滴定分析法測定鐵礦中亞鐵含量

張利敏，孫喜房，陸華婷

(通標標準技術(shù)服務(wù) (上海) 有限公司礦產(chǎn)部，上海, 200233）

滴定分析法測定鐵礦中亞鐵含量

張利敏，孫喜房，陸華婷

(通標標準技術(shù)服務(wù) (上海) 有限公司礦產(chǎn)部，上海, 200233）

采用硫酸氫氟酸溶樣對鐵礦中亞鐵含量測定進行了探討。考察了酸種類、溶樣時間對鐵礦中亞鐵含量測定的影響。實驗表明，硫酸氫氟酸進行溶樣，溶樣時間控制在10min時測定結(jié)果較好。

鐵礦；氧化亞鐵；滴定分析法

進行鐵礦石化學成分分析時，除了對全鐵含量進行分析，有時還需了解亞鐵含量，指導高爐煉鐵工藝或氧化鐵中亞鐵的控制分析[1]。因此高效、準確地測定亞鐵含量就顯得比較重要。目前，氧化亞鐵含量的檢測方法有電位滴定法、X射線熒光法、重鉻酸鉀滴定法、鄰菲羅啉光度法、向紅菲羅啉光度法等[2]。一般實驗室多采用鹽酸溶樣，CO2氣體保護，但對于難溶礦樣則樣品分解不完全，造成結(jié)果偏低[3]?？刂茖嶒灄l件，采用氫氟酸與硫酸混酸在鉑金坩堝中加熱溶解，簡單快速，測定結(jié)果較好[4~5]。

1 試驗部分

1.1 主要試劑

硫磷混合酸：在不斷攪拌下將300mL硫酸加至500mL水中，冷卻后，加入磷酸200mL，冷卻，用水稀釋至1L，混勻備用。

(1+1)硫酸：在不斷攪拌下將500mL硫酸加至500mL水中，冷卻后，搖勻備用。

二苯胺磺酸鈉指示劑：5g·L-1。

重鉻酸鉀標準溶液：稱取150℃下干燥2h的重鉻酸鉀適量，加水溶解后，進行定容，搖勻。依據(jù)樣品中亞鐵的含量可配制不同濃度的重鉻酸鉀標準溶液。

1.2 測試方法

稱取0.2~0.5g試樣（不烘樣品），置于鉑金坩堝中，加預熱至近沸的1∶1硫酸10mL，氫氟酸5mL，蓋上鉑坩堝蓋，迅速加熱至微沸并保持8~10min（電爐能使溶液在2min內(nèi)沸騰）。待試樣分解后，將坩堝迅速移入預先盛有200mL水的燒杯中（內(nèi)含25 mL飽和硼酸），加硫磷混酸，二苯胺磺酸鈉指示劑，用重鉻酸鉀標準溶液滴定。

以質(zhì)量分數(shù)表示FeO含量，計算公式如下：

式中：c－重鉻酸鉀標準溶液的濃度，mol·L-1；

v－耗用重鉻酸鉀標準溶液的體積分數(shù)，mL；

m－樣品質(zhì)量，g；

71.84 －滴定反應(yīng)中氧化亞鐵的摩爾質(zhì)量，g·mol-1。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶樣酸的影響

用鹽酸溶解樣品時，溶樣時間長，對于難溶樣品還可能分解不完全，造成結(jié)果偏低。用硫酸與氫氟酸進行溶樣，測定周期縮短，樣品分解較完全。實驗中我們采用硫酸與氫氟酸進行溶樣。

表1 溶樣酸的影響Table 1 Effect of different acid on the result

2.2 加熱時間的影響

對于含硫樣品隨著硫酸預熱時間的延長試樣亞鐵含量逐漸升高，超過一定限度后，實驗測定結(jié)果也會偏低。原因是隨著硫酸加熱時間的延長，其氧化能力逐漸增強使低價的硫與高價的鐵進行反應(yīng)，使測定結(jié)果偏高。在硫酸預熱一定時間后，溶樣時間超過某一限度后，結(jié)果偏低。原因是樣品被空氣中的氧氣氧化，從而使結(jié)果偏低。因此依據(jù)加熱臺功率的大小選擇合適的硫酸預熱時間和溶樣時間。

2.3 樣品分解時間的影響

通過實驗發(fā)現(xiàn)，樣品分解時間不同，其測定結(jié)果亦不同，不同樣品其變化趨勢也不一致。有些樣品其結(jié)果隨加熱時間的延長結(jié)果逐漸增加，有的樣品隨著加熱時間的延長其結(jié)果沒有明顯變化。

表2 溶樣時間的影響Table 2 Effect of decompose time on the result

2.4 樣品分析

為考察方法的準確度和精密度，選取了有代表性的樣品進行比對分析。結(jié)果表明，準確度和精密度較好，證明該方法可行。

表3 鐵礦樣品FeO含量測定結(jié)果Table 3 FeO content of the iron ore sample determination results

3 結(jié)論

通過實驗可知，滴定分析法測定鐵礦中亞鐵含量的最佳條件為：適量樣品加入預熱至近沸的（1+1）H2SO410mL，5 mL HF，蓋 上 鉑 蓋，微 沸8~10min溶解樣品，后在硫磷混酸的環(huán)境下用重鉻酸鉀標準溶液滴定，測定周期縮短，樣品分解較完全，結(jié)果準確性及重現(xiàn)性好。

[1] 張粉艷,李穩(wěn)宏,樊君，等.鐵礦粉化學熱加工中亞鐵含量測定[J].理化檢驗-化學分冊，2002，38（11）：560-561.

[2] 張燮，等.工業(yè)分析化學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003.79.

[3] 湖南省礦產(chǎn)測試利用研究所.巖石礦物分析[M].長沙：湖南地質(zhì)出版社，1988.172-173.

[4] 巖石礦物分析編寫組.巖石礦物分析(第一分冊)(第3版)[M].北京:地質(zhì)出版社，1991.253.

[5] 聞向東,文斌,吳秀云.滴定法測定鐵礦中氧化亞鐵的不確定度評定[J].武鋼技術(shù)，2007，45（6）：14-16.

Measure of Ferrous Oxide Content in Iron Ore by Titrimetric Analysis

ZHANG Li-min SUN Xi-fang LU Hua-ting
（Department of Minerals Services ， SGS-CSTC Standards Technical Services （Shanghai） Co.， Ltd.， Shanghai， 200233， China）

The paper discussed the determination of the ferrous oxide content in the iron ore by sulfuric acid and hydrof l uoric acid decomposed the sample. The measurement conditions including types of acidity， decompose time were studied simultaneously. The results showed that the method was practicable if the decompose time controlled in about10min.

iron ore; ferrous oxide; titrimetric analysis

O 655.2

A

1671-9905(2012)07-0052-02

張利敏（1985-），女，漢族，理學碩士，主要從事分析檢驗工作，電話：13636504886，E-mail：wszhanglimin@yahoo.com.cn

2012-04-23