RU2019861C1

RU2019861C1 - Method for determining phosphates in fluorapatite

Info

Publication number: RU2019861C1
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Лазарева; В.В. Елецкий; В.Я. Шабашев; Н.В. Суглобова; Р.С. Дейнекина
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт горнохимического сырья
Priority date: 1991-01-30
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: geochemical investigations. SUBSTANCE: method involves dissolving samples in concentrated orthophosphoric acid, bringing pH of solution to at least 2, precipitating phosphate by treating the solution with hydroxide of alkaline metals to pH 7.2-7.4, determining concentration of fluorine by means of fluorine-selecting electrode, and calculating concentration of phosphorus by experimentally-found relation between contents of phosphate and fluorine in sample. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к геохимии и может быть использовано при выявлении и оконтуривании апатитовых и фосфоритовых месторождений. The invention relates to geochemistry and can be used in the identification and contouring of apatite and phosphorite deposits.

Известен способ определения концентраций пятиокиси фосфора в фосфатном сырье, заключающийся в переведении фосфора в фосфорно-молибденовый осадок, растворения его в избытке щелочи и титровании избытка серной кислотой [1]. A known method for determining the concentration of phosphorus pentoxide in phosphate raw materials, which consists in converting phosphorus to phosphorus-molybdenum precipitate, dissolving it in excess alkali and titration of the excess with sulfuric acid [1].

Однако этот метод длительный, трудоемкий и может быть использован только в лабораторных условиях. However, this method is long, laborious and can only be used in laboratory conditions.

Известны потенциометрические методы определения фосфат-ионов как прямые - с помощью фосфат-селективных электродов, так и косвенные - с помощью кальций-селективного и фтор-селективного электродов [2]. Potentiometric methods for determining phosphate ions are known, both direct - using phosphate-selective electrodes, and indirect - using calcium-selective and fluorine-selective electrodes [2].

Фосфат-селективные электроды недостаточно избирательны: определению РО₄ ^-3 мешают примеси SO₄ ^-2, CO₃ ^-2, галоген-ионы и другие, наблюдается дрейф показаний, воспроизводимость результатов низкая. Косвенные методы определения фосфат-ионов при помощи кальций- и фтор-селективных электродов применимы только для растворов.Phosphate-selective electrodes are not selective enough: impurities of SO ₄ ^-2 , CO ₃ ^-2 , halogen ions and others interfere with the determination of PO ₄ ^-3 , readings drift, and reproducibility of results is low. Indirect methods for the determination of phosphate ions using calcium and fluorine-selective electrodes are applicable only to solutions.

Общим в предлагаемом способе и прототипе является использование фтор-селективного электрода. Но в прототипе определяемые фосфаты находятся в растворенном состоянии и связываются в нерастворимое соединение титрантом. Точка эквивалентности определяется по изменению потенциала ионоселективного электрода за счет добавленного фтор-иона в начале связывания его с титрантом (растворимая соль кальция). Common in the proposed method and prototype is the use of a fluorine-selective electrode. But in the prototype, the determined phosphates are in a dissolved state and are bound into an insoluble compound by a titrant. The equivalence point is determined by the change in the potential of the ion-selective electrode due to the added fluorine ion at the beginning of its binding to the titrant (soluble calcium salt).

Цель изобретения - повышение экспрессности способа определения фосфатов во фторапатите. The purpose of the invention is to increase the rapidity of the method for the determination of phosphates in fluorapatite.

Наиболее распространены в природе фторсодержащие разновидности апатита, характерной особенностью которых является наличие отчетливой прямой корреляционной зависимости между содержанием Р₂О₅ и F.The most common in nature are fluorinated varieties of apatite, a characteristic feature of which is the presence of a clear direct correlation between the content of P ₂ O ₅ and F.

Поставленная цель достигается использованием фтор-селективного электрода для определения в пробах концентрации ионов фтора, образовавшихся из фторида кальция после добавления фосфорной кислоты и связывания кальция в труднорастворимое соединение фосфат кальция. This goal is achieved by using a fluorine-selective electrode to determine the concentration of fluoride ions formed in the samples from calcium fluoride after adding phosphoric acid and binding of calcium to the sparingly soluble compound of calcium phosphate.

Способ осуществляется в следующей последовательности. The method is carried out in the following sequence.

1 г воздушно-сухой пробы помещают в тефлоновый стакан объемом 100 мл, добавляют 50 мл дистиллированной воды, перемешивают до стабильного значения рН. Добавляют 1 мл Н₃РО₄ концентрированной. В пробах с содержанием F<2% рН таких растворов равен 1,5. Если после добавления Н₃РО₄ рН>2 (это наблюдают в пробах, где фтора содержится 2%), прибавляют еще 0,5 мл Н₃РО₄ концентрированной. Осаждение фосфатов и измерение потенциала фторидного электрода проводят при рН 7,2-7,4, для чего в стакан добавляют гидроксид натрия или калия в сухом виде.1 g of an air-dry sample is placed in a 100 ml Teflon glass, 50 ml of distilled water are added, and stirred until a stable pH value. Add 1 ml of H ₃ PO ₄ concentrated. In samples with a content of F <2%, the pH of such solutions is 1.5. If, after the addition of H ₃ PO _4, pH> 2 (this is observed in samples where fluorine contains 2%), an additional 0.5 ml of concentrated H ₃ PO _{4 is} added. The deposition of phosphates and the measurement of the potential of the fluoride electrode is carried out at a pH of 7.2-7.4, for which sodium hydroxide or potassium hydroxide is added to the glass in a dry form.

Содержание фтора рассчитывают по калибровочному графику. Зная зависимость между содержанием фтора и Р₂О₅ в фосфатах, определяют содержание Р₂О₅ в пробах. В работе был использован прибор рН-150.The fluorine content is calculated according to the calibration graph. Knowing the relationship between the fluorine content and P ₂ O ₅ in phosphates, the P ₂ O ₅ content in the samples is determined. A pH-150 device was used in the work.

Относительная погрешность определения Р₂О₅ при его содержании до 5% составляет около 20% , при содержании Р₂О₅ свыше 5% погрешность составляет 1,0-10%, что вполне достаточно для выделения рудных интервалов и предварительного подсчета запасов пятиокиси фосфора на стадии разведки месторождений фосфатного сырья.The relative error in the determination of P ₂ O ₅ with its content up to 5% is about 20%, with a P ₂ O ₅ content of more than 5%, the error is 1.0-10%, which is quite enough to isolate ore intervals and to preliminary calculate the reserves of phosphorus pentoxide on stages of exploration of deposits of phosphate raw materials.

Claims

METHOD FOR DETERMINING PHOSPHATES IN FLUORAPATITE, including sampling, introducing a chemical reagent into them, determining the fluorine concentration using a fluoroselective electrode and calculating the phosphate concentration from the experimentally established relationship between the phosphate and fluorine content in the sample, characterized in that, in order to increase the expressness of the method, concentrated chemical orthophosphoric acid is used as a chemical reagent, adding it to a pH of solution less than 2, precipitate phosphate by adding alkali metal hydroxide s and the concentration of fluorine at pH 7,2 - 7,4.