EDTA络合法测定铅精矿中铅锌铁

李 方

（湖南有色金属有限公司黄沙坪矿业分公司，湖南 郴州 424421）

EDTA分子中具有六个可与金属离子形成配位键的原子，能与许多金属离子形成稳定的络合物，无色金属离子与其生成的络合物仍为无色，有色金属离子与其形成的络合物的颜色将加深，基于这些特点，笔者在目前传统常用的单独测定方法[1-3]的基础上，经过大量实验，拟定出一个一次分解试样，连续测定铅锌铁的分析方法。本法具有简便、快速、准确和重现性好等优点，完全可以应用于铅精矿中对铅锌铁的测定。

1 实验部分

1.1 主要试剂

所用试剂均为分析纯，水为蒸馏水。盐酸（ρ1.19 g/mL）；硝酸（ρ1.42 g/mL）；硫酸（ρ1.84g/mL）；硫酸（2%）；氨水（ρ0.9g/mL）；二甲酚橙指示剂（1g/L）；磺基水杨酸溶液（100g/L）；甲基橙溶液，0.5g/L ；过硫酸铵；抗坏血酸；氯化铵；氟化钠饱和溶液；硫脲饱和溶液；乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH5～6）；氨性混合液。乙二胺四乙酸二钠（Na2EDTA）标准滴定溶液（0.0200 mol/L）。

1.2 实验方法

1.2.1 试液制备

称取0.2500g试样于250mL烧杯中，以少量水润湿矿样， 加10～15mL 盐酸，于低温溶解并赶尽硫化氢，加入5mL硝酸，继续加热至无棕色的二氧化氮产生，取下稍冷，加入8mL浓硫酸，加热至冒浓白烟，取下，冷却。用水吹洗表面皿及杯壁至体积约75mL，低温加热煮沸10min～15min，取下，自然冷至室温，后流水冷却，静置0.5h。用慢速定量滤纸过滤，下面用200mL容量瓶进行承接，以（2+98）的硫酸洗烧杯3次，漏斗6次，再用水各洗涤1次。滤纸和沉淀用作测定铅之用，滤液用作测定锌、铁之用。

1.2.2 测定

（1）铅的测定。将滤纸撕烂连同沉淀移入原烧杯中，加缓冲液50mL，放置低温电热板上加热至沸并保温5min～10min，取下，趁热加饱和NaF10mL，摇动稍等1min，用水冲洗表面皿及杯壁至体积150mL左右，加硫脲饱和液10mL，加抗坏血酸少许，加1～2滴二甲酚橙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为亮黄色即为终点。计算铅的含量。

（2）铁的测定。向1.2.1的滤液中加入3g～5g氯化铵，0.5g过硫酸铵，用氨水中和溶液至氢氧化铁沉淀完全，并过量10mL，加热煮沸3min～5min，取下。用快速定性滤纸过滤，滤液用400mL烧杯承接，用热的氯化铵-氨水洗液洗涤烧杯与沉淀各6次，再用水各洗1次，沉淀用作测铁之用，滤液用作测锌之用。

用热的盐酸（1+1）溶解沉淀于原烧杯中，然后用水与盐酸（1+1）交替洗涤滤纸至无铁离子(用硫氰酸盐溶液检验，至无血红色出现)。置烧杯于低温电炉蒸至溶液约3mL ～ 5mL， 取下，加水至 120mL 左右，用氨水（1+1）中和至有氢氧化铁沉淀出现，加 15mL 盐酸（0.1mol/L），加热至近沸，取下，加入 1mL 磺基水杨酸溶液（100g/L），用EDAT 标准滴定溶液滴定至溶液棕红色消失为终点。计算铁的含量[3]。

（3）锌的测定。将（2）的滤液于电热板上煮至无氨味，稍冷，用水吹洗杯壁，加入0.2g左右抗坏血酸，加入30mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液，加10mL饱和氟化钠溶液，10mL硫代硫酸钠溶液（100g/L），混匀，加2滴二甲酚橙指示剂（1g/L），用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由紫红色变为黄色为终点。计算锌的含量。

表2 分析结果重现性(n=8,w/%)

2 结果与讨论

2.1 测定时酸度的选择

2.1.1 测铅时酸度的选择

硫酸铅沉淀最适宜的酸度为20%～60%（以重量计）。如下图1示，当酸度小于20%和大于60%时，硫酸铅的溶解度都会增大，因此实验选择沉淀酸度为30%左右。

图1 硫酸铅沉淀

滴定酸度则以PH5.2～5.8为宜，一般分析时加入缓冲液煮沸5～10分钟即可达到此条件。

2.1.2 测锌时酸度的选择

PH应严格控制在5～6的范围，若PH＜5则终点提前，结果偏低，若PH＞6，由于指示剂本身呈红色，故无终点，所以蒸发时，氨必须赶尽即能达到要求条件。

2.1.3 测铁时酸度的选择

当PH＜1时，Fe3+和磺基水杨酸的络合能力减低，EDTA与Fe3+不定量络合；PH太大时，铁易水解产生浑浊，影响滴定。所以应严格控制滴定时PH值为1.2～2，此范围时磺基水杨酸与Fe3+能形成紫红色络合物，但其络合强度远小于EDTA与Fe3+的络合强度。因此在滴定终点时，溶液由紫红色变为Fe3+-EDTA络合物的淡黄色。所以在滴定前加入0.1mol/L盐酸15mL，控制体积150mL左右，此时[H+]=0.01mol/L，PH=2，正好满足要求。

2.2 滴定中干扰物质的影响及消除

测铅时干扰物质的影响及消除。

铁、铜：当试料中铁含量很高时，在硫酸冒烟蒸干时，有黄绿色沉淀出现，用水吹洗则为褐色沉淀，这是铁生成高价的难溶性硫酸盐所致，在沉淀硫酸铅时加入少量抗坏血酸煮沸即可消除。而微量的三价铁和二价铜在EDTA滴定前加入少量抗坏血酸和硫脲，即可消除其干扰[4]；

含碳高的样品，可在冒浓厚白烟时，沿杯壁滴加1：1的硝硫混合酸除去。含锑高时应预先加入氯化铵4～5克在300℃～400℃熔烧除去，若含锑不太高，加入酒石酸即可消除其影响。若含锶、钡高，应用过量的EDTA溶解硫酸铅沉淀，再用铅标准液回滴过量的EDTA。干扰元素的分离：铁、铝、铜、锌、钴、镍、锰等元素，在滴定条件下，虽能和EDTA络合而干扰测定，但使铅成硫酸铅沉淀时，上述元素已被分离除去。锑、铋含量高时，易水解夹杂于硫酸铅沉淀中，但样品锑含量小于50毫克时，可在酒石酸存在下沉淀硫酸铅，以消除干扰，少量铋的干扰亦可在酒石酸存在下消除。

3 样品分析

测定结果对比。

按实验方法对3个铅精矿样品进行8次重复分析，并同时按国标方法进行分析及与标准值进行结果对照，对照结果见表1，分析结果重现性见表2。

表1 分析结果对照（w/%）

4 结语

由表1、表2可以看出，本方法测定结果稳定，重复性好，与国家标准分析方法测定结果及标准值基本吻合，误差均在国家标准允许差范围之内。该方法简单易行，测定铅、锌、铁三个元素，只需分解一次试样、使用同一标准溶液，简化分析流程基础上大大缩减了分析时间，减少了能源损耗，提高了工作效率。