鐵礦石中重鉻酸鉀滴定測TFe 分析方法優化研究

李 娜，朱為民，付海濤

（江西新余鋼鐵股份有限公司，江西 新余 338001）

重鉻酸鉀氧化還原法測鐵礦石中鐵，用二氯化錫—三氯化鈦還原三價鐵為二價鐵的分析方法時，鎢酸鈉為指示劑，當三氯化鈦過量時可使鎢酸鈉中的六價鎢還原成五價鎢化合物，過量三氯化鈦用稀重鉻酸鉀使溶液藍色褪去。氧化“鎢藍”終點的觀察為方法的關鍵。此舉避免了劇毒汞鹽的危害，但因氧化劑與滴定劑的同是重鉻酸鉀，操作稍有不慎都能使結果產生較大誤差。因此，筆者就幾種不同氧化還原分析方法做了比較分析后發現：汞鹽法雖準確但因危害大不考慮。鋅粉還原法需加裝二氧化碳保護裝置隔絕空氣，操作繁瑣。過量鈦自然氧化法時間較長，不適合大批量生產操作。硫酸銅催化法靈敏快速，在控制好銅離子濃度消除干擾的情況下，可較好的用于生產分析[1]。

1 實驗部分

1.1 主要試劑

（1）硫酸：ρ1.84g/mL。

（2）磷酸：ρ1.70g/mL。

（3）鹽酸：ρ1.19g/mL。

（4）二氯化錫溶液（60g/L）：稱取6g 二氯化錫（SnCl2.2H2O）于150mL 燒杯中，加入20mL 鹽酸（1.1.3），加熱溶解至清亮，用水稀釋至100mL，混勻。

（5）三氯化鈦溶液（2+8）：取20mL 三氯化鈦，用鹽酸（5+95）稀釋至100mL，混勻。

（6）鎢酸鈉溶液（250g/L）：鎢酸鈉溶液（250g/L）（有沉淀時需要過濾），使用時每100mL 加5mL 磷酸混勻。

（7）二苯胺磺酸鈉指示劑溶液（2g/L）。

（9）硫酸銅溶液：0.5%。

1.2 實驗方法

稱取0.200g 試料（精確至±0.0001g），將試料置于300mL 錐形瓶中，加入5mL（2）磷酸、5mL（1）硫酸，加熱至試料完全溶解，硫酸煙懸至瓶底1/3 處取下，冷卻。緩慢加入10mL（3）鹽酸，趁熱滴加二氯化錫（4）溶液至呈淺黃色，沖入蒸餾水至體積60mL～80mL，加熱至微沸，取下。 溶液冷至40℃～50℃時，加入10 滴鎢酸鈉（6）溶液，用三氯化鈦（5）還原至藍色，加硫酸銅溶液（9）2 滴，搖動4s～5s 至“鎢藍”恰好消失，加入6～8 滴二苯胺磺酸鈉指示劑溶液（7），立即用重鉻酸鉀標準溶液（8）滴定至穩定的紫色為終點[2]。

1.3 分析結果的計算

按式（1）計算鐵的百分含量。

V ——消耗重鉻酸鉀標準溶液的體積，mL；

m ——試料量，g。

表1 準確度、精密度試驗

表2 加標回收率試驗

2 結果與討論

2.1 銅離子對鐵干擾的影響

硫酸銅催化法具有靈敏快速的優點，因銅離子的存在易使三氯化鈦還原終點褪色，其量越高褪色越快。但銅離子易被三價鈦還原為低價，同時又被重鉻酸鉀氧化，從而造成結果偏高（較高銅時）。另外銅氧化后又對亞鐵起催化作用，又使鐵的結果偏低。因此需控制好試樣中硫酸銅濃度使其不干擾測定，一般理論上認為銅離子濃度大于0.5%即有干擾。經實驗選擇硫酸銅溶液濃度0.5%，2 滴。

2.2 硫酸銅還原溫度的選擇

在還原、氧化鎢蘭的這一步驟時，硫磷混酸溶樣溫度應控制50℃～60℃。主要原因是磷酸與鈦鹽絡合作用，降低了“鎢蘭”終點的敏銳性，所以溫度宜高些提高還原氧化時的靈敏度。溫度低在硫酸銅氧化“鎢蘭”終點反應慢，氧化終點易返。溫度高，反應快，溫度太高，“鎢蘭”顏色淺，同時三氯化鈦還原終點也易退色，另外，溫度高時銅離子干擾增大，影響分析結果。

2.3 滴定溶液體積的選擇

體積太大，由于酸度變小易引起鈦鹽水解；體積太小，由于鹽酸比例大，終點黃色過渡色大，所以一般控制在加100ml 蒸餾水后再滴定。

2.4 準確度、精密度實驗

由表1 可知，該方法對于鐵礦石中鐵的檢測精密度和準確度都較好。

2.5 回收率實驗

從表2 可知，加標回收率在98.%～100.%之間。

3 結論

硫酸銅催化法靈敏快速，在控制好溶液中銅離子濃度、溫度、體積消除干擾的情況下，可較好的用于生產分析[3]。