鐵礦石中重鉻酸鉀滴定測(cè)TFe 分析方法優(yōu)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(cè)鐵礦石中鐵，用二氯化錫—三氯化鈦還原三價(jià)鐵為二價(jià)鐵的分析方法時(shí)，鎢酸鈉為指示劑，當(dāng)三氯化鈦過量時(shí)可使鎢酸鈉中的六價(jià)鎢還原成五價(jià)鎢化合物，過量三氯化鈦用稀重鉻酸鉀使溶液藍(lán)色褪去。氧化“鎢藍(lán)”終點(diǎn)的觀察為方法的關(guān)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(jié)果產(chǎn)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(fā)現(xiàn)：汞鹽法雖準(zhǔn)確但因危害大不考慮。鋅粉還原法需加裝二氧化碳保護(hù)裝置隔絕空氣，操作繁瑣。過量鈦?zhàn)匀谎趸〞r(shí)間較長(zhǎng)，不適合大批量生產(chǎn)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(chǎn)分析[1]。

1 實(shí)驗(yàn)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(shí)需要過濾），使用時(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)，加入10 滴鎢酸鈉（6）溶液，用三氯化鈦（5）還原至藍(lán)色，加硫酸銅溶液（9）2 滴，搖動(dòng)4s～5s 至“鎢藍(lán)”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(biāo)準(zhǔn)溶液（8）滴定至穩(wěn)定的紫色為終點(diǎn)[2]。

1.3 分析結(jié)果的計(jì)算

按式（1）計(jì)算鐵的百分含量。

V ——消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

m ——試料量，g。

表1 準(zhǔn)確度、精密度試驗(yàn)

表2 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

2 結(jié)果與討論

2.1 銅離子對(duì)鐵干擾的影響

硫酸銅催化法具有靈敏快速的優(yōu)點(diǎn)，因銅離子的存在易使三氯化鈦還原終點(diǎn)褪色，其量越高褪色越快。但銅離子易被三價(jià)鈦還原為低價(jià)，同時(shí)又被重鉻酸鉀氧化，從而造成結(jié)果偏高（較高銅時(shí)）。另外銅氧化后又對(duì)亞鐵起催化作用，又使鐵的結(jié)果偏低。因此需控制好試樣中硫酸銅濃度使其不干擾測(cè)定，一般理論上認(rèn)為銅離子濃度大于0.5%即有干擾。經(jīng)實(shí)驗(yàn)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(shí)，硫磷混酸溶樣溫度應(yīng)控制50℃～60℃。主要原因是磷酸與鈦鹽絡(luò)合作用，降低了“鎢蘭”終點(diǎn)的敏銳性，所以溫度宜高些提高還原氧化時(shí)的靈敏度。溫度低在硫酸銅氧化“鎢蘭”終點(diǎn)反應(yīng)慢，氧化終點(diǎn)易返。溫度高，反應(yīng)快，溫度太高，“鎢蘭”顏色淺，同時(shí)三氯化鈦還原終點(diǎn)也易退色，另外，溫度高時(shí)銅離子干擾增大，影響分析結(jié)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(diǎn)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(zhǔn)確度、精密度實(shí)驗(yàn)

由表1 可知，該方法對(duì)于鐵礦石中鐵的檢測(cè)精密度和準(zhǔn)確度都較好。

2.5 回收率實(shí)驗(yàn)

從表2 可知，加標(biāo)回收率在98.%～100.%之間。

3 結(jié)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(chǎn)分析[3]。