1、冶金 分 析 ，（）： ，（）：滴定法测定锌精矿中锌含量方法的改进李颜 君（西部 矿 业 ，四川鑫源矿业有限责任公司 ，四川成都）摘要 ：依次加 入盐酸 、硝酸溶 解样品 ，在加入氯化铵的情况下 ，形成了锌胺络合物 ，然后在水中快速冷却 ，用沉淀分离方法分离铁 、锰 、铅等共存元素 。在 的 乙酸乙酸铵缓 冲溶液中 ，用饱和硫脲 、抗坏血酸和氟化钾溶液掩蔽、 、等离子 的干扰 ，最后 ，以二甲酚橙为指示剂 ，用标准溶 液滴定出锌的含量 。试验发现 ，采用盐酸和硝酸溶解样品 ，代替国标法的盐酸 、硝酸 、硫酸溶解样品 ，溶样较快 ；此外 ，两种方法溶解样品后都需要沉淀分离干扰元素 ，其中国标法采
2、用的热液过滤可减免移液过程 ，但溶样和煮沸时间过长 ，实验方法采用冷却过滤避免了二次过滤 ，从而简化了分析步骤 。精密度试验中 ，两个标准样品测定结果的相对标准偏差分别为和（）；采用国 标法和实验方法对不同的锌精矿样品进行测定 ，测定结果基本一致 。关键词 ：改进方法 ；锌精矿 ；滴定法 ；锌中图分 类号 ：文献标 志码 ：文章编 号 ：（）收稿日 期 ：作者简 介 ：李颜君 （ ），男 ，学士 ，助理 工程师 ，主要从事精矿分析 ；：锌精矿 是锌冶炼行业的重要原料 ，为了控制冶炼过程和提高产品质量 ，需要对锌精矿中的锌含量进行分析 。目前锌精矿中锌含量的测定多采用原子吸收光谱法、滴定法、射线
3、荧光 光谱法、极谱法等 ，其中的 仪器分析多用于含量较低的样品 ，含量较高的样品一般多采用滴定法 。高 海拔地区由于昼夜温差大 ，温度和湿度均不能满足许多精密仪器的使用要求 ，因此分析矿物样品时大多采用滴定法 。锌精矿中的锌含量多采用国标方法进行分 析 ，其中的沉淀分离滴定法 耗时长 、步骤繁杂且浪费资源 。本文在参照 文 献 的 基 础 上 ，对滴定法 测定锌精矿中锌含量的国标方法进行了改进 ：本法只采用盐酸和硝酸溶解样品 ，代替国标法的采用盐酸 、硝酸 、硫酸溶解样品 ，溶样较快 ；此外 ，两种方法溶解样品后都需要沉淀分离干扰元素 ，其中国标法采用的热液过滤可减免移液过程 ，但溶样和煮沸时
4、间过长 ，而本法采用冷却过滤避免了二次过滤 ，简化了分析步骤 ，不仅耗时短 ，而且操作过程简便 ，能够高效利用资源 。本法可满足高海拔地区对矿物质的分析要求 。 实验 部 分 标准溶液和主要试剂 标准溶液的配制及标 定（）配制 ：称取乙二胺 四乙酸二钠（），加 水 微 热 溶 解 ，冷 至 室 温 ，移 入 容量瓶 中 ，用水稀释至刻度 ，混匀 ，放置天后标定 。（）标定 ：滴定前 ，称取份 金属锌 （）置于烧杯中 ，加 入盐 酸 ，盖上 表面皿 ，低温溶解 ，取下冷却 ，加入蒸馏水 ，硫 酸铁 贮存液 （），用标准溶 液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色为终点 。随同标定做空白试验 。根据公式 （
5、）计算滴定系数 （）。取次标定结 果的平均值为滴定系数 （次标定结果的极差值 应 不 大 于 ，取 其 平 均值）。（） （）式 中 ：为 滴 定 系 数 ，；为 称 取 的质量 ，；为达到 滴定终点的体积 ， ，（）：；为空白 试验达到滴定终点的体积 ，。 主要试 剂盐酸 ：约；硝酸 ：约；氨水 ：约；氯化铵 ；抗 坏血酸 ；过硫酸铵溶液 ：；氟 化钾 溶液 ：；乙 酸乙酸钠 缓冲溶液 ： ；乙 酸乙酸铵缓 冲 溶 液 ： ；硫 代 硫 酸 钠 溶 液 ：；甲 基橙 指示剂 ：；二 甲酚 橙指示剂 ：；硫酸铵溶液 ：；过 氧化 氢 （）；无水乙 醇 ；六次甲基四胺 （）；洗涤液 ：氯 化铵溶
6、于水中 ，加滴氨 水 ，混匀 ；饱和硫脲 ；实验用水为二级蒸馏水 。 实 验方 法 本法测 锌精矿中锌称取（精确至 ）样品置 于烧杯中 ，加 少量水润湿 ，沿杯壁缓慢加入盐酸 ，待反 应剧烈时 ，加入硝酸 ，加盖 表面皿低温溶解至样品分解完全 ，体积浓缩至时 ，取 下稍 冷 ，加入氯化铵 ，蒸馏水吹洗表面皿和杯壁至，煮 沸，取下冷 却 。用氨水中和至沉淀完全再过量，依次加 入硫酸铵 溶液 ，氟化钾 溶液 ，过 氧化 氢溶液 ，加热煮沸至冒大气泡时取下冷却 ，补加氨水 ，无水乙 醇 ，冷却至室温 ，定容至容量瓶中 ，混 匀 。将定容好的溶液用中速定性滤纸过滤 ，准确移取滤液至 相应锥形瓶中 ，加
7、玻璃珠或滤纸碎片 ，加热煮沸，取下冷 却 。依次向溶液中加入六次甲基四铵饱和溶液 、乙酸乙酸铵 缓冲溶液 、饱和硫脲 溶液 、抗 坏血 酸 ，摇匀 。滴加滴二甲酚橙指示剂 ，用标准溶 液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色为终点 。记录消耗体积等数据 。 国标方 法测定锌精矿中锌称取 样品置 于烧杯中 ，加 少量水润湿 ，加入盐酸 ，加盖表面皿低温溶解 驱赶硫化氢，加入硝酸至 样品分解完全 ，去表面皿 。当铅量小于时 ，加入硫 酸 ，加热至 呈湿盐状取下冷却后 ，加入高 氯酸继 续加热至湿盐状 ，取下冷却 ，加入硫酸（），盖上表 面皿 ，加热溶解盐类 ，稍冷 ，用蒸馏水吹洗杯壁 ，并稀释体积至左右 ；
8、当铅 量大于时 ，加入硫 酸 ，加热至冒浓白烟 ，并蒸至 体积约，取 下冷 却 ，用蒸馏水吹洗杯壁 ，并稀释体积至左右 ，加热 煮沸，冷却至室 温 ，放置，用慢速定量滤纸过滤 ，滤液用烧杯承接 ，用硫酸 （）洗涤烧 杯及沉淀各次 ，保留滤液 。向上述所得溶液中加入氯化铵 、过 硫酸 铵溶液 ，用氨水中和至沉淀完全再过量，加热微 沸，趁热用 快速定性滤纸过滤 ，用热的洗涤液洗涤烧杯和沉淀各次 ，滤液保留 。将沉淀用热的洗涤液洗到原沉淀的烧杯中 ，加入盐酸溶解沉淀 ，加入过硫 酸铵 溶液 ，用氨水中和至沉淀完全 ，再过量，加 热微 沸，取下 ，经原 滤纸过滤于保留液的烧杯中 ，用热的洗涤液洗涤烧杯
9、和沉淀各次 。将滤液煮沸并浓缩至体积约，彻底破 坏过剩的过硫酸铵 ，取下常温放冷 。加入抗 坏血 酸 、滴甲基橙指示剂 ，用氨水和盐酸 （）调 至溶 液恰变红色 ，加入乙酸乙酸钠 缓冲溶液 、氟 化钾 溶液 、硫代硫酸 钠溶液 ，混匀 。滴加滴二甲酚橙指示剂 ，用标准溶 液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色为终点 。 空白试 验随同试样做空白试验 ，滴定消耗标准溶 液的体积小于，含量可忽 略不计 。 结果 与 讨论 称 样量称 样量小于 时 ，样品没 有代表性 ，称样误差较大 ；称样量大于 时 ，耗费药品 太多 ，增加成本支出 ；而称样量为 时 ，滴定体 积在，滴定体 积的不确定度达到最小 。 酸
10、用量对 有色金属行业锌精矿标准样品进行酸 溶解试验 ，发现当盐酸 、硝酸的用量小于，试样不 能达到有效的分解 ，溶样不完全 ，造成锌测定结果偏低 ；当盐酸 、硝酸的用量大于时 ，测定时 因值改变 ，滴定终点不明显 ，形成颜色偏差 ，滴定体积读数不能肯定 ，造成滴定结果误差偏大 ；盐酸 、硝酸的用量在左右时 锌的测定值与认定值一致 ，因此实验时选择盐酸和硝酸的用量均为佳 。 酸度在不 同值 下 对（）进行滴 定 ，发现当 或李颜 君 滴定法测定锌精矿中锌含量方法的改进 冶金分 析 ，（）：时 ，滴定终 点表现不明显 ，滴定结果与认定值偏差较大 。当值为时 ，滴定效果最佳 。 沉 淀的 吸附溶液一
11、次过滤后 ，将滤纸用盐酸和硝酸溶解后再过滤 ，定容至容量瓶 中 ，静置一段时间 ，用示波极谱仪进行锌含量的测定 ，显示 未 找 到 波 峰 ，判定溶液中锌含量小于，可忽略 不计。 干 扰及 消除本法进行滴定时 ，沉淀分离方法可消除铁 、锰 、铅等共存元素的干扰 ，但溶液中含有一定的、 、等离子 ，影 响测定结果 。为消除、的干扰 ，可 在滴定前加入少量饱和硫脲以消除其影响 ，此外 ，加入少量抗坏血酸可消除少量铁离子的影响 ，加入氟化钾溶液可掩蔽 、的干扰。 方 法耗 时比较表给出了本法与国标方法滴定锌的耗时比较 ，可见 ，本法比沉淀分离滴定法 耗时短 。表 不同方法耗时比较 方法不 同步 骤时
12、间 样品溶解煮沸时 间 溶液冷却沉淀时间 溶液定容过滤移液时间 溶液滴定时间本法国标法 准 确度 及精密度考察采用本法对有色金属行业标准样品、重复测 定次 ，考察方法的精密度 ，并进行加标回收试验 ，结果见表。表 精密 度 试验 标准 物 质测 定值认定 值相对 标准 偏差， ， 方 法比 对采用国标法和本法对不同的锌精矿进行测定 ，在不扣除含量的情况下测定结果见表。表结果表明本法与国标法比较 ，结果无显著性差异 。 结语对锌精 矿中锌含量测定的国标方法进行改进 ，主要包括对溶样酸进行选择及对沉淀过滤方法进行改进 ，简化了分析步骤 ，耗时短 ；此外 ，经多次实验 ，改进方法可完全排除铅的影响
13、，操作过程简便 ，能够高效利用资源 。表 锌精矿中锌含量的本法与国标方法比对结果 样品 编 号 国标法本法误差川 川 川 川 川 川 川 川 注 ：样品为北京矿冶研究总院送检样品 。参考 文 献 ：韦杰 ，李 颜 君 ，张利莹一次溶样原子吸收光谱法连续测定高海拔地区矿石中铜铅锌银 科技资讯（ ），（）：张 明祖 ，覃 路燕 ，郭炳北滴定法 与原子吸收光谱法相结合测定多金属矿中锌 冶 金 分 析（ ），（）：余 清 ，陈贺 海 ，张爱珍 ，等火焰原子吸收光谱法快速测定铁矿石中铅锌铜 岩矿测试 （ ），（）：周 凯 ，孙宝 莲 ，李波 ，等火焰原子吸收法测定红土镍 ，（）：矿中 锌 冶 金分析 （
14、 ），（）：武 兵 ，肖宁 娜 ，张丽萍锌精矿中锌的直接络合滴定分析化学（ ），（）：杨 社红锌精矿中的锌的快速测定云 南冶金（ ），（）：杨 桂珍 ，陈 乐圆 ，杨建南 ，等离子交换分离 滴定法测定黄铜中的 锌 冶金分析 （），（）：唐 梦琪 ，罗 明贵 ，刘国文 ，等射线荧光光谱法测定锌精矿中主次量成分 冶 金 分 析 （），（）：王 志斌 ，毛 禹平型极谱分析仪测定矿石中铜铅 锌镉 锡 昆明理工大学学报 ：理工版 （ ： ），（）： 锌精矿 化学分析方法 锌量的测定 中国标准出版社 ，胡 俐娟单扫描示波极谱法连测铅锌理 化检验 ：化学分册 （ ： ），（）：曾鸽鸣 ，李 庆宏化验员必备知识与技能北京 ：化学工业出版社 ， （ ， ， ，）： ， ， ， ， ， ， ， ， ， （） ： ； ； ；
