南常德 415300)

礦石中釩的快速測定

張俊鋒

(湖南省地質礦產勘查開發局403隊,湖南常德 415300)

采用酸溶試樣以硫酸亞鐵銨滴定釩量,操作簡便快速,結果準確可靠,可測定0.05%以上的釩。

釩;硫酸亞鐵銨;滴定

本文采用硫酸、硝酸分解試樣,在酸性介質中用高錳酸鉀將低價釩氧化成高價釩,在有尿素存在下,用亞硝酸鈉破壞過量的高錳酸鉀,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用標準硫酸亞鐵銨溶液滴定。方法簡單、快速、準確。

1 實驗部分

1.1 試 劑

1.硫酸:1+1。

2.硝酸:ρ=1.42 g/cm3。

3.磷酸:ρ=1.70 g/cm3。

4.高氯酸:ρ=1.67 g/cm3。

5.固體尿素(分析純)。

6.二苯胺磺酸鈉:0.5%水溶液。

7.亞硝酸鈉:1%水溶液。

8.高錳酸鉀:3%水溶液。

9.硫酸亞鐵銨標準溶液:0.02 mol/L。

10.釩標準溶液:10 mg/mL。

1.2 實驗方法

稱量已在105±2℃烘干且恒重的樣品0.500 0 g于125 mL三角燒杯中,加1+1的硫酸10 mL,濃硝酸1 mL,加高氯酸1～2 mL,搖勻,在低溫電熱板上加熱分解至無黑色殘渣,取下冷卻,加水25 mL,加0.02 mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液10 mL,加磷酸1 mL,用滴管滴加3%的高錳酸鉀溶液至試液出現穩定的紅色,并過量2～3滴,放置10 min后,加固體尿素1 g,滴加1%的亞硝酸鈉溶液至紅色褪盡并過量2滴,加二苯胺磺酸鈉指示劑2滴,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至紫色消失即為終點。

1.3 分析結果計算

按下式計算釩的含量:

式中V為滴定釩時所消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液/ mL;C為硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度/mol·L-1;G為試樣的重量/g。

2 結果與討論

2.1 酸度的選擇

移取10 mL釩標準溶液于一空白試液中,按實驗方法操作,試液酸度不同,實驗結果列于表1。

表1 酸度的選擇

由表1可知,試液的酸度以15%時測定結果穩定。試液酸度過大,釩氧化速度緩慢,導致結果偏低。試液的酸度小于13%時,鉻、錳、鈰有被氧化的可能性,干擾釩的測定,導致結果偏高。所以本實驗選擇加水25 mL,使最后滴定時的酸度控制在15%左右。

2.2 氧化時間

實驗選擇高錳酸鉀為氧化劑,將釩氧化至五價。

移取10 mL釩標準溶液于一空白試液中,按實驗方法操作,加入高錳酸鉀的氧化時間不同,實驗結果列于表2。

由表2可以看出,試液放置5min就已氧化完全,由于氧化時間與室溫有關,所以選擇放置10 min氧化。

表2 氧化時間對結果的影響

2.3 尿素用量的選擇

移取10 mL釩標準溶液于一空白試液中,按實驗方法操作,加尿素的量不同,實驗結果列于表3。

表3 尿素用量對結果的影響

由表3可以看出,尿素的加入是必要的,否則沒有終點,加入1 g的量就足以還原過量的亞硝酸鈉,防止過量的亞硝酸鈉還原五價釩,使結果偏低。

2.4 過量的亞硝酸鈉量

移取10 mL釩標準溶液于一空白試液中,按實驗方法操作,過量的亞硝酸鈉量不同,實驗結果列于表4。

表4 過量的亞硝酸鈉量對結果的影響

由表4可以看出,亞硝酸鈉過量1～4滴,實驗結果都很穩定,本實驗選擇過量2滴。

2.5 指示劑的用量

移取10 mL釩標準溶液于一空白試液中,按實驗方法操作,指示劑的加入量不同,實驗結果列于表5。

表5 指示劑的加入量對結果的影響

由表5可知,指示劑加入量在2滴時,結果令人滿意,本實驗選擇加入二苯胺磺酸鈉指示劑2滴。

2.6 準確度實驗

選取本化驗室釩礦標準樣品按試驗方法進行操作,結果列于表6。

表6 標準樣品測試結果

由表6可以看出,本實驗測試結果準確可靠,適合礦石中釩的測定。

2.7 精密度實驗

選取本化驗室標準樣品湘241進行平行實驗,并計算相對誤差,結果列于表7。

表7 標準樣品測試結果

實驗表明本方法具有較好的精密度,證明此方法對礦石中釩的測定是可行的。

2.8 干擾消除

鉻的存在使分子結果偏高,在加入高錳酸鉀溶液氧化釩以前,加入亞鐵鹽使鉻還原成低價,消除干擾。加入磷酸絡合三價鐵,防止三價鐵顏色的干擾,使終點明顯清晰。少量的鉬、鎳、錳、鉀、鈉、鈷等離子對測定結果無影響。

3 結束語

本實驗方法對于高含量以及低含量樣品均適合,具有操作簡便、容易掌握、成本低、測試結果準確可靠等優點,適合地質實驗室用于批量礦石中釩的快速測定。

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[5] 張利軍,包紅霞,董丙成.過硫酸銨氧化-快速測定各種合金鋼中釩[J].萊鋼科技,2004,(2):39.

Determination of Vanadium Ore

ZHANGJun-feng
(The Geology and Mineral Resources Experimental Test Organization of Northern Hunan Province,Changde415300,China)

The operation is simple and quick of titrating vanadium with ammonium ferrous sulfate in acidity dissolution agent,and the result is accurate and reliable.This method could decide vanadium above 0.05%.

vanadium;ammonium ferrous sulfate;titrating

O614.51+1

A

1003-5540(2010)06-0064-03

張俊鋒(1983-),男,助理工程師,主要從事分析測試研究工作。

2010-10-20