一種礦石樣品中砷的分析方法

2023-05-23 04:41:41 1

專利名稱：：一種礦石樣品中砷的分析方法
技術領域：
：本發明涉及一種礦石樣品中砷的分析方法，具體地說，是涉及一種用氧化還原滴定法測定礦石樣品中砷含量的分析方法。
背景技術：
：對於礦石樣品中砷的測定，國標法採用卑磷酸鹽滴定法，該方法使用劇毒試劑亞砷酸鈉，嚴重汙染環境，在鹽酸(1+1)酸度下還原，過濾，操作條件較差，需要多次反覆滴定標準液，用於仲裁分析是必要的，不適合於流程樣的測定。鐵礦石中的砷的測定報導較多，如示波極譜法，石墨爐原子吸收光譜法以及X射線螢光光譜法等儀器分析方法。這些方法具有較高的準確性和重現性，但都用於鐵礦石中微量砷的分析，直接應用於一般礦石樣品中砷的測定有一定困難。
發明內容本發明的目的在於提供一種簡便、易於操作、對環境汙染小且具有良好準確度和精密度的礦石樣品中砷的分析方法，尤其是對卑磷酸鹽滴定法進行了改進，提供一種更加適用於選礦流程中一般礦石樣品的分析方法。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的。—種礦石樣品中砷的分析方法，其步驟包括向一定量的試樣中加入硝酸和氯酸鉀，加熱至樣品完全溶解，冷卻至室溫後，加硫酸繼續加熱溶解並蒸發至冒三氧化硫濃煙數分鐘，再冷卻至室溫後，加水吹洗，加熱使鹽類完全溶解，加硫酸銅，待溶解完全後，加入鹽酸，然後加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量，在此還原酸度下，煮沸，並保持一定的微沸時間，使砷沉澱凝聚；用脫脂棉捏成小球塞於漏鬥內，同時使漏鬥頸內充滿水，將砷沉澱過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸溶液洗滌燒杯及沉澱，再用氯化銨溶液洗滌燒杯及沉澱，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5;將脫脂棉團轉至原燒杯中，衝洗漏鬥並用新脫脂棉擦拭漏鬥內壁；向燒杯中加入緩衝液，澱粉溶液，準確加入碘標準液，待砷完全溶解後，用硫代硫酸鈉標準液滴至藍色消失，即為終點。所述的保持一定的微沸時間為保持微沸50min。所述的還原酸度為鹽酸(1+3)，其加入量為10ml鹽酸，30ml水。所述的緩衝溶液為pH=4-6.5的乙酸-乙酸銨、乙酸_乙酸鈉或磷酸鹽緩衝液，其加入體積為510ml。所述的碘標準液為0.013mol/L或0.038mol/L，其加入量為5.00-25.OOml。本發明中可以是加入20ml硝酸和0.5g氯酸鉀；硫酸銅是作為催化劑使用。當礦石樣品中砷的含量較低(1%)時，用0.038mol/L的碘標準液溶解。加入量小於5.OOml，無法將單體砷溶解完全，更無法用硫代硫酸鈉回滴過量的碘液；其加入量如果大於25.OOml，從理論上是完全可行的，但消耗硫代硫酸鈉標準液較多，導致滴定體積較大，容易返終點，也會引起不必要的浪費。本發明的優點避免了使用劇毒試劑亞砷酸鈉，降低了還原酸度，改善了操作條件。滴定過程中，直接用硫代硫酸鈉滴定過量的碘液，不需要多次反覆滴定標準液。因此更加適用於流程樣的分析和測定，所得結果具有良好的精確性和精密度，準確可靠。下面通過具體實施方式對本發明做進一步說明，但並不意味著對本發明保護範圍的限制。具體實施方式分析步驟向稱取的0.1-0.5g試樣中加入硝酸和氯酸鉀，加熱溶解，稍冷後，加入硫酸繼續加熱溶解並蒸發至冒三氧化硫濃煙5分鐘，加30ml水和0.lg硫酸銅，煮沸溶解鹽類，稍冷。加入10ml鹽酸，然後加次亞磷酸鈉至Fe"黃色完全褪去，再過量2g，煮沸，在此還原酸度下保持微沸50min，使砷沉澱凝聚。用脫脂棉捏成小球塞於漏鬥內，同時使漏鬥頸內充滿水。將砷沉澱過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸(1+3)溶液洗滌燒杯及沉澱各4-5次，再用5%氯化銨溶液洗滌3-4次燒杯，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5。將脫脂棉團轉至原燒杯中，衝洗漏鬥並用新脫脂棉擦拭漏鬥內壁。向燒杯中加入緩衝液，澱粉溶液，準確加入5.00-25.OOml碘標準液，待砷完全溶解後，用硫代硫酸鈉標準液滴至藍色消失，即為終點。實施例1稱取O.5065g樣品於燒杯中，加入20ml硝酸和0.5g氯酸鉀加熱溶解10min，稍冷，加入7.5ml硫酸繼續加熱溶解並蒸發至冒三氧化硫濃煙5分鐘，冷卻至室溫後，加30ml水和O.lg硫酸銅，煮沸溶解鹽類，稍冷。加入10ml鹽酸，然後加次亞磷酸鈉至Fe"黃色完全褪去，再過量2g，煮沸，並保持微沸50min，使砷沉澱凝聚。用脫脂棉捏成小球塞於漏鬥內，同時使漏鬥頸內充滿水。將砷沉澱過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸(1+3)溶液洗滌燒杯及沉澱各4-5次，再用5%氯化銨溶液洗滌3-4次燒杯，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5。將脫脂棉團轉至原燒杯中，衝洗漏鬥並用新脫脂棉擦拭漏鬥內壁。向燒杯中加入5mlpH=5.0醋酸_醋酸銨溶液，lml澱粉溶液，加入6.OOml0.013mol/L碘標準液，待砷完全溶解後，用Na2S203標準液滴至藍色消失，消耗4.78ml，砷含量為0.19%。實施例2稱取O.1066g樣品於燒杯中，加入20ml硝酸和0.5g氯酸鉀加熱溶解10min，稍冷，加入7.5ml硫酸繼續加熱溶解並蒸發至冒三氧化硫濃煙5分鐘，冷卻至室溫後，加30ml水和0.lg硫酸銅，煮沸溶解鹽類，稍冷。加入10ml鹽酸，然後加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量2g，煮沸，並保持微沸50min，使砷沉澱凝聚。用脫脂棉捏成小球塞於漏鬥內，同時使漏鬥頸內充滿水。將砷沉澱過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸(1+3)溶液洗滌燒杯及沉澱各4-5次，再用5%氯化銨溶液洗滌3-4次燒杯，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5。將脫脂棉團轉至原燒杯中，衝洗漏鬥並用新脫脂棉擦拭漏鬥內壁。向燒杯中加入5mlpH=4.0醋酸_醋酸鈉溶液，lml澱粉溶液，加入6.OOml0.038mol/L碘標準液，待砷完全溶解後，用Na2S203標準液滴至藍色消失，消耗3.26ml，砷含量為4.50%。實施例3稱取O.1023g樣品於燒杯中，加入20ml硝酸和0.5g氯酸鉀加熱溶解10min，稍冷，4加入7.5ml硫酸繼續加熱溶解並蒸發至冒三氧化硫濃煙5分鐘，冷卻至室溫後，加30ml水和0.lg硫酸銅，煮沸溶解鹽類，稍冷。加入10ml鹽酸，然後加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量2g，煮沸，並保持微沸50min，使砷沉澱凝聚。用脫脂棉捏成小球塞於漏鬥內，同時使漏鬥頸內充滿水。將砷沉澱過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸(1+3)溶液洗滌燒杯及沉澱各4-5次，再用5%氯化銨溶液洗滌3-4次燒杯，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5。將脫脂棉團轉至原燒杯中，衝洗漏鬥並用新脫脂棉擦拭漏鬥內壁。向燒杯中加入5mlpH=6.5磷酸鹽緩衝液，lml澱粉溶液，加入19.OOml0.038mol/L碘標準液，待砷完全溶解後，用Na2S203標準液滴至藍色消失，消耗8.80ml，砷含量為15.42%。還原砷的酸度試驗以鉛鋅礦為例，三種酸度均能使單體砷還原完全，考慮到操作條件和離子水解問題，選擇l:3的還原酸度，見表1。表1tableseeoriginaldocumentpage5保溫時間砷含量高於1.Omg時，保溫30min即可使單體砷凝聚完全，低於1.Omg時，則需保溫50min，見表2。表2tableseeoriginaldocumentpage5滴定的酸度試驗取5份20.OOml碘液，分別加入5mlpH=4.0-7.0的緩衝液，lml澱粉溶液，用硫代硫酸鈉標準液滴至藍色消失，結果見表3。可見，滴定酸度應控制在pH=4.0-6.5範圍內。當pH=7.0時，碘液和硫代硫酸鈉溶液為非定量反應。表3tableseeoriginaldocumentpage6準確度試驗用本發明方法進行了標準回收和加標回收，標準回收率94%_100%，加標回收率96%_110%，見表4，5。表4tableseeoriginaldocumentpage6表5tableseeoriginaldocumentpage6精密度試驗按照與實施例1相同的操作，用本發明方法對四種礦石樣品平行測定6次(n=6)將測得數據做數理統計處理，相對標準偏差在0.01%-0.04%範圍內，見表6。表6tableseeoriginaldocumentpage6權利要求一種礦石樣品中砷的分析方法，其步驟包括向一定量的試樣中加入硝酸和氯酸鉀，加熱至樣品完全溶解，冷卻至室溫後，加硫酸繼續加熱溶解並蒸發至冒三氧化硫濃煙數分鐘，再冷卻至室溫後，加水吹洗，加熱使鹽類完全溶解，加硫酸銅，待溶解完全後，加入鹽酸，然後加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量，在此還原酸度下，煮沸，並保持一定的微沸時間，使砷沉澱凝聚；用脫脂棉捏成小球塞於漏鬥內，同時使漏鬥頸內充滿水，將砷沉澱過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸溶液洗滌燒杯及沉澱，再用氯化銨溶液洗滌燒杯及沉澱，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5；將脫脂棉團轉至原燒杯中，衝洗漏鬥並用新脫脂棉擦拭漏鬥內壁；向燒杯中加入緩衝液，澱粉溶液，準確加入碘標準液，待砷完全溶解後，用硫代硫酸鈉標準液滴至藍色消失，即為終點。2.如權利要求1所述的礦石樣品中砷的分析方法，其特徵在於，所述的還原酸度為鹽酸(l+3)，其加入量為10ml鹽酸，30ml水。3.如權利要求1所述的礦石樣品中砷的分析方法，其特徵在於，所述的緩衝溶液為pH=4-6.5的乙酸-乙酸銨、乙酸-乙酸鈉或磷酸鹽緩衝液，其加入體積為510ml。4.如權利要求l所述的礦石樣品中砷的分析方法，其特徵在於，所述的碘標準液為0.013mol/L或0.038mol/L，其加入量為5.00-25.00ml。全文摘要本發明涉及一種礦石樣品中砷的分析方法，其步驟包括向一定量的試樣中加入硝酸和氯酸鉀，加硫酸繼續加熱溶解並蒸發至冒三氧化硫濃煙數分鐘，冷卻，加水吹洗，加熱溶解，加硫酸銅，加入鹽酸，然後加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量，在此還原酸度下，煮沸，並保持一定的微沸時間，使砷沉澱凝聚；將砷沉澱過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸溶液洗滌燒杯及沉澱，再用氯化銨溶液洗滌燒杯及沉澱，直至pH為5；將脫脂棉團轉至原燒杯中，向燒杯中加入緩衝液，澱粉溶液，準確加入碘標準液，用硫代硫酸鈉標準液滴至藍色消失，即為終點。本方法避免了使用劇毒試劑亞砷酸鈉，降低了還原酸度，改善了操作條件。直接用硫代硫酸鈉滴定過量的碘液，不需要多次反覆滴定標準液，結果準確可靠，更加適用於流程樣的分析和測定。文檔編號G01N21/79GK101726487SQ20081022429公開日2010年6月9日申請日期2008年10月16日優先權日2008年10月16日發明者劉爽,姚國成,宋永勝,屈偉,王正模申請人:北京有色金屬研究總院