鋅精粉中鋅含量測(cè)定方法的改進(jìn)

劉化靜

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊(duì)哈密839000）

鋅精粉中鋅含量測(cè)定方法的改進(jìn)

劉化靜

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊(duì)哈密839000）

以鹽酸、硝酸-氯酸鉀體系分解樣品，以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定液測(cè)定鋅精粉中鋅含量。實(shí)驗(yàn)值均與標(biāo)準(zhǔn)推薦值相吻合，能滿足日常生產(chǎn)要求。本法適用于鋅精粉中鋅含量的測(cè)定。

鋅精粉改進(jìn)滴定法

1 引言

世界鋅資源較為豐富，中國(guó)鋅礦產(chǎn)產(chǎn)量約翰全球總產(chǎn)量的占全球總產(chǎn)量的1∕5，精礦產(chǎn)量產(chǎn)全球總產(chǎn)量的1∕4「1」，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋅礦石及其制品的用途越來(lái)越廣泛，但自然條件下并不存在單一的鋅金屬礦床。通常情況下與鉛、銅、金等金屬以共生礦的形式存在，所以在對(duì)鋅礦利用前需要一個(gè)加工提煉過(guò)程,為了控制冶煉過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量，需要對(duì)鋅精礦中的鋅含量進(jìn)行分析。目前鋅精礦中鋅含量的測(cè)定多采用原子吸收光譜法[2～3]，EDTA滴定法[4～6]、X射線熒光光譜法、極譜法等，其中的儀器分析多用于含量較低的樣品，含量較高的樣品一般多采用EDTA滴定法。EDTA滴定法是測(cè)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1%以上鋅精粉中的鋅含量的常用方法。目前使用的國(guó)標(biāo)方法「7」分析步驟繁雜、效率低、耗時(shí)長(zhǎng)，不利于大批量樣品的檢測(cè)。本文在參照文獻(xiàn)的礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整分析步驟，消除了容易產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)，使EDTA滴定法測(cè)定鋅精礦中鋅含量的國(guó)標(biāo)方法得到了改進(jìn)，縮短了檢測(cè)周期，而且操作過(guò)程簡(jiǎn)便，易于掌握，鋅精礦和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)果令人滿意。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液和主要試劑

2.1.1 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定

（1）配制0.05mol∕L：稱取18.6g乙二胺四乙酸二鈉加水微熱溶解,冷卻至室溫，移入1000mL容量瓶中，定容搖勻，放置3d后標(biāo)定。

（2）標(biāo)定「7」滴定前：稱取3份0.1000g金屬鋅(ω≥99.99)置于400mL燒杯中加入10mL鹽酸，蓋上表面皿,低溫溶解,取下冷卻,加入20mL蒸餾水，1mL硫酸鐵貯存液(100g∕L)，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色為終點(diǎn)。隨同標(biāo)定做空白試驗(yàn)。按式（1）計(jì)算Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度：

式中：c為Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度mol∕mL；m1為稱取金屬鋅質(zhì)量g；65.38為鋅的摩爾質(zhì)量g∕mol；V1為標(biāo)定時(shí)消耗Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積mL；V2為標(biāo)定時(shí)滴定空白溶液所小號(hào)的Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積mL。

平行標(biāo)定3份，結(jié)果保留4位有效數(shù)字,其極差值不大于8×10-3mol∕mL，取其平均值。

2.1.2 主要試劑

鹽酸：ρ約1.19g∕mL；硝酸：ρ約1.42g∕mL；氨水：ρ約0.90g∕mL:氟化鉀溶液：200g∕L；乙酸—乙酸鈉緩沖溶液pH5.5；二甲酚橙指示劑：5g∕L；對(duì)硝基酚：3 g∕L；(NH)2SO4溶液：20g∕L，每升(NH)2SO4溶液含10 mL無(wú)水乙醇10mL氨水。

氯酸鉀，硫脲均，硫酸銨為分析純。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

樣品預(yù)先在105±5℃烘1h，置于干燥器中冷至室溫「7」。準(zhǔn)確稱取0.2000～0.5000g試樣于250mL燒杯中，用水沖洗杯壁，沿杯壁緩慢加入15mL鹽酸，加蓋表面皿，在電熱板上加熱分解10min左右，加入10mL硝酸，加熱至樣品完全分解，取下稍冷，用水沖洗杯壁，加入1g氯酸鉀固體，繼續(xù)加熱至溶液體積為1～2mL，取下加入5～8g硫酸銨固體，攪拌至砂糖狀，然后加入15mL氨水，冷卻后加入5mL無(wú)水乙醇，2mLKF溶液，流水冷卻，然后用定性濾紙過(guò)濾。用硫酸銨洗液(含有少量無(wú)水乙醇和氫氧化銨的溶液)洗滌6～7次。濾液加熱煮沸趕去大部分氨，冷卻至室溫，加入兩滴對(duì)硝基酚指示劑，用鹽酸（1+1）中和至黃色消失，加入10mL乙酸－乙酸鈉緩沖溶液，0.2g硫脲，搖動(dòng)至溶解，加入2～3滴二甲酚橙指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至亮黃色為終點(diǎn)。

2.3 分析結(jié)果的計(jì)算

鋅含量以鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ωZn計(jì)，數(shù)值以%表示，按式（2）計(jì)算：

式中：c為Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度mol∕mL；65.38為鋅的摩爾質(zhì)量g∕mol；V3為試液消耗Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積mL；V2為空白溶液消耗的Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積mL；m2為稱取金屬鋅質(zhì)量g；0.5861為鎘量換算為鋅量的系數(shù)；ωCd為由GB∕T8151.8測(cè)得的鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

3 結(jié)果與討論

3.1 共存離子影響

鐵、鉛、錳、銅等大量干擾離子影響滴定結(jié)果。本法進(jìn)行滴定時(shí)，用氨水沉淀分離鐵錳(有過(guò)硫酸銨存在)低溫加熱煮沸，使錳生成MnO2沉淀；使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，此時(shí)沉淀對(duì)鋅的吸附很小，既消除了鐵、錳離子的影響，又不干擾鋅的測(cè)定。低溫加熱趕盡氨，有利于銅的掩蔽，且滴定前在pH值5～6的乙酸－乙酸鈉緩沖介質(zhì)中,視銅含量的高低加人硫脲固體，掩蔽銅離子。此時(shí)濾液清亮，終點(diǎn)變色敏銳，消除其干擾。鉛含量大于10mg分離不完全，終點(diǎn)返色難觀測(cè)，使結(jié)果偏高，加入氨水，鋅在氨性介質(zhì)中呈鋅氨絡(luò)離子狀態(tài)與干擾元素鉛分離完全，濾液清亮，終點(diǎn)變色明顯，易觀察，結(jié)果穩(wěn)定。

3.2 樣品分解的影響

鋅精粉樣品基本上呈黑色，分解時(shí)要不斷搖動(dòng)燒杯，將硝酸揮發(fā)完全，否則濾液將呈淺黃色，增加鹽酸中和的難度，滴定終點(diǎn)不明顯。

3.3 溶樣酸的用量

當(dāng)用GBW07168國(guó)標(biāo)樣品實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)鹽酸，硝酸的用量小于10mL，試樣不能達(dá)到有效的分解，溶樣不完全，造成鋅測(cè)定結(jié)果偏低；當(dāng)鹽酸、硝酸的用量大于20mL時(shí)，滴定終點(diǎn)突躍不明顯，滴定結(jié)果誤差偏大，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)鹽酸用量為15mL、硝酸用量為10mL時(shí)鋅的測(cè)定值可以獲得滿意結(jié)果。

3.4 酸度

當(dāng)用（1+1）鹽酸中和溶液時(shí)要注意用量，過(guò)量會(huì)導(dǎo)致鋅含量結(jié)果偏低，所以在用鹽酸中和時(shí)要逐滴加入，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)當(dāng)pH值為7時(shí)，滴定結(jié)果滿意。

3.5 精密度和準(zhǔn)確度檢驗(yàn)

按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品(GBW07168)進(jìn)行同等實(shí)驗(yàn)條件下9次測(cè)定，測(cè)定值與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品推薦值進(jìn)行比較，分析結(jié)果（表1）。數(shù)據(jù)表明，GBW 07168的測(cè)定值在允許誤差范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1%。

表1 精密度和準(zhǔn)確度檢驗(yàn)%

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)鋅精礦中鋅含量測(cè)定方法進(jìn)行改進(jìn)，簡(jiǎn)化了分析步驟，耗時(shí)短；此外通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，本方法消除了共存離子影響影響，對(duì)結(jié)果產(chǎn)生的酸度進(jìn)行了嚴(yán)格控制，操作過(guò)程簡(jiǎn)便，易于掌握，可用于大批量樣品的檢測(cè)。

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收稿：2015-03-23

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.06.019