CN106841511A

CN106841511A - 一种铁矿石中钙、镁的快速分析方法

Info

Publication number: CN106841511A
Application number: CN201510882233.3A
Authority: CN
Inventors: 屈伟; 周成英; 胡祎罕娜; 蔡镠璐
Original assignee: Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Current assignee: Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2017-06-13

Abstract

本发明公开了一种铁矿石中钙、镁的快速分析方法。包括：(1)称取铁矿石样品，用水润湿，加入浓盐酸、浓硝酸、氢氟酸和浓硫酸加热分解样品，加热蒸发至冒白烟近尽，冷却，加入盐酸，加热至固体完全溶解，取下冷却，转移至容量瓶，以水定容；(2)移取已定容溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至一定体积，加入酒石酸钾钠、L-半胱氨酸、氢氧化钾溶液以及钙试剂与硫酸钾的混合物，用EDTA标准溶液滴定至终点，计算得钙的含量；(3)再移取已定容溶液于玻璃烧杯中，用水稀释，加入酒石酸钾钠、L-半胱氨酸、氨水-氯化铵缓冲溶液以及酸性铬蓝K-萘酚绿B，用EDTA标准溶液滴定至终点；(4)差减法计算得镁的含量。本发明简便快速，易于掌握，具有较好的实用性。

Description

一种铁矿石中钙、镁的快速分析方法

技术领域

本发明涉及一种铁矿石中钙、镁的快速分析方法。

背景技术

铁矿石中含有铁、铝、钙、镁等元素，钙、镁的含量一般用原子吸收光谱法或六次甲基四胺-铜试剂沉淀分离法进行测定。原子吸收光谱法对于铝含量较高的样品，影响喷雾量，使得测定结果偏低；六次甲基四胺-铜试剂沉淀分离法需要将试样溶液用氢氧化钠调节至出现氢氧化铁沉淀，滴加盐酸至沉淀恰好溶解，此时溶液的pH值为1-2，加入缓冲溶液六次甲基四胺至再次出现氢氧化铁沉淀，再过量10mL，此时溶液的pH值为6-9且氢氧化铁沉淀完全，于电炉上加热至70-80℃，保持10-15分钟，再加入铜试剂与铝、铜等元素生成沉淀析出，钙、镁仍留在溶液中，干过滤，分取试样溶液用EDTA滴定法测定钙、镁的含量。该方法一方面调节溶液的pH值至6-9时为了控制溶液的体积，需要用多种试剂，步骤较繁锁；另一方面加入铜试剂后产生沉淀物较多，影响溶液的定容体积，从而影响结果的正确度，尤其对于铝和铁含量较高的铁矿石样品，误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便快速、易于掌握、具有良好正确度和精密度的铁矿石中钙、镁的分析方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铁矿石中钙、镁的快速分析方法，包括以下步骤：

(1)称取铁矿石样品，用水润湿，分别加入浓盐酸、浓硝酸、氢氟酸和浓硫酸加热分解样品，加热蒸发至冒白烟近尽，取下冷却，加入盐酸，用少量水吹洗杯壁，加热至固体完全溶解，取下冷却，转移至容量瓶，以水定容；

(2)移取一份已定容溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至一定体积，加入酒石酸钾钠、L-半胱氨酸、氢氧化钾溶液以及钙试剂与硫酸钾的混合物，用EDTA标准溶液滴定至终点，计算得钙的含量；

(3)再移取一份已定容溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至一定体积，加入酒石酸钾钠、L-半胱氨酸、氨水-氯化铵缓冲溶液以及酸性铬蓝K-萘酚绿B，用EDTA标准溶液滴定至终点，为钙、镁的和量；

(4)差减法计算得镁的含量。

本发明的分析方法是将样品溶解后得到钙、镁溶液，加入掩蔽剂消除铁、铝等元素的干扰，用EDTA标准溶液直接滴定铁矿石中钙、镁含量的快速分析方法。

在所述步骤(1)中所述氢氟酸分两次添加，其目的是溶解样品中大量的二氧化硅，使其生成四氟化硅气体，不干扰钙、镁的测定。

在所述步骤(2)、(3)中已定容溶液用水稀释的目的是降低溶液的酸度，保证铝离子、铁离子被掩蔽剂酒石酸钾钠、L-半胱氨酸掩蔽完全。

所述钙试剂与硫酸钾的混合物中钙试剂与硫酸钾的重量比为1∶100。

所述酸性铬蓝K-萘酚绿B由0.3重量份的酸性铬蓝K、0.7重量份的萘酚绿B以及100重量份硫酸钾组成。

本发明的优点在于：

本发明的方法简便快速，易于掌握，具有较好的实用性。本发明中，样品用酸溶解后，分取两份溶液，只加入两种掩蔽剂掩蔽铝、铁等重金属离子后，直接测定钙和镁的含量；省去了用多种试剂调节pH值、六次甲基四胺和铜试剂沉淀分离重金属离子以及干过滤三个步骤，避免了大量沉淀的生成，保证了溶液的定容体积和方法的正确度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但是本发明的保护范围不限于下列实施例。

在实际操作中，本发明的铁矿石中钙、镁的快速分析方法及所用试剂具体包括：

(1)称取03-0.6g的铁矿石样品于四氟乙烯烧杯中，用水润湿后，分别加入浓盐酸15-20mL、浓硝酸10-15mL、氢氟酸10-12mL和浓硫酸3-5mL加热分解样品，加热蒸发至冒白烟近尽，取下冷却，加入浓度为6mol/L的盐酸3-5mL，用少量水吹洗杯壁，加热至固体完全溶解，取下冷却，转移至容量瓶，以水定容至100mL；

(2)移取20.00mL已定容溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至50-60mL，加入质量浓度为4％的酒石酸钾钠3-7mL、质量浓度为1％的L-半胱氨酸5-10mL、质量浓度为20％的氢氧化钾溶液8-12mL以及钙试剂与硫酸钾的混合物0.08-0.1g，用EDTA标准溶液滴定至终点，计算得钙的含量；计算方式为：

上式中V₁表示滴定钙时消耗EDTA标准溶液的体积，mL

C_EDTA表示EDTA标准溶液的浓度，mol/L

M_Ca表示钙的摩尔质量，40.08g/mol

m表示称取样品的质量，g；

(3)再移取20.00mL已定容溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至一定体积，加入质量浓度为4％的酒石酸钾钠3-7mL、质量浓度为1％的L-半胱氨酸5-10mL、pH为10的氨水-氯化铵缓冲溶液8-12mL以及酸性铬蓝K-萘酚绿B 0.1-0.2g，用0.0100mol/L EDTA标准溶液滴定至终点，为钙、镁的和量；

(4)差减法计算得镁的含量，计算方式为：

上式中，V₁表示滴定钙时消耗EDTA标准溶液的体积，mL

V₂表示滴定钙镁的和量时消耗EDTA标准溶液的体积，mL

C_EDTA表示EDTA标准溶液的浓度，mol/L

M_Mg表示镁的摩尔质量，24.31g/mol

m表示称取样品的质量，g。

其中，所述钙试剂与硫酸钾的混合物中钙试剂与硫酸钾的重量比为1∶100，其配制方法为：称取0.2g钙试剂与20g硫酸钾混合，在研钵中研细混匀。

酸性铬蓝K-萘酚绿B的配制方法为：称取0.3g酸性铬蓝K，0.7g萘酚绿B以及100g硫酸钾，在研钵中研细混匀。

实施例1

称取0.5115g铁矿石(湖北某铁矿)样品于四氟乙烯烧杯中，用水润湿后，分别加入20mL浓盐酸、10mL浓硝酸、10mL氢氟酸以及5mL浓硫酸加热分解样品，加热蒸发至冒白烟近尽，取下冷却，加入5mL6mol/L盐酸)，用少量水吹洗杯壁，加热至固体完全溶解，取下冷却，转移至100mL容量瓶，以水定容。移取20.00mL溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至50mL，加入5mL酒石酸钾钠、7mL L-半胱氨酸、10mL氢氧化钾溶液以及0.1g钙试剂，用0.0100mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色，消耗EDTA标准溶液12.81mL，计算可得钙的含量为5.02％。再移取20.00mL溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至50mL，加入5mL酒石酸钾钠、7mL L-半胱氨酸、10mL氨水-氯化铵缓冲溶液以及0.1g酸性铬蓝K-萘酚绿B，用0.0100mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色，消耗EDTA标准溶液23.46mL，差减法计算可得镁的含量为2.53％。

实施例2

称取0.5009g铁矿石(埃塞俄比亚某铁矿)样品于四氟乙烯烧杯中，用水润湿后，分别加入15mL浓盐酸、10mL浓硝酸、12mL氢氟酸以及3mL浓硫酸加热分解样品，加热蒸发至冒白烟近尽，取下冷却，加入5mL6mol/L盐酸，用少量水吹洗杯壁，加热至固体完全溶解，取下冷却，转移至100mL容量瓶，以水定容。移取20.00mL溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至60mL、加入7mL酒石酸钾钠、10mL L-半胱氨酸、10mL氢氧化钾溶液以及0.1g钙试剂，用0.0100mol/LEDTA标准溶液滴定至蓝色，消耗EDTA标准溶液6.22mL，计算可得钙的含量为2.49％。再移取20.00mL溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至60mL，加入7mL酒石酸钾钠、10mL L-半胱氨酸、12mL氨水-氯化铵缓冲溶液以及0.2g酸性铬蓝K-萘酚绿B，用0.0100mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色，消耗EDTA标准溶液10.68mL，差减法计算可得镁的含量为1.08％。

实施例3

称取0.4367g铁矿石(新疆某铁矿)样品于四氟乙烯烧杯中，用水润湿后，分别加入18mL浓盐酸、12mL浓硝酸、10mL氢氟酸以及5mL浓硫酸加热分解样品，加热蒸发至冒白烟近尽，取下冷却，加入3mL6mol/L盐酸)，用少量水吹洗杯壁，加热至固体完全溶解，取下冷却，转移至100mL容量瓶，以水定容。移取20.00mL溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至50mL，加入6mL酒石酸钾钠、8mL L-半胱氨酸、8mL氢氧化钾溶液以及0.1g钙试剂，用0.0100mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色，消耗EDTA标准溶液18.81mL，计算可得钙的含量为8.63％。再移取20.00mL溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至50mL，加入6mL酒石酸钾钠、8mL L-半胱氨酸、10mL氨水-氯化铵缓冲溶液以及0.2g酸性铬蓝K-萘酚绿B，用0.0100mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色，消耗EDTA标准溶液26.39mL，差减法计算可得镁的含量为2.11％。

比较例1

称取0.5087g铁矿石(湖北某铁矿，同实施例1)样品于四氟乙烯烧杯中，用水润湿后，分别加入20mL浓盐酸、10mL浓硝酸、10mL氢氟酸以及5mL浓硫酸加热分解样品，加热蒸发至冒白烟近尽，取下冷却，加入5mL6mol/L盐酸，用少量水吹洗杯壁，加热至固体完全溶解，取下冷却，转移至250mL玻璃烧杯中，用50％氢氧化钠中和至刚好出现氢氧化铁沉淀，再滴加6mol/L盐酸至沉淀恰好溶解，加入30％六次甲基四胺溶液至出现沉淀，并过量10mL，加热至70-80℃保持10-15分钟，取下冷却，移入100mL容量瓶中，加入5mL 5％铜试剂溶液，以水定容，干过滤。移取20.00mL滤液于250mL玻璃烧杯中，加入0.2g盐酸羟胺、5mL三乙醇胺(1+4)、4mL1％L-半胱氨酸、10mL 20％氢氧化钾溶液以及0.1g钙试剂，用0.0100mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色，消耗EDTA标准溶液12.82mL，计算可得钙的含量为5.05％。再移取20.00mL滤液于250mL玻璃烧杯中，加入0.2g盐酸羟胺、5mL三乙醇胺(1+4)、4mL1％L-半胱氨酸、10mLpH10氨水-氯化铵缓冲溶液以及4-6滴铬黑T指试剂，用0.0100mol/L EDTA标准溶液滴定至蓝色，消耗EDTA标准溶液23.28mL，差减法计算可得镁的含量为2.50％。

正确度与精密度试验

按照与实施例1相同的操作，对四种铁矿石样品(其中1#-3#分别为实施例1-3的铁矿石样品，4#为来自河南某铁矿的铁矿石样品)平行测定6次(n＝6)，测得结果与六次甲基四胺-铜试剂沉淀分离法结果一致，将测得数据做数理统计处理，相对标准偏差在0.6％-2.2％范围内，符合《测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)》GB/T 6379.6-2009中相对误差(≤5％)和相对标准偏差(≤5％)的要求，说明本发明具有良好正确度和精密度，见表1、2。

表1钙测定值的正确度与精密度试验

表2镁测定值的正确度与精密度试验

Claims

1.一种铁矿石中钙、镁的快速分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(2)移取一份己定容溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至一定体积，加入酒石酸钾钠、L-半胱氨酸、氢氧化钾溶液以及钙试剂与硫酸钾的混合物，用EDTA标准溶液滴定至终点，计算得钙的含量；

(3)再移取一份己定容溶液于玻璃烧杯中，用水稀释至一定体积，加入酒石酸钾钠、L-半胱氨酸、氨水-氯化铵缓冲溶液以及酸性铬蓝K-萘酚绿B，用EDTA标准溶液滴定至终点，为钙、镁的和量，差减法计算得镁的含量；

(4)差减法计算得镁的含量。

2.根据权利要求1所述的铁矿石中钙、镁的快速分析方法，其特征在于，在所述步骤(1)中所述氢氟酸分两次添加。

3.根据权利要求1所述的铁矿石中钙、镁的快速分析方法，其特征在于，所述钙试剂与硫酸钾的混合物中钙试剂与硫酸钾的重量比为1∶100。

4.根据权利要求1所述的铁矿石中钙、镁的快速分析方法，其特征在于，所述酸性铬蓝K-萘酚绿B由0.3重量份的酸性铬蓝K、0.7重量份的萘酚绿B以及100重量份硫酸钾组成。