CN104391077A - 一种利用酸溶法测定钒钛磁铁矿中全铁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用酸溶法测定钒钛磁铁矿中全铁的方法，试样经硫酸-磷酸混合酸溶解，在盐酸介质中，用氯化亚锡还原大量的三价铁，用高锰酸钾氧化钒，以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛将三价铁还原为二价铁，过量的三氯化钛用重铬酸钾氧化至“钨蓝”蓝色消失，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾滴定求出铁的含量。相比于碱熔法测定大大缩短了操作流程，节约了药品，减少了人力支出，提高了生产效率；由于采用了高锰酸钾氧化过程，消除了钒对铁的干扰，测定结果稳定，数据准确。

Description

一种利用酸溶法测定钒钛磁铁矿中全铁的方法

技术领域

本发明涉及铁矿石分析技术领域，特别是涉及一种利用酸溶法测定钒钛磁铁矿中全铁的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种重要矿产资源，钒钛磁铁矿具有强磁性，是含有Fe、V、Ti等各种金属的共生矿。

钒被称为现代工业的“味精”，在钢铁，化工，航空领域应用广泛，其中85％应用于钢铁工业，加入0.1％的钒，可提高钢强度10％-20％，减轻结构重量15-25％，降低成本8-10％，由于合金中的钒几乎不能被提取出来再利用，只有少量的钒基催化剂和钒合金中的钒可以再生回收利用，钒的可再生性较差，钒的生产集中在钒钛磁铁矿，而且钒的价格很高。

钒钛磁铁矿铁(TFe)主要赋存于钛磁铁矿中，钒钛磁铁矿中Fe的分配值严格受原矿石TFe品位高低所控制，原矿石TFe含量与钒钛磁铁矿所占有TFe金属量－既分配率呈正相关，相关系数密切，钒钛磁铁矿最高开采铁的平均品位为21.75-31.40％，因此钒钛磁铁矿中TFe的测定尤为重要，是评价钒钛磁铁矿品质的主要指标之一，也是钒钛磁铁矿进厂质量把关和价格结算的主要凭据。

测定钒钛磁铁矿中TFe的方法有酸溶法、碱熔法、电感耦合等离子法、X射线法、微波消解ICP-OES法等，碱熔法流程长，操作比酸溶法复杂，不能满足生产中快速测定需要，采用大型仪器则需要较高的成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便、准确度高的快速测定钒钛磁铁矿中全铁的方法。

为达上述目的，本发明提供一种利用酸溶法测定钒钛磁铁矿中全铁的方法，包括以下步骤：

空白试验：于300ml三角瓶中加入20ml硫酸-磷酸混合酸，在高温电炉上溶解至硫酸烟离开瓶底二分之一瓶高处取下稍冷，加入20ml盐酸，加数滴6％的二氯化锡水溶液，冷却至室温，再滴加4％的高锰酸钾10滴，放置2-3分钟，加水100mL，加8滴钨酸钠溶液，用三氯化钛溶液还原至稳定蓝色，滴加重铬酸钾溶液至蓝色消失，立即加入四滴4％的二苯胺磺酸钠水溶液，在滴定前加入6.00mL硫酸亚铁铵溶液，以重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色，滴定后记下消耗重铬酸钾标准溶液的体积AmL再向溶液中加入6.00mL硫酸亚铁铵溶液，以重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色，记下的体积B(ml)，则试剂空白V0＝A-B；

样品试验：将称取的试样置于300ml三角瓶中，用二次水将试样打散，加入20ml硫酸-磷酸混合酸，在高温电炉上溶解至硫酸烟离开瓶底二分之一瓶高处取下稍冷，加入20ml盐酸，以6％的二氯化锡水溶液还原至浅黄色消失，取下冷却至室温，再滴加4％的高锰酸钾使溶液呈黄色并过加10滴，放置2-3分钟，加水100mL，加8滴钨酸钠溶液，用三氯化钛溶液还原至稳定蓝色，滴加重铬酸钾溶液至蓝色消失，立即加入四滴4％的二苯胺磺酸钠水溶液，用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色为终点，记下该次滴定的体积VmL；

W(TFe)(％)＝100×C×(V－V0)×M/1000m；

式中：

V0：空白试剂所消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积，mL；

V：试样所消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积，mL；

C：重铬酸钾标准滴定溶液浓度，mol/L；

m:试样质量，g；

M：铁的摩尔质量，55.85g/mol；

其中所述盐酸浓度为50％；

所述硫酸-磷酸混合酸由2体积份95.72％的硫酸和3体积份85.11％的磷酸混合而成；

所述三氯化钛溶液由每10毫升质量分数为15％-20％的三氯化钛水溶液用浓度为5％的盐酸稀释至100毫升制得；

所述钨酸钠溶液由每25g钨酸钠溶于90mL水中加85.11％的磷酸10mL混合制得

重铬酸钾滴定标准溶液C_1/6K2Cr2O7＝0.05mol/L；

所述硫酸亚铁铵由每19.7g硫酸亚铁铵，溶于浓度为5％的硫酸中，移入100ML容量瓶中，继续用浓度为5％的硫酸稀释至刻度。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

1)快速、高效：相比于碱熔法测定大大缩短了操作流程，节约了药品，减少了人力支出，提高了生产效率。

2)准确、稳定：由于采用了高锰酸钾氧化过程，消除了钒对铁的干扰，测定结果稳定，数据准确。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

1.方法提要：

试样经硫酸-磷酸混合酸溶解，在盐酸介质中，用氯化亚锡还原大量的三价铁，用高锰酸钾氧化钒，以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛将三价铁还原为二价铁，过量的三氯化钛用重铬酸钾氧化至“钨蓝”蓝色消失。以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾滴定求出铁的含量。

2.试剂：

2.1：盐酸(浓度为50％)；

2.1硫酸-磷酸混合酸(2份硫酸(硫酸浓度为95.72％)+3份磷酸(磷酸浓度为85.11％))；

2.3硫酸(浓度为95.72％)；

2.4三氯化钛溶液

取10毫升三氯化钛水溶液(质量分数为15％-20％)，放入茶色瓶中用盐酸(浓度为5％)稀释至100毫升，混匀；

2.5钨酸钠溶液

取钨酸钠25g溶于90mL水中，加磷酸10mL混匀，如浑浊需过滤；

2.6二苯胺磺酸钠指示剂(0.4％)；

2.7氯化亚锡水溶液(6％)；

2.8重铬酸钾滴定标准溶液C(1/6K₂Cr₂O₇)＝0.05mol/L；

2.9硫酸亚铁铵(0.05mol/L)；

称19.7g硫酸亚铁铵，溶于硫酸(浓度为5％)中，移入100ML容量瓶中，继续用硫酸(浓度为5％)稀释至刻度；

3.取样与制样：按照铁矿石取制样标准进行样品制取。

4.试样量：

称取试样0.2000g

5.空白：

于300ml三角瓶中加入20ml硫酸-磷酸混合酸，在高温电炉上溶解至硫酸烟离开瓶底二分之一瓶高处取下稍冷，加入20ml盐酸，加数滴二氯化锡稀溶液，冷却至室温，再滴加高锰酸钾(4％)10滴，放置2-3分钟，加水100mL，加8滴钨酸钠溶液，用三氯化钛溶液还原至稳定蓝色，滴加重铬酸钾溶液至蓝色消失，立即加入四滴二苯胺磺酸钠溶液，在滴定前加入6.00mL硫酸亚铁铵溶液，以重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色，滴定后记下消耗重铬酸钾标准溶液的体积A(mL)再向溶液中加入6.00mL硫酸亚铁铵溶液，以重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色，记下的体积B(ml)，则试剂空白V0＝A-B。

6.分析步骤：

将称取的试样置于300ml三角瓶中，用二次水将试样打散(否则会出现试样不溶现象)，加入20ml硫酸-磷酸混合酸，在高温电炉上溶解至硫酸烟离开瓶底二分之一瓶高处取下稍冷，加入20ml盐酸，以二氯化锡稀溶液(60g/L)还原至浅黄色消失，取下冷却至室温，再滴加高锰酸钾(4％)使溶液呈黄色并过加10滴，放置2-3分钟(由于高锰酸钾氧化钒的速度较慢，故需放置一段时间，以保证氧化完全但其放置时间应保持一致，否则结果不稳)，加水100mL，加8滴钨酸钠溶液，用三氯化钛溶液还原至稳定蓝色，滴加重铬酸钾溶液至蓝色消失，立即加入四滴二苯胺磺酸钠溶液(4g/L)，用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色为终点，记下该次滴定的体积V(mL)。

7.结果计算：

W(TFe)(％)＝100×C×(V－V0)×M/1000m

式中：

V0：空白试剂所消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积(mL)

V：试样所消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积(mL)

C：重铬酸钾标准滴定溶液浓度(mol/L)

m:试样质量(g)

M：铁的摩尔质量(55.85g/mol)

8.样品分析对照：

试样实测结果精度实验：

品名	测定结果
		钒钛磁铁矿(TFe)％	52.22 52.29 52.08 52.30
钒钛磁铁矿(TFe)％	49.71 49.57 49.64 49.70
		钒钛磁铁矿(TFe)％	47.05 47.05 47.33 47.20

标样测定实验：

由上表可以看出，加入高锰酸钾后，有效地削除了钒对铁的测定影响，使测定数据准确，且操作流程较短，快速、高效。

通过本方法，可以准确的测定出钒钛磁铁矿中铁的含量，本方法解决了钒对铁的测定的干扰，造成结果偏高的问题。相比于国标方法具有快速，准确，操作简便等特点，效果良好。节约了药品，减少了人力支出，提高了生产效率。测定数据准确，适合应用于生产当中钒钛磁铁矿中铁的快速测定。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种利用酸溶法测定钒钛磁铁矿中全铁的方法，其特征在于其包括以下步骤：

空白试验：于300ml三角瓶中加入20ml硫酸-磷酸混合酸，在高温电炉上溶解至硫酸烟离开瓶底二分之一瓶高处取下稍冷，加入20ml盐酸，加数滴6％的二氯化锡水溶液，冷却至室温，再滴加4％的高锰酸钾10滴，放置2-3分钟，加水100mL，加8滴钨酸钠溶液，用三氯化钛溶液还原至稳定蓝色，滴加重铬酸钾溶液至蓝色消失，立即加入四滴4％的二苯胺磺酸钠水溶液，在滴定前加入6.00mL硫酸亚铁铵溶液，以重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色，滴定后记下消耗重铬酸钾标准溶液的体积AmL再向溶液中加入6.00mL硫酸亚铁铵溶液，以重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色，记下的体积B(ml)，则试剂空白V0＝A-B；

样品试验：将称取的试样置于300ml三角瓶中，用二次水将试样打散，加入20ml硫酸-磷酸混合酸，在高温电炉上溶解至硫酸烟离开瓶底二分之一瓶高处取下稍冷，加入20ml盐酸，以6％的二氯化锡水溶液还原至浅黄色消失，取下冷却至室温，再滴加4％的高锰酸钾使溶液呈黄色并过加10滴，放置2-3分钟，加水100mL，加8滴钨酸钠溶液，用三氯化钛溶液还原至稳定蓝色，滴加重铬酸钾溶液至蓝色消失，立即加入四滴4％的二苯胺磺酸钠水溶液，用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定紫色为终点，记下该次滴定的体积VmL；

W(TFe)(％)＝100×C×(V－V0)×M/1000m；

式中：

V0：空白试剂所消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积，mL；

V：试样所消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积，mL；

C：重铬酸钾标准滴定溶液浓度，mol/L；

m:试样质量，g；

M：铁的摩尔质量，55.85g/mol；

其中所述盐酸浓度为50％；

所述硫酸-磷酸混合酸由2体积份95.72％的硫酸和3体积份85.11％的磷酸混合而成；

所述三氯化钛溶液由每10毫升质量分数为15％-20％的三氯化钛水溶液用浓度为5％的盐酸稀释至100毫升制得；

所述钨酸钠溶液由每25g钨酸钠溶于90mL水中加85.11％的磷酸10mL混合制得

重铬酸钾滴定标准溶液C_1/6K2Cr2O7＝0.05mol/L；

所述硫酸亚铁铵由每19.7g硫酸亚铁铵，溶于浓度为5％的硫酸中，移入100ML容量瓶中，继续用浓度为5％的硫酸稀释至刻度。