铁矿石中全铁含量测定方法分析(一)

铁矿石中全铁含量的测定

(重铬酸钾容量法)

基本原理:在酸性溶液中,用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁,加入氯化高汞以除去过量的氯化亚锡,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。反应方程式:

3+2+―2+2―2Fe + Sn + 6Cl—→ 2Fe + SnCl6

Sn 2+ + 4Cl― + 2HgCl 2 —→ SnCl62― + Hg2Cl 2↓

6Fe + Cr2O 7 + 14H —→ 6Fe + 2Cr + 2Cr + 7H2O 2+2-+3+3+3+

计算结果:

Fe (%)=V ⨯0. 0020

m ⨯100=0. 2V

m

此法的优点是:过量的氯化亚锡容易除去,重铬酸钾溶液比较稳定,滴定终点的变化明显,受温度的影响(30℃以下)较小,测定的结果比较准确。

一、硫—磷混酸溶样

1、药品及试剂

①(2+3)硫磷混合酸

② 重铬酸钾标准溶液:1.00 mL此溶液相当于0.0020g 铁。

称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾(基准试剂)于250 mL烧杯中,以少量水溶解后移入1L 容量瓶中,用水定容。

③ 氯化亚锡溶液:10%

称取10g 氯化亚锡溶于20 mL盐酸中,用水稀释至100 mL。

④ 氯化高汞饱和溶液:5%

⑤ 二苯胺磺酸钠指示剂:0.5%

⑥ 氟化钠

2、分析步骤:

准确称取0.2g 试样于250mL 锥形瓶中,用少许水润湿,摇匀。加入10mL (2+3)硫磷混合酸及0.5g 氟化钠,摇匀。在高温电炉上加热溶解完全,取下冷却,加入15mL 盐酸,低温加热至近沸并维持3~5min,溶液变澄清,取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁(Ⅲ)离子的黄色消失,并过量2滴,用水冲洗杯壁。在水槽中冷却,加入10mL 氯化高汞饱和溶液,摇动后放置2~3 min ,加水至120mL 左右,冷却后加入5滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。与试样分析的同时进行空白试验。

3、注意事项:

① 溶样时需要用高温电炉,并不断地摇动锥形瓶以加速分解,否则在瓶底将析出焦磷酸盐或偏磷酸盐,使结果不稳定。

② 熔矿温度要严格控制。通常铁矿在250~300℃加热3~5min即可分解。温度过低,样品不易分解;温度过高,时间太长,磷酸会转化为难溶的焦磷酸盐,在350℃以上凝成硬块,影响滴定终点辨别,并使分析结果偏低。

③ 控制好二氯化锡还原铁(Ⅲ)的滴加量。过量二氯化锡被二氯化汞氧化,应生成白色丝状沉淀。如果还原时二氯化锡过量太多,则二氯化锡进一步被还原成金属汞,产生灰色或黑色沉淀。金属汞容易被重铬酸钾氧化,使铁的结果偏高。出现这种情况时,应称样重新测定。

④ 二氯化汞溶液应在小体积时加入,有白色丝绢光泽沉淀生成。这种甘汞沉淀的产生比较缓慢。因此加入加入二氯化汞后应摇匀并放置2~3 min,时间过短则结果偏高。

⑤ 指示剂必须用新配制的,每周应更换一次。

二、过氧化钠分解试样

1、药品及试剂

① 硫磷混合酸:15%+15%+70%

将150mL 浓硫酸缓缓倒入700mL 水中,冷却后加入150mL 磷酸,搅匀。

② 重铬酸钾标准溶液:1.00 mL此溶液相当于0.0020g 铁。

称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾(基准试剂)于250 mL烧杯中,以少量水溶解后移入1L 容量瓶中,用水定容。

③ 氯化亚锡溶液:10%

称取10g 氯化亚锡溶于20 mL盐酸中,用水稀释至100 mL。

④ 氯化高汞饱和溶液:5%

⑤ 二苯胺磺酸钠指示剂:0.5%

⑥ 过氧化钠

2、分析步骤:

准确称取0.2g 试样,置于银坩埚中,加3g 过氧化钠,混匀,再覆盖1g 过氧化钠。放入已经升温至650~700℃的马弗炉中,熔融5 min,取出冷却。将坩埚放入300mL 烧杯中,加水20mL ,浸取。待剧烈作用停止后,加盐酸20mL ,同时搅拌,使溶块溶解,然后用5%盐酸洗净坩埚。在电炉上加热溶解至近沸并维持约10min 。取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁(Ⅲ)离子的黄色消失,并过量2滴。用水冲洗杯壁,在水槽中冷却,加入10mL 氯化高汞饱和溶液,摇动后放置2~3min,加硫-磷混酸15mL ,用水稀释至120mL ,加5滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点。与试样分析同时进行空白试验。

3、注意事项:

① 过氧化钠熔矿,能分解各类铁矿石且易于浸取,熔融应控制在刚全熔为佳。

② 过氧化钠熔融物用盐酸提取后,要煮沸5~10 min,以赶净过氧化氢,否则测定结果不正常。 ③ 用氯化亚锡还原铁时,必须在盐酸溶液中进行,同时溶液体积不能过大,温度不应低于60~70℃。否则氯化亚锡容易水解。

④ 控制好氯化亚锡还原铁(Ⅲ)的滴加量。过量氯化亚锡被氯化高汞氧化,应生成白色丝状沉淀。如果还原时氯化亚锡过量太多,则氯化亚锡进一步被还原成金属汞,产生灰色或黑色沉淀。金属汞容易被重铬酸钾氧化,使铁的结果偏高。出现这种情况时,应称样重新测定。

⑤ 氯化高汞溶液应在小体积时加入,有白色丝绢光泽沉淀生成。这种甘汞沉淀的产生比较缓慢。因此加入加入氯化高汞后应摇匀并放置2~3 min,时间过短则结果偏高。

⑥ 指示剂必须用新配制的,每周应更换一次。

⑦ 每批测定,应作2个空白试验,以校正测定结果。

铁矿石中全铁含量的测定

(重铬酸钾容量法)

基本原理:在酸性溶液中,用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁,加入氯化高汞以除去过量的氯化亚锡,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。反应方程式:

3+2+―2+2―2Fe + Sn + 6Cl—→ 2Fe + SnCl6

Sn 2+ + 4Cl― + 2HgCl 2 —→ SnCl62― + Hg2Cl 2↓

6Fe + Cr2O 7 + 14H —→ 6Fe + 2Cr + 2Cr + 7H2O 2+2-+3+3+3+

计算结果:

Fe (%)=V ⨯0. 0020

m ⨯100=0. 2V

m

此法的优点是:过量的氯化亚锡容易除去,重铬酸钾溶液比较稳定,滴定终点的变化明显,受温度的影响(30℃以下)较小,测定的结果比较准确。

一、硫—磷混酸溶样

1、药品及试剂

①(2+3)硫磷混合酸

② 重铬酸钾标准溶液:1.00 mL此溶液相当于0.0020g 铁。

称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾(基准试剂)于250 mL烧杯中,以少量水溶解后移入1L 容量瓶中,用水定容。

③ 氯化亚锡溶液:10%

称取10g 氯化亚锡溶于20 mL盐酸中,用水稀释至100 mL。

④ 氯化高汞饱和溶液:5%

⑤ 二苯胺磺酸钠指示剂:0.5%

⑥ 氟化钠

2、分析步骤:

准确称取0.2g 试样于250mL 锥形瓶中,用少许水润湿,摇匀。加入10mL (2+3)硫磷混合酸及0.5g 氟化钠,摇匀。在高温电炉上加热溶解完全,取下冷却,加入15mL 盐酸,低温加热至近沸并维持3~5min,溶液变澄清,取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁(Ⅲ)离子的黄色消失,并过量2滴,用水冲洗杯壁。在水槽中冷却,加入10mL 氯化高汞饱和溶液,摇动后放置2~3 min ,加水至120mL 左右,冷却后加入5滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。与试样分析的同时进行空白试验。

3、注意事项:

① 溶样时需要用高温电炉,并不断地摇动锥形瓶以加速分解,否则在瓶底将析出焦磷酸盐或偏磷酸盐,使结果不稳定。

② 熔矿温度要严格控制。通常铁矿在250~300℃加热3~5min即可分解。温度过低,样品不易分解;温度过高,时间太长,磷酸会转化为难溶的焦磷酸盐,在350℃以上凝成硬块,影响滴定终点辨别,并使分析结果偏低。

③ 控制好二氯化锡还原铁(Ⅲ)的滴加量。过量二氯化锡被二氯化汞氧化,应生成白色丝状沉淀。如果还原时二氯化锡过量太多,则二氯化锡进一步被还原成金属汞,产生灰色或黑色沉淀。金属汞容易被重铬酸钾氧化,使铁的结果偏高。出现这种情况时,应称样重新测定。

④ 二氯化汞溶液应在小体积时加入,有白色丝绢光泽沉淀生成。这种甘汞沉淀的产生比较缓慢。因此加入加入二氯化汞后应摇匀并放置2~3 min,时间过短则结果偏高。

⑤ 指示剂必须用新配制的,每周应更换一次。

二、过氧化钠分解试样

1、药品及试剂

① 硫磷混合酸:15%+15%+70%

将150mL 浓硫酸缓缓倒入700mL 水中,冷却后加入150mL 磷酸,搅匀。

② 重铬酸钾标准溶液:1.00 mL此溶液相当于0.0020g 铁。

称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾(基准试剂)于250 mL烧杯中,以少量水溶解后移入1L 容量瓶中,用水定容。

③ 氯化亚锡溶液:10%

称取10g 氯化亚锡溶于20 mL盐酸中,用水稀释至100 mL。

④ 氯化高汞饱和溶液:5%

⑤ 二苯胺磺酸钠指示剂:0.5%

⑥ 过氧化钠

2、分析步骤:

准确称取0.2g 试样,置于银坩埚中,加3g 过氧化钠,混匀,再覆盖1g 过氧化钠。放入已经升温至650~700℃的马弗炉中,熔融5 min,取出冷却。将坩埚放入300mL 烧杯中,加水20mL ,浸取。待剧烈作用停止后,加盐酸20mL ,同时搅拌,使溶块溶解,然后用5%盐酸洗净坩埚。在电炉上加热溶解至近沸并维持约10min 。取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁(Ⅲ)离子的黄色消失,并过量2滴。用水冲洗杯壁,在水槽中冷却,加入10mL 氯化高汞饱和溶液,摇动后放置2~3min,加硫-磷混酸15mL ,用水稀释至120mL ,加5滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点。与试样分析同时进行空白试验。

3、注意事项:

① 过氧化钠熔矿,能分解各类铁矿石且易于浸取,熔融应控制在刚全熔为佳。

② 过氧化钠熔融物用盐酸提取后,要煮沸5~10 min,以赶净过氧化氢,否则测定结果不正常。 ③ 用氯化亚锡还原铁时,必须在盐酸溶液中进行,同时溶液体积不能过大,温度不应低于60~70℃。否则氯化亚锡容易水解。

④ 控制好氯化亚锡还原铁(Ⅲ)的滴加量。过量氯化亚锡被氯化高汞氧化,应生成白色丝状沉淀。如果还原时氯化亚锡过量太多,则氯化亚锡进一步被还原成金属汞,产生灰色或黑色沉淀。金属汞容易被重铬酸钾氧化,使铁的结果偏高。出现这种情况时,应称样重新测定。

⑤ 氯化高汞溶液应在小体积时加入,有白色丝绢光泽沉淀生成。这种甘汞沉淀的产生比较缓慢。因此加入加入氯化高汞后应摇匀并放置2~3 min,时间过短则结果偏高。

⑥ 指示剂必须用新配制的,每周应更换一次。

⑦ 每批测定,应作2个空白试验,以校正测定结果。


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