銅精礦中鐵含量的快速測(cè)定分析

韓 娟，石 巖，亓紅英

（天津出入境檢驗(yàn)檢疫局，天津 300457）

采用三氯化鈦或者氯化亞錫作為還原劑方式來(lái)對(duì)銅精礦當(dāng)中鐵含量進(jìn)行測(cè)定，由于銅具有嚴(yán)重的干擾，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不具備很高的準(zhǔn)確度。用氨分離法來(lái)測(cè)定，雖然準(zhǔn)確度有所提高，但是卻非常復(fù)雜。該實(shí)驗(yàn)在以前人經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的前提下，不分離銅來(lái)檢測(cè)鐵含量，這種方法不僅準(zhǔn)確度高，而且精密度好、速度快。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 使用的主要試劑

①鎢酸鈉溶液：濃度為25克每升；②硫磷混酸：等體積混合磷酸以及硫酸；③硫酸亞鈦溶液（1+3）：在75毫升水溶液中溶入25毫升百分之十五的硫酸亞泰溶液，混勻，現(xiàn)配現(xiàn)用；④重鉻酸鉀溶液：C（1/6K2Cr2O7）=0,05mol/L；⑤二苯胺磺酸鈉：5g/L。

配置：在300毫升的燒杯當(dāng)中將25克的重鉻酸鉀（AR）溶解，之后再移入到試劑瓶當(dāng)中，用水將溶液稀釋到10升，混合均勻后待標(biāo)定。

標(biāo)定：在250毫升的三角燒瓶當(dāng)中稱(chēng)取0.1克含量大于99.99%的高純度三氧化二鐵四份，加入15毫升的硫磷混酸溶液，混合均勻，在高溫電爐上對(duì)其完全加熱分解，之后取下冷卻。對(duì)其吹水達(dá)到40毫升體積，然后加入4毫升的鎢酸鈉溶液，再滴入硫酸亞鈦溶液，直到其藍(lán)色穩(wěn)定之后再滴入一到兩滴，最后使用水進(jìn)行稀釋?zhuān)蛊潴w積達(dá)到150毫升，再滴入兩滴5g/L的硫酸銅溶液，搖晃使其褪去藍(lán)色，加入兩滴二苯胺磺酸銨溶液，立即使用重鉻酸鉀溶液進(jìn)行滴定，直到出現(xiàn)藍(lán)紫色，隨同開(kāi)展空白試驗(yàn)[1]。

1.2 實(shí)驗(yàn)方式

在250毫升的三角燒瓶當(dāng)中放入40毫克的標(biāo)準(zhǔn)銅溶液和50毫克的標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液，之后加入硫磷混酸溶液15毫升，使用高溫電驢進(jìn)行加熱分解，之后取下冷卻[2]。對(duì)其進(jìn)行吹水使體積達(dá)到40毫升，再加入4毫升的鎢酸鈉溶液，再滴入硫酸亞鈦溶液，直到其藍(lán)色穩(wěn)定之后再滴入一到兩滴，最后使用水進(jìn)行稀釋?zhuān)蛊潴w積達(dá)到150毫升，再滴入兩滴5g/L的硫酸銅溶液，搖晃使其褪去藍(lán)色，加入兩滴二苯胺磺酸銨溶液，立即使用重鉻酸鉀溶液進(jìn)行滴定，直到出現(xiàn)藍(lán)紫色，隨同開(kāi)展空白試驗(yàn)[3]。

2 結(jié)果和討論

2.1 條件實(shí)驗(yàn)

（1）選擇硫磷混酸用量。移取銅標(biāo)準(zhǔn)和鐵標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，在不同量的硫磷混酸當(dāng)中分別加入0.2g的銅精礦進(jìn)行溶樣。在含有相同鐵量以及銅量的銅精礦試樣當(dāng)中，隨著硫磷混酸加入量的增加其測(cè)得的鐵量也逐步增加，溶液也逐漸清亮。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩吹剑?dāng)硫磷混酸使用量處于10到20毫升之間時(shí)都能夠得到準(zhǔn)確的結(jié)果，在本實(shí)驗(yàn)方法中使用15毫升。

（2）選擇還原劑。在250毫升的三角燒瓶當(dāng)中放入0.2000g的銅精礦以及銅、鐵標(biāo)準(zhǔn)混合液，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，使用Ti2(SO4)3、TiCl3、SnCl2分別作為還原劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，不管是銅、鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液還是銅精礦，三氯化鈦?zhàn)鳛檫€原劑所得到的鐵量都是與其試樣實(shí)際含量最為接近的，其次為氯化亞錫，最后是三氯化鈦。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到，TiCl3、SnCl2都會(huì)使測(cè)得結(jié)果嚴(yán)重偏高，因?yàn)槠鋵l-引入到試液當(dāng)中，所以使用Ti2(SO4)3來(lái)當(dāng)作還原劑。

（3）選擇鎢酸鈉溶液。按照試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，在鐵量為50mg，銅量為40mg時(shí)，分別加入2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml以及6.0ml的鎢酸鈉溶液時(shí)，所測(cè)得的鐵量分別為51.00mg、49.91mg、50.02mg、50.09mg以 及49.90mg，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，當(dāng)鎢酸鈉溶液的用量在3到6毫升的時(shí)候不影響測(cè)定結(jié)果，在本實(shí)驗(yàn)方法中選用4ml。

（4）選擇滴定試液的體積。在250ml的三角燒杯當(dāng)中放入40mg的標(biāo)準(zhǔn)銅溶液以及50mg的標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，僅僅對(duì)滴定前的溶液體積進(jìn)行改變。可以得到，當(dāng)溶液體積為50毫升時(shí)得到50.88毫克的鐵量，并且其回收率為101.8%，溶液清亮；當(dāng)溶液體積為100ml時(shí)，測(cè)得鐵量為50.07mg，回收率為100.1%，溶液清亮；當(dāng)溶液體積為120ml時(shí)，得到鐵量49.96mg，回收率為99.9%，溶液清亮；當(dāng)溶液體積為150ml時(shí)，得到49.98mg的鐵量，回收率為100.0%，溶液清亮；當(dāng)體積為200ml時(shí)，得到49.98mg的鐵，回收率為99.8%，溶液渾濁。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠看到，當(dāng)溶液的體積處于120到150毫升之間時(shí)不影響測(cè)定結(jié)果，在本實(shí)驗(yàn)方法中選擇150毫升左右來(lái)滴定。

（5）不一樣鐵量的回收率。在250ml的三角燒瓶當(dāng)中放入40mg標(biāo)準(zhǔn)銅溶液以及不同量的標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液，得到當(dāng)加入鐵量分別為0.2、0、4、0.6、0.8、1.0、5.0、10.0、50.0、100.0、120.0時(shí)，測(cè) 的 鐵 量 分 別 為0.225、0.421、0.618、0.814、0.996、4.90、9.99、49.99、100.01、119.90，其回收率分為別112.5、105.3、103.0、101.8、99.6、98.0、99.9、100.0、100.0和99.9。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠看到，在鐵量不超過(guò)0.6毫克時(shí)，測(cè)定鐵的結(jié)果偏高，超過(guò)1.0毫克時(shí)，測(cè)得結(jié)果穩(wěn)定，這也就表明該方法可以對(duì)含鐵量大于0.5%的銅精礦進(jìn)行測(cè)定。

2.2 共存離子的干擾

①測(cè)定銅的干擾。在250ml的三角燒瓶中放入50mg的標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液，去不同量的銅加入，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，得到在100mg以內(nèi)的銅都不會(huì)影響測(cè)得的鐵含量。②測(cè)定共存元素的干擾。在250ml的三角燒瓶中放入40mg的標(biāo)準(zhǔn)銅溶液以及50mg的標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液，將一定量的共存元素分別加入其中，可以得到各元素沒(méi)有顯著地影響到對(duì)鐵含量的測(cè)定，回收率處于96.4%到103.9%之間，具有良好的回收情況。

2.3 樣品分析

在250ml的三角燒瓶中放入0.2g試樣，加入15毫升硫磷混酸，0.5毫升高氯酸，搖勻并且加熱分解，冷卻，吹水到40毫升，以下采用相同方法。①考察精密度。按照事前制定的方法考查6個(gè)銅精礦的精密度，考查結(jié)果得到該方法所得到的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差處于0.14%到0.40%之間，符合測(cè)定的眼球。②樣品回收。將標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液加入到3個(gè)試樣當(dāng)中，實(shí)施加標(biāo)回收試驗(yàn)，得到其回收率處于96.4%到103.5%之間，符合測(cè)定的要求，此實(shí)驗(yàn)方法具有可行性。

3 結(jié)語(yǔ)

在本實(shí)驗(yàn)方法中使用硫磷混酸進(jìn)行分解，硫酸亞鈦?zhàn)鳛檫€原劑，二苯胺磺酸鈉用作指示劑，重鉻酸鉀進(jìn)行滴定。根據(jù)試驗(yàn)表明，應(yīng)該避免在實(shí)驗(yàn)中引入氯離子，在進(jìn)行還原操作時(shí)應(yīng)該逐滴的加入硫酸亞鈦，可以存在大量銅離子。同氨水分離法相比較，不用沉淀分離雜質(zhì)，該方法更加便捷環(huán)保，并且精密度以及準(zhǔn)確度都非常高，測(cè)定結(jié)果符合銅精礦中對(duì)鐵的測(cè)定要求，能夠進(jìn)行推廣使用。

[1]萬(wàn)雙，李先和．X射線熒光光譜法測(cè)定銅精礦中的銅、鉛、鉻、砷、銀、銻、鉍、鎳、鐵和鋁含量[J]．全國(guó)有色金屬分析監(jiān)測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)交流研討會(huì),2015,24(25)：98-99．

[2]劉青，李富斌．銅精礦中鐵的快速直接測(cè)定[J]．科技風(fēng),2015,14(22)：98-99．

[3]王冠軍．如何測(cè)定銅精礦中的鐵含量[J]．黑龍江科技信息,2015，21(3)：269-270．