铜精矿中铜、铁的连续测定

赵志远

摘 要：文章探讨了硫代硫酸钠滴定铜精矿中的铜后，加入三氯化铝溶液，使三价铁从铁氟络合物中释放出来，继续用硫代硫酸钠滴定铜精矿中铁的含量。

关键词：铜精矿；铜；铁；连续测定

铜精矿中铁量的测定，文章研究了用硫代硫酸钠滴定法测定铜精矿中的铜后，继续加入三氯化铝溶液，用硫代硫酸钠滴定铜精矿中铁的含量，对测定条件的选择，加标回收、精密度的考察进行了讨论。本方法操作简单，重现性好，回收率在98.08%～101.7%之间，能够满足生产快速分析的要求。

1 主要试剂

（1）三氯化铝：500g/L水溶液。

（2）乙酸-乙酸铵缓冲溶液：称取1500g乙酸铵，置于1000mL烧杯中，加水溶解后倒入5L瓶中，加冰乙酸（ρ=1.05g/mL）1670mL，用水稀释5L，混匀，此溶液pH为4.58。

（3）铜标准溶液：称取2.0000g金属铜（含铜99.99%）加入20mL硝酸（1+1），加热溶解，用少量水稀释后滴加氢氧化铵（1+1）中和至氢氧化铜刚析出，加入300mL冰乙酸，移人2L容量瓶中，用水稀释至近刻度，静置过夜，稀释至刻度，此溶液1mL含0.001g铜。

（4）铁标准溶液：称取2.0000g纯铁丝（99.95%）于烧杯中，加入50mL盐酸（1+1），盖上表皿在低温电炉上加热溶解完全，取下冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此溶液1mL含2mg铁。

（5）硫代硫酸钠标准溶液：称取84g硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）置于500mL烧杯中，加水溶解，加入2克无水碳酸钠，溶解后移入20L瓶中，加水稀释至10L。放置一周后标定。

2 标定

（1）硫代硫酸钠对铜的标定：移取30mg铜标准溶液于200mL烧杯中，加入2.5g碘化钾，以硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入淀粉5mL，继续滴定至浅蓝色，加入2～3mL硫氰酸钾溶液，再滴定至蓝色消失为终点。

（2）硫代硫酸钠对铁的标定：移取30mg铁标准溶液于标定铜标准溶液后的试液中，沿杯壁加入30mL三氯化铝，震荡使之溶解，放置5分钟后，硫代硫酸钠标准液滴定至红棕色消失为终点。随同做试剂空白。

3 测定步骤

称取试样0.2g于200mL烧杯中，加氢溴酸5mL，摇均，低温加热至刚发烟，趁热加入硝盐混酸10mL，放置2～3分钟后在中低温电炉上加热至剩1～2mL，加10mL盐酸（若试样中碳含量较高时，需加入硫酸或高氯酸加热至无黑色残渣。含硅酸盐不溶残渣较多的试样加氟化氢铵0.1g）。加热至剩下1～2mL，加水20mL煮沸使可溶性盐类溶解，冷却至室温。铜的测定：向溶液中滴加乙酸-乙酸铵混合溶液至红色不再加深过量3，然后加氟化氢铵1～2g，摇匀，向溶液中加入2～3g碘化钾，摇匀，迅速用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入2mL淀粉溶液（如铅、铋含量高时需提前加入淀粉溶液），继续滴定至浅蓝色，加入硫氰酸钾溶液1mL，快摇震荡至蓝色加深，再滴定至蓝色恰好消失为终点。铁的测定：向测定铜后的溶液中沿杯壁加入30mL三氯化铝，震荡，放置5分钟，加入淀粉溶液，用硫代硫酸钠标准液滴定至红棕色消失为终点。随同做试剂空白。

4 结果与讨论

4.1 滴定条件实验

（1）乙酸-乙酸铵用量：试验结果表明：加入过量乙酸-乙酸铵大于3mL時，结果稳定，选用3mL乙酸-乙酸铵。（2）淀粉溶液用量的选择。试验表明：淀粉用量1～5mL对测定结果无明显影响，本法选用2mL淀粉。（3）三氯化铝用量（表1）

试验结果表明：当加入30mL～40mL时三氯化铝可使[FeF6]3-中Fe3+释放，形成稳定的[AIF6]3-，使铁的回收率大于99%，满足需要，选用30mL三氯化铝。

（4）加入三氧化铝放置时间对测定的影响

试验结果表明：放置时间小于5分钟，使Fe3+释放不完全，放置时间5分钟以上Fe3+释放完全，铁回收率大于99%，故选择放置时间为5分钟以上。

（5）测定铁的试剂空白试验

试验结果表明，三氯化铝消耗硫代硫酸钠溶液，所以应随同试样做试剂空白。

（6）共存元素的干扰试验。

4.2 铅离子镍离子对测定铁的干扰

结果表明50mg铁和50mg镍对测定无明显影响。

4.3 分析结果

（1）回收率实验

分别在铜铁、铁试样中加入不同量的铁，按实验方法测定含铁量，测得结果表明：该方法测铁时回收率在98.08%～101.7%之间，可以满足测定要求。

（2）分析方法的精密度考察

按拟定的分析方法，对3个铜精矿试样进行精密度考察，本方法相对标准偏差为0.46%～1.081%，精密度较好，满足测定需要。

4.4 分析方法准确度的考察

应用本法与氨分离铜，重铬酸钾滴定法对同一样品测试，结果见表2。

应用本法与氨分离铜，重铬酸钾滴定法对同一样品测试，硫代硫酸钠滴定法连续测定铜、铁，结果良好，能满足生产要求，值得推广运用。

5 结束语

（1）本实验对铜精矿试样用酸分解后，在测铜试液中加入过量的三氯化铝溶液，使铁释放出来，进行铁的测定，这样就缩短了分析时间，简化了分析过程。（2）对铜精矿中，铜、铁进行连续快速分析，方法准确可靠。（3）此方法除适用于铜精矿外，还适用于矿石中铜、铁常量的测定。

参考文献

[1]铜矿石分析编写小组.岩石矿物分析（第三分册）（第4版）[M].地质出版社，2011：17-54.

[2]王海舟.铁矿石分析[M].北京科学出版社，2000：170-179+204-215.

[3]付斌.冶金分析手册[M].北京工业出版社，2004：155-160.