铜镍泥样品中铜和镍的测定

韩丽杰 黄东 张明明（广东省地质局七一九地质大队 广东省肇庆市 526060）

引言

常量的铜可采用容量法，主要有EDTA法和碘量法等。EDTA滴定法测定干扰元素较多，在铜矿分析中应用较少。碘量法测铜有操作简便、检出范围广、精密度高和选择性好等优点，且能适用于各种样品的分析测定。碘量法测铜的原理为将试样经硝酸或盐酸分解，在稀酸溶液中，Cu2+与KI作用生成CuI和I2，再用Na2S2O3滴定析出的I2，从而得到样品中铜的含量。碘量法适用于大于0.5%铜矿石的测定。

一、实验部分

1.主要仪器与试剂

试剂：浓硝酸、氯化铵、氢氧化铵、冰乙酸、碘化钾、硫代硫酸钠、硫氰酸钾、三氯化铁、柠檬酸三铵、无水乙酸钠、丁二酮肟等均为分析纯。

2.实验仪器

CP124C型电子天平和DGG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱。

二、试验方法

1.碘量法测铜

称取10g左右的铜镍泥样品于400mL烧杯中，加入25mL蒸馏水，40mL浓盐酸、适量过氧化氢，在电热板上加热至沸，取下加入10mL浓硝酸，继续加热直至试样完全溶解。冷却，定容至容量瓶中，干过滤后，分取一定体积的试样于150mL烧杯中，加热蒸干，取下冷却，再加入10mL左右的盐酸蒸至近干后，加入5g左右的氯化铵搅拌至湿盐状，加入25-30mL的氢氧化铵（1+1）煮沸，过滤。将滤液在电热板上慢慢蒸发掉多余的氨。冷却，在滤液中加入乙酸，3-4mL氟化氢铵，1g KI，用标定的硫代硫酸钠进行滴定至溶液变为浅黄色，加入2-3mL硫氰酸钾，2滴管淀粉溶液滴定至溶液由蓝色变为白色。根据滴定的硫代硫酸钠的量折算成铜的含量。

2.重量法测镍

本实验中镍的溶矿方法与铜一样，王水溶解完全后定容于容量瓶中。干过滤后分取一定体积的溶液于400mL烧杯中，加入柠檬酸铵，加水至200mL左右。在电热板上加热煮沸，加入2-5滴酚酞指示剂，用1:1的氨水调至溶液呈浅红色，加入1-2g无水乙酸钠，在不断搅拌下加入丁二酮肟乙醇溶液使沉淀完全，加热保温至溶液澄清，在常温下放置2h。用恒重好的砂芯坩埚过滤沉淀，在110～120℃下烘干恒重。根据丁二酮肟镍的重量折算成样品中镍的含量。

三、结果与讨论

1.FeCl3加入量的影响

当矿样的溶液中含有如Co和Cr等杂质离子时，滴定时会消耗K2S2O3，从而使结果产生误差，单独使用NH4OH不能完全将其沉淀。此时，若加入FeCl3与NH4OH形成沉淀时产生的共沉淀作用可将杂质离子分离，可减少系统误差从而提高分析结果的准确性。试验将样品溶解完全定容后，取4个150mL的烧杯，编号①、②、③和④分别取25mL试样，加入氨水后，对于①和②号分别加入1 mL饱和FeCl3溶液，而③和④号不加入FeCl3，结果如表1。由表1可以看出在不同类型矿泥中FeCl3加入量的大小会直接影响测试结果。当样品溶液中不加入FeCl3时，其测试结果偏低。

表1 FeCl3条件控制

2.镍分析条件

（1）掩蔽剂的影响

样品中一般含有Fe和Al等能与NH4OH沉淀的杂质离子，若不加以除去将使得实验结果偏高。这些杂质离子可用柠檬酸铵使其形成配离子而除去。选定样品控制柠檬酸铵加入量在0、1、2、4、6和8 g，分取量为50mL，沉淀剂加入量为25mL。

（2）沉淀剂

沉淀剂的加入量直接影响实验结果的准确性，加入量不足会使得结果偏低。选取样品控制沉淀剂加入量在5、10、20、25、40和50 mL，分取量为50 mL，掩蔽剂加入量为4 g。

结论

本实验选取的是对实验结果影响较大的条件，如在镍分析中分取量、掩蔽剂、沉淀剂。铜分析的分取量、酸度。这些条件的偏差都会对实验结果产生较大的影响，但是样品中的成分是未知的，故在选取最佳的实验条件的同时也要讨论过量的试剂加入能否对实验结果有影响。很多最佳的条件都是视样品而定，样品不一样条件试剂加入也不一样。确定最佳的实验条件既能节省试剂又对实验结果不产生影响。另外本实验选用加大原样称样量、王水直接溶矿，代替了原来样品干燥、碎样的处理。大批量的分析大大地节省了人力和物力，并且还能减少在样品前期处理的损失和污染，相比起以前的方法，结果误差得到了一定的降低。