一種新的EDTA滴定法測(cè)定鋅焙砂中鋅量

（廣西壯族自治區(qū)冶金產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)站，廣西 南寧 530023）

鋅焙砂是鋅精礦經(jīng)焙燒后所得的產(chǎn)物，主要用于鋅的冶煉，是煉鋅最主要的原料，是生產(chǎn)直接法氧化鋅、電解鋅、電爐鋅粉等生產(chǎn)原料。準(zhǔn)確測(cè)定鋅焙砂中鋅量對(duì)控制鋅冶煉過(guò)程、提高產(chǎn)品質(zhì)量十分重要。目前鋅焙砂中鋅量的測(cè)定主要采用國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法[1-2]，這兩個(gè)方法均采用鹽酸、硝酸和硫酸分解試樣。實(shí)際檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn)，一些高硅、高鋁的鋅焙砂樣品，采用酸溶，溶樣條件難以把握。本文采用焦硫酸鉀熔融分解試樣，稀鹽酸浸取，溶樣條件易于控制。對(duì)于鉛的干擾消除，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法均采用硫酸沉淀過(guò)濾分離的方式，手續(xù)繁瑣。本文提出了在氨水沉淀分離其他共存元素的同時(shí)加入飽和碳酸氫鈉溶液，使鉛與其他共存元素共沉淀，消除了鉛的干擾，簡(jiǎn)化了分析流程，縮短了分析周期，提高了工作效率，保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性。此法簡(jiǎn)便快捷可滿足生產(chǎn)檢驗(yàn)需要。

1 實(shí)驗(yàn)部分

（1）主要試劑與標(biāo)準(zhǔn)溶液

焦硫酸鉀；氯化銨；抗壞血酸；鹽酸（1+1）；氨水；飽和碳酸氫鈉溶液；硫代硫酸鈉溶液（100g/L）；氟化鉀溶液（200g/L），貯于塑料瓶中；洗滌液：2g氯化銨溶于100mL水中，加1mL氨水，混勻；過(guò)硫酸銨溶液（200g/L），當(dāng)日配制；

乙酸-乙酸鈉緩沖溶液（pH5.5）：150g乙酸鈉溶于水中，加入18mL乙酸，用水稀釋至1000mL，混勻；硫酸鐵貯存溶液（100g/L）：稱取100g硫酸鐵溶解于1000mL硫酸（1+9）中；乙二胺四乙酸二鈉（Na2EDTA）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液〔C（C10H14N2O8Na2）=0.05mol/L〕：稱 取18.6g乙二胺四乙酸二鈉，加水微熱溶解，冷至室溫，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻放置3天后標(biāo)定。乙二胺四乙酸二鈉（Na2EDTA）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)定：稱取3份0.1000g金屬鋅（鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.9%）置于400mL燒杯中，加入10mL鹽酸（1+1），蓋上表皿，低溫溶解，取下冷卻，加入20mL水，1mL硫酸鐵貯存溶液，以下按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行，計(jì)算乙二胺四乙酸二鈉（Na2EDTA）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液物質(zhì)的量的濃度。甲基橙指示劑（0.5g/L）；二甲酚橙指示劑（5g/L），限2周內(nèi)使用。

（2）實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.20g（精確至0.0001g）試樣置于30mL瓷坩堝中，加入3g～4g焦硫酸鉀，蓋上坩堝蓋，放入400℃～500℃的高溫爐中放置10min，爐溫升至700℃～750℃時(shí)熔融10min，取出，冷卻。將坩堝連同坩堝蓋置于預(yù)先盛有50mL鹽酸（1+1）的400mL燒杯中，加熱溶解浸出熔塊，用熱水洗凈坩堝和蓋。加入3g～5g氯化銨、5mL過(guò)硫酸銨溶液，用氨水中和至沉淀完全，再過(guò)量10mL，加入10mL飽和碳酸氫鈉溶液，加熱微沸1min-2min，趁熱用快速定性濾紙過(guò)濾，用熱的洗滌液洗滌燒杯和沉淀各2～3次，濾液保留。將沉淀用熱的洗滌液洗到原沉淀的燒杯中，加入鹽酸（1+1）溶解沉淀，加5mL過(guò)硫酸銨溶液，用氨水中和至沉淀完全，再過(guò)量10mL，加入10mL飽和碳酸氫鈉溶液，加熱微沸1min-2min，取下，經(jīng)原濾紙過(guò)濾于保留液的燒杯中，用熱的洗滌液洗滌燒杯和沉淀各3次～4次。將濾液煮沸并濃縮至100mL，徹底破壞過(guò)剩的過(guò)硫酸銨，取下冷卻。加入0.1g抗壞血酸，1d甲基橙指示劑，用氨水和鹽酸（1+1）調(diào)至溶液恰變紅色，加入20mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液、5mL氟化鉀溶液，10mL硫代硫酸鈉溶液混勻，加1d～2d二甲酚橙指示劑用Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色為終點(diǎn)。

表1 加標(biāo)回收試驗(yàn)

表2 精密度試驗(yàn)

表3 方法對(duì)比 （%）

2 結(jié)果與討論

（1）共存元素的干擾及消除

鋅焙砂是鋅精礦經(jīng)焙燒后所得的產(chǎn)物，主要成分除鋅外，還含有鐵，鉛、錳、硅、鋁、銅、砷、硫、鎘、錫、鎳、鈷、銻、氟、氯、鍺、銀、銦等其他雜質(zhì)元素。現(xiàn)行的EDTA滴定法測(cè)定鋅均采用在過(guò)硫酸銨等氧化劑存在的氨性溶液中，鐵、鋁、鉛、錳、銻、鉍、錫、砷等生成沉淀，而鋅留在溶液中。為減少氫氧化物對(duì)鋅的吸附，采用二次氨水分離。用氟化物掩蔽少量的鐵、鋁，用硫代硫酸鈉掩蔽銅，在pH5～6的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液中，以二甲酚橙為指示劑，EDTA測(cè)定鋅量。鎘的干擾可以通過(guò)原子吸收光譜法測(cè)定鎘量，定量地扣除鎘的干擾。硅、硫、氟、氯、銀等不能與EDTA絡(luò)合的元素不干擾測(cè)定。

鋅焙砂中鋅量的測(cè)定國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)于高含量鉛均要求先用硫酸沉淀分離，增加了操作步驟，手續(xù)繁瑣。利用PbCO3的難溶性，在氨水沉淀分離共存元素時(shí)，加入飽和碳酸氫鈉溶液，使鉛與其他共存元素一起共沉淀，簡(jiǎn)化了分析步驟，經(jīng)多次試驗(yàn)，改進(jìn)的方法可完全消除鉛的干擾，操作過(guò)程簡(jiǎn)便，縮短了分析周期，提高了工作效率。

（2） 回收率試驗(yàn)

在擬定的試驗(yàn)條件下，鋅加標(biāo)回收率在99.70%～100.20 %之間，結(jié)果令人滿意。見(jiàn)表2。

（3） 精密度試驗(yàn)

將4個(gè)鋅焙砂試樣分別稱取11份，按本法測(cè)定鋅量，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。測(cè)得的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.156 %～0.256%，滿足EDTA滴定法測(cè)定鋅的分析要求。

（4） 方法準(zhǔn)確度

采用本法與國(guó)標(biāo)、行標(biāo)對(duì)鋅精礦標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和鋅焙砂樣品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表3。通過(guò)比對(duì)可見(jiàn)三種方法測(cè)定結(jié)果相吻合。

3 結(jié)論

本法采用焦硫酸鉀熔融分解試樣，通過(guò)加入飽和碳酸氫鈉溶液，使鉛與其他共存元素共沉淀，消除了鉛的干擾，簡(jiǎn)化了分析流程，縮短了分析周期，提高了工作效率。方法操作簡(jiǎn)便，重現(xiàn)性好，結(jié)果準(zhǔn)確。