堿熔除鐵氟化物置換容量法測定鐵礦石中的三氧化二鋁

劉向東，蘇 丹，周春陽

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局研究所，吉林 長春 130012

鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的重要原材料，為了控制煉鐵過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量，需要對礦石中各主要元素進行分析，其中三氧化二鋁是一個重要的監(jiān)控對象。目前鐵礦石中三氧化二鋁的測定方法很多，主要有分光光度法[1-3]、絡(luò)合滴定法[1-4]、ICP等離子發(fā)射光譜法[5]、火焰原子吸收法[6]等，其中最常用的為EDTA絡(luò)合滴定法，但是鐵離子大量存在時，鐵離子與EDTA配合物中的EDTA置換而使鋁的測定結(jié)果偏高，所以如何有效的出去溶液中的鐵離子是實現(xiàn)準(zhǔn)確測定三氧化二鋁的關(guān)鍵。本方法采用氫氧化鈉堿熔，過濾分離鐵等元素，實現(xiàn)了干擾元素與被測元素的分離，測定結(jié)果良好。

1 實驗部分

1.1 主要試劑：

濃鹽酸;濃氨水；氫氧化鈉（優(yōu)級純）；100 μg/mL的三氧化二鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液；0.5%的EDTA：稱取0.5 gEDTA溶解于100mL水中；0.1%酚酞指示劑：稱取0.1 g酚酞溶解于100mL無水乙醇中；pH=5的緩沖溶液：稱取250 g醋酸鈉溶解于300mL水中，加入25mL冰醋酸，溶解后定容到1 000mL；0.1mol/L的硫酸銅溶液：稱取25 g無水硫酸銅溶解于1 000mL水中；0.002mol/L的硫酸銅溶液：稱取0.50 g無水硫酸銅解于1 000mL水中，使用之前用三氧化二鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定，標(biāo)定方法是平行吸取5份100 μg/mL的三氧化二鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL于250mL錐形瓶中，加入5mL濃鹽酸，搖勻，以下步驟同實驗部分；PAN指示劑：0.1%的乙醇溶液。

1.2 實驗方法：

準(zhǔn)確稱取105 ℃烘干1 h的樣品0.200 0 g于鎳坩堝中，加入3～4 g氫氧化鈉，于高溫爐中在650 ℃熔融10～15min，待試樣完全分解后，取出稍冷，將坩堝置于300mL燒杯中，加入50mL熱水浸取，用熱水洗凈坩堝，加入乙醇數(shù)滴，煮沸并將試樣體積蒸至50mL左右，取下冷卻，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，澄清，干過濾。

吸取上述濾液50mL于250mL錐形瓶中，加入5mL濃鹽酸，搖勻；加入25mL0.5%的EDTA、酚酞指示劑2滴，用（1∶1）氨水中和至紅色出現(xiàn)，再用25%的鹽酸調(diào)至紅色剛剛退去，加入pH=5的緩沖溶液10mL、50mL水，加熱煮沸3min，加入PAN指示劑3～4滴，用0.1mol/L的硫酸銅溶液滴定到近紫色，再用0.002mol/L的硫酸銅溶液滴定到穩(wěn)定的紫紅色，滴定液體積不記，然后在錐形瓶中加入氟化鈉0.5～1.0 g，放置在電熱板上煮沸1min，取下立即用0.002mol/L的硫酸銅溶液滴定到穩(wěn)定的紫紅色即為滴定終點，記錄所消耗滴定液體積，

根據(jù)下面公式進行結(jié)果計算。

T ：滴定度，mg/mL；

V ：試樣消耗滴定液的體積，mL；

V0：空白消耗滴定液的體積，mL；

m ： 稱樣量，g；

2 結(jié)果與討論

按上述分析方法對鐵礦石標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及試樣進行測定（均平行三份），將結(jié)果與鐵礦石標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)認(rèn)定值進行對照，結(jié)果見表1。本方法除去鐵等元素干擾，結(jié)果良好。

3 加標(biāo)回收實驗

將下述4個管理樣品各平行制備兩份，其中一份加入定量的含量相當(dāng)于5%三氧化二鋁的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；兩份同時按相同的分析步驟進行分析，加標(biāo)的一份所得的結(jié)果減去未加標(biāo)一份所得的結(jié)果，其差值同加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的理論值之比即為樣品加標(biāo)回收率，其結(jié)果見表2 。

表1 鐵礦石中三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析結(jié)果（n=3）Table 1 Analysis results of aluminum oxidemass fraction in iron ore %

表2 鐵礦石中三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加標(biāo)回收實驗數(shù)據(jù)Table 2 Standard addition recovery experiment data of aluminum oxide content in iron ore %

從上表數(shù)據(jù)可以看出本方法加標(biāo)回收率在96.50%～100.42%之間，結(jié)果良好。

4 結(jié)論

以上實驗數(shù)據(jù)表明，本方法采用氫氧化鈉堿熔，過濾分離鐵等元素，有效的出去溶液中的鐵離子，消除了鐵離子與EDTA配合物中的EDTA置換而使鋁的測定結(jié)果偏高的影響，實現(xiàn)了干擾元素與被測元素的分離，測定結(jié)果良好。

[1] 王海舟. 鐵礦石分析[M].北京：科學(xué)出本社，2000.

[2] 符 斌.有色冶金分析手冊：第一版[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.

[3] 孫淑媛，孫齡高，殷齊西等.礦石及有色金屬分析手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

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[5] 陳永欣，黎香榮，呂澤娥,等.電感耦合等離子體原子 發(fā)射光譜法測定錳礦石中的鋁銅鋅鉛砷鎘[J].冶金分析，2009,29(4):46-49.

[6] GB/T 6730.56-2004, 鐵礦石鋁含量的測定[S].