含鉻物料中鉛量的測定方法研究

張德錄，夏兵偉，陳海燕，龐文林

（1.河南有色地質(zhì)勘察局，河南安陽 455004；2.水口山有色金屬集團(tuán)有限公司，湖南衡陽 421513；3.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410015）

·分 析·

含鉻物料中鉛量的測定方法研究

張德錄1，夏兵偉2，陳海燕2，龐文林3

（1.河南有色地質(zhì)勘察局，河南安陽 455004；2.水口山有色金屬集團(tuán)有限公司，湖南衡陽 421513；3.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410015）

鼓風(fēng)爐鉻鎂磚渣中采用GB／T8152.1－2006鉛量的分析方法，鉻與硫酸反應(yīng)生成Cr2-（SO4）3沉淀進(jìn)入待測溶液，其顏色影響無法判斷終點(diǎn)，引起分析結(jié)果不準(zhǔn)確。采用預(yù)先加入NaOH與H2O2與鉻離子生成，在過濾PbSO4時(shí)將其分離的方法，從而消除鉻的干擾；并對此方法進(jìn)行了條件試驗(yàn)、精密度和回收率試驗(yàn)，證明此方法準(zhǔn)確可靠。

鉻鎂磚渣；鉻；鉛量的測定；GB／T8152.1－2006

搞好資源綜合回收是國內(nèi)冶金技術(shù)發(fā)展的重要趨勢，也是衡量企業(yè)冶金技術(shù)水平的重要標(biāo)志。目前國內(nèi)煉鉛獲得大量推廣的底吹氧化－鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝，在耐火材料鉻鎂磚渣進(jìn)行回收鉛冶煉試驗(yàn)中，對試驗(yàn)物料進(jìn)行元素分析測試時(shí)，在鉛量的分析過程中用GB／T8152.1－2006《鉛精礦化學(xué)分析方法鉛量的測定》分析方法發(fā)現(xiàn)滴定時(shí)沒有明顯的變色點(diǎn)，無法判斷終點(diǎn)，不能給試驗(yàn)提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，不能有效地指導(dǎo)回收試驗(yàn)。本文通過對物料中化學(xué)元素的分析，發(fā)現(xiàn)鉻離子對GB／T8152.1－2006鉛量的分析方法有干擾，分析過程中Cr2O3轉(zhuǎn)變成Cr2（SO4）3紅色沉淀，隨同PbSO4沉淀到了滴定，其顏色干擾使變色點(diǎn)無法呈現(xiàn)，故無法判斷終點(diǎn)。本文通過對Cr3＋的轉(zhuǎn)變，在過濾時(shí)將其分離，達(dá)到鉛量分析的目的。

1 試驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

磚渣中鉻的主要存在形式為Cr2O3，試樣用NaOH、H2O2溶解，使Cr2O3轉(zhuǎn)變成Na2CrO4，試樣再用HCl、HNO3、H2SO4分解，將Pb轉(zhuǎn)變成PbSO4沉淀，過濾，使其與Na2CrO4和其它共存離子分離，從而消除Cr3＋的干擾，然后將PbSO4轉(zhuǎn)化為乙酸鉛，在pH為5.5～6.0的乙酸－乙酸鈉緩沖溶液中，以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液由紅色滴定至黃色。

1.2 主要試劑

氫氧化鈉；抗壞血酸；硫脲；金屬鉛（99.99%）：標(biāo)定前將金屬鉛外表氧化部分刨去；過氧化氫（30%）；鹽酸（1.19 g／m L）；氟化氫銨（飽和溶液）；硝酸（1.42 g／m L）；硫酸（1.84 g／m L）；硫酸（5%）；乙酸－乙酸鈉緩沖溶液（pH＝5.5）：將375 g無水乙酸鈉溶于水中，加入50 m L冰乙酸，用水稀釋至2 500 m L，混勻；二甲酚橙（1%）；EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取70 g EDTA于1 000 m L燒杯中，加水微熱溶解，冷卻至室溫，移入10 000 m L下口瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，標(biāo)定后使用。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取0.200 0 g試樣置于300 m L燒杯中，吹水5m L左右潤濕，加入2 g NaOH，緩慢加入5 m L H2O2（30%），蓋上表面皿，低溫加熱至反應(yīng)平靜，冷卻，緩慢加入10 m L濃HCl，低溫加熱溶解至體積約5 m L，加入5 m L濃HNO3，低溫加熱至溶解完全。加入1 m L飽和氟化氫銨，加入10 m L濃H2SO4，加熱至發(fā)煙完全，冷卻，吹水至體積約70 m L，煮沸8 min左右，流水冷卻30 min，用慢速定量濾紙過濾，用5%的H2SO4洗液洗沉淀4次，燒杯3次，再用水洗沉淀和燒杯各一次，將帶沉淀的濾紙展開放入原燒杯中，加入50 m L乙酸－乙酸鈉緩沖溶液（pH＝5.5），煮沸5 min，冷至室溫。加入0.1 g抗壞血酸，0.1 g硫脲，加水至體積約150 m L，加入1～2滴二甲酚橙（1%），用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)榱咙S色為終點(diǎn)，計(jì)算出試樣中鉛的百分含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 GB／T8152.1－2006方法簡介

GB／T8152.1－2006《鉛精礦化學(xué)分析方法鉛量的測定》，試樣用HCl、HNO3溶解后，濃H2SO4發(fā)煙完全使鉛生成PbSO4沉淀，過濾，沉淀用乙酸－乙酸鈉緩沖溶液溶解后，以二甲酚橙為指示劑，EDTA滴定溶液中鉛的含量。

2.2 鉻的干擾試驗(yàn)

鉻鎂磚渣中鉻的主要存在形式為Cr2O3，Cr2O3與H2SO4反應(yīng)生成Cr2（SO4）3紅色沉淀，過濾時(shí)伴隨PbSO4沉淀，被轉(zhuǎn)移到了滴定溶液中，而且使得PbSO4沉淀溶液渾濁，過濾速度緩慢，Cr2（SO4）3的紅色使滴定終點(diǎn)的黃色不明顯，故無法判斷終點(diǎn)，造成分析結(jié)果不準(zhǔn)確。直接采用GB／T8152.1－2006分析方法測定鉻鎂磚渣中鉛的含量結(jié)果見表1。

表1 GB／T8152.1－2006分析方法測定含鉻物料中鉛的含量%

2.3 試劑加入量試驗(yàn)

對含鉻量不同的鉻鎂磚渣加入NaOH和H2O2的量進(jìn)行了條件試驗(yàn)，結(jié)果見表2、表3。

表2 Cr2O3含量為4.06%的鉻鎂磚渣條件試驗(yàn)

表3 Cr2O3含量為1.10%的鉻鎂磚渣條件試驗(yàn)

NaOH和H2O2加入量不足時(shí)，與鉻離子反應(yīng)不完全，影響Pb的測定；NaOH加入量過多時(shí)，生成過多鹽類，溶液渾濁，影響PbSO4沉淀的質(zhì)量，故NaOH和H2O2加入量可根據(jù)試樣中Cr2O3含量進(jìn)行調(diào)整，試驗(yàn)選擇NaOH加入量為2 g和H2O2加入5 m L。

2.4 精密度試驗(yàn)

按實(shí)驗(yàn)方法對含不同量鉻的鉻鎂磚渣進(jìn)行精密度試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

表4 精密度試驗(yàn)%

2.5 回收率試驗(yàn)

以精密度試驗(yàn)F－8－3號(hào)試樣，加入不同量的鉛，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測定，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)加入回收率，結(jié)果見表5。

表5 回收率試驗(yàn)

3 結(jié) 論

實(shí)驗(yàn)分析通過條件試驗(yàn)、精密度試驗(yàn)和回收率試驗(yàn)，認(rèn)為該方法準(zhǔn)確、可靠，為含鉻物料中鉛的綜合回收利用提供了鉛的含量分析依據(jù)。

［1］ 陳壽椿.重要無機(jī)化學(xué)反應(yīng)［M］.上海：上?？萍技夹g(shù)出版社，1994.

［2］ 大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)（第四版）［M］.大連：高等教育出版社，2001.

［3］ 北京礦冶研究院.礦石及有色金屬分析手冊［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

［4］GB／T8152.1－2006.鉛精礦化學(xué)分析方法［S］.

Study of Test M ethod of Lead Content in the M aterials Containing Chrom ium

ZHANG De-lu1，XIA Bing-wei2，CHEN Hai-yan2，PANGWen-lin3

（1.Henan Non ferrous Geological Exploration Bureau，Anyang 455004，China；2.Hunan Shuikoushan Non ferrous Metals Group Co.，Ltd，Hengyang 421513，China；3.Hunan Research Instiute of Non ferrous Metals，Changsha 410015，China）

GB／T8152.1－2006 is a standardmethod for chemical analysis of lead content.However，thismethod is not valid when it was used to determine the lead content in the residue ofmagnesia chrome bricks in the blast furnace，because Cr2O3would reactwith sulfuric acid to form Cr2（SO4）3interfusing w ith the PbSO4precipitate.Then Cr3＋entered into the sample solution so that its color interfered the end point of titration and accordingly resulted in the inaccuracy of the analysis.This paper presents a method，adding NaOH and H2O2in advance to oxidate Cr3＋to CrO2－4and then separating CrO2－4from PbSO4as it was filtered，to eliminate the interference of chromium.And a series of conditional，accuracy and recovery rate experiments were conducted to prove the reliability of thismethod.

the residue ofmagnesia chrome bricks；chromium；the determination of lead content；GB／T8152.1－2006

O614.43＋3

A

1003－5540（2012）06－0068－03

2012－10－20

張德錄（1963－），男，工程師，主要從事礦石和有色金屬分析檢測工作。