闪锌矿中锌的测定研究

王勇(大梁矿业有限公司质量管理部,四川凉山 615205)



闪锌矿中锌的测定研究

王勇
(大梁矿业有限公司质量管理部,四川凉山 615205)

【摘 要】闪锌矿中常伴有少量的镉、铜、金、银、锗、锡、铟等元素[1]。对于高品位锌试样用盐酸,硝酸和硫酸溶解,氨水、氯化铵、过硫酸铵沉淀分离铁、铝、锰、铅等共存元素,滤液中加入掩蔽剂掩蔽少量干扰元素,在PH 5～6的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定,测得结果为锌,镉合量,减除镉量,即为锌量。

【关键词】闪锌矿 沉淀分离 掩蔽 EDTA滴定

矿石是冶金工业的基础原料,矿石分析是保证产品质量、控制冶炼过程和研究新工艺必不可少的手段,也是进行地质勘探和综合利用矿产资源的主要依据,矿石的组成相当复杂,除被研究的矿物组分外,往往同时伴生多种矿物,闪锌矿石主要含锌矿物,闪锌矿常与铅的硫化物共生,并伴有少量的镉、铜、金、银、锗、锡、铟等元素,锌精矿是由铅锌矿、铜锌矿或铅铜矿等金属矿石中浮选而得。在锌精矿中锌含量约为50%[1]。

1 方法原理

试样经酸分解,在PH为5～6的乙酸-乙酸钠的缓冲溶液中,以二甲酚橙作指示剂,用EDTA标准溶液滴定,在滴定条件下干扰元素较多,须先分离干扰成分或加入适当掩蔽剂消除干扰。

(1)利用氨水分离法可使大部分金属离子如铁、铝、铅、锰、锑、铋、锡和钛等离子生成沉淀与锌分离。

(2)在大量氯化铵存在时,用氨水小体积沉淀分离铁锰(有过硫酸铵存在)低温加热煮沸,使锰生成MnO2沉淀;使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,此时沉淀对锌的吸附很小,既消除了铁、锰离子的影响,又不干扰锌的测定[2]。

(3)低温加热赶尽氨, 有利于铜的掩蔽,,在滴定前加入硫氰酸钾和硫代硫酸钠是铜沉淀为硫氰化亚铜沉淀或用硫脲掩蔽消除。

(4)硅酸存在影响氨分离效果,应在酸溶解试样时加入F-使成SiF4逸去。

(5)α-DTCPA(α-氨基丙酸二硫代甲酸铵)和TCA(甘氨酸二硫代甲酸铵)可掩蔽镉的干扰,但由于他们对锌也有一定的络合能力,所以一般用扣除法消除镉。

(6)在氨水沉淀分离中,氢氧化铁起共沉淀的作用,若试样中含铁量较低时,需在加入氨水沉淀前补加三氯化铁溶液。

表1

(7)硫酸冒烟时时温度不宜太高,时间不宜过长,否则铁、铝、铋等元素易生成难溶硫酸盐,夹杂在硫酸铅沉淀中。

2 实验部分

2.1 主要试剂及仪器

氨盐底液(PH=10):(230g氯化铵+40g无水亚硫酸钠)/1升氨水;乙酸-乙酸钠缓冲液PH=5.5～6:(120g无水乙酸钠+10mL冰乙酸)/ 1升水溶液;EDTA标准溶液:称取6g经80℃烘干2h的EDTA于250mL的烧杯中,以少量水稀释,移入1000ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,一个星期后标定其对锌的滴定度TZn;锌洗液:2g氯化铵溶于100ml水中,加3-4滴氨水,混匀;氟化钾20%;硫代硫酸钠10%;盐酸;硝酸;硫酸;氨水;过硫酸铵;抗坏血酸;二甲酚橙指示剂(0.5%);聚乙烯醇0.2%;锌标准溶液1mg/ml;氯酸钾;氟化氢铵。

2.2 实验方法

反应式如下:H2Y2-+Zn+===ZnY2-+2H+

准确称取制好的试样0.2000g左右于已编号的250mL烧杯中。在烧杯中加少量的水润湿,加30%的氟化氢铵数滴,加10mL盐酸上炉加热溶解,待沸腾2min后加入20mL硝酸溶解至近干后加5mL硫酸,在上炉加热至黄烟冒完,杯子清晰后,立表皿,稍冷后,用热水洗杯壁、表皿至50mL,上炉加热煮沸后取下,加氯化铵3g左右、少量氨洗液、加20mL左右氨水(边摇边加至生成黄色沉淀后过量5mL)然后加入米拉大的过硫酸铵,上炉再加热至沸腾后取下;铺好漏斗,在漏斗下放一个三角烧杯,趁热过滤,用氨洗液洗表皿及烧杯壁3-4次至漏斗中,用玻璃棒引流,再反复用氨洗洗过滤漏斗6-8次,在滤液中加入纸屑及几颗玻璃珠,将滤液上炉赶氨至160mL左右。赶氨后取下冷却,冷却后在滤液中加抗坏血酸0.1g左右,10%的硫代硫酸钠10mL,甲基橙指示剂3-4滴,再加1:1的氨水和1:1的盐酸调节溶液颜色恰好泛红后,加20%的氟化钾5mL,20mL乙酸-乙酸钠缓冲液,滴定至溶液有红色变为亮黄色即为终点,结果计算:

T(Zn):滴定度,单位g/mL,即每mL标准溶液对等相当所滴定标准物质元素的质量g(滴定系数)。

V:滴定消耗EDTA的体积mL。

m0:称取样品的质量g。

0.5816-镉量转换为锌量的系数。

3 准确度试验(表1)

4 结语

(1)以上方法能够满足EDTA滴定法测定闪锌矿中锌的检测要求,可用于企业生产;

(2)在氨性介质中锌形成锌氨络合物与铁、锰、铜、铅等共存杂质元素分离完全, 终点变色敏锐,结果稳定可靠。

参考文献:

[1]张锦柱,杨保民,王红,张斌,编著.矿石分析.《工业分析化学》.冶金工业出版社.2008.1:38-52.

[2]余红,宋江伟,欧阳义华,朱松,李凤玲.《EDTA滴定法测定锌矿石中锌方法的改进》.云南地质,2010年第29卷第1期94-97页.

作者简介:王勇(1989—),云南人,本科,应用化学专业,先主要从事矿石元素分析工作。