0809炉前分析.doc

炉前分析第一节 铜精矿化学分析方法磺量法测定铜方法一：1、方法提要试样经酸分解后，用乙酸铵调节酸度，氟化氢铵掩蔽铁，在PH=3.04.0的微酸性溶液中，2价铜离子与磺化钾作用游离出碘，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，以消耗标准铜液的体积计算铜量。砷、锑被氧化为五价，不干扰测定。2、试剂碘化钾、氟化氢铵、盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸、氯酸钾、金属铜（99.99%）、尿素。1）乙酸铵溶液：30%，称取90克乙酸铵于400ml烧杯中，加150ml水和100ml冰乙酸，待溶解后，用水稀释至300ml，混匀，此溶液PH为5。2）氟化氢铵饱和液：贮存于塑料瓶中。3）淀粉溶液：0.5%，取0.5g可溶性淀粉，置于200ml烧杯中，用少量水调成糊状，将100ml沸水徐徐加入其中，继续煮沸透明，取下冷却，使用时配制。4）硫氰酸钾溶液：40%，称取40g硫氰酸钾于400ml烧杯中，加100ml水溶解后（PH7），加入2g碘化钾，待之溶解后，加入2ml淀粉液，滴入碘溶液（约0.04N）至刚呈兰色，再用硫代硫酸钠标准溶液滴至兰色刚消失。5）硫代硫酸钠（约0.04N）标准液：将10g硫代硫酸钠置于300ml烧杯中，加入200ml煮沸过的冷水溶解，加入0.1g碳酸钠，溶解后移入1000ml容量瓶中，加水稀至刻度，摇匀，于暗处放置一周后标定。标定：取20mg铜标样于250ml烧杯中，加入1ml10%FeCl3，加入5mlHNO3，加热至近干，加工g尿素，加入30ml水，加热煮沸至冒大泡，取下，以下用试样操作。按下式计算滴定度（mg/ml）Tcu=2、分析步骤称取0.10000.2000g置于250ml烧杯中，加入0.5g氯酸钾、10mL硝酸，加盖（煮沸后可移走），电炉工工溶解，近干取下，用盐酸吹洗杯壁，加热至近干，如此反复两次，加0.5ml盐酸，加2g尿素，吹水30ml，加盖，煮沸至显大气泡2分钟，取下流水冷却。向已冷却的溶液中加乙酸铵溶液至红色不加深，并过量1ml，摇匀，然后，用氟化铵饱和液滴至红色消失，并过量10ml，摇匀。向溶液加入20%KI溶液5ml，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，继续滴定至浅兰色，加入1ml硫氰酸钾溶液激烈搅拌至兰色加深，再滴定至兰色刚好消失，即为终点。计算铜的百分含量Cu%=方法二：1、原理试样分解后，铜以Cu2+存在于溶液中，加氟化铵或氟化氢铵掩蔽铁和调酸度（PH34），加入碘化钾还原铜析出当量的碘，用Na2S2O3标准液还原滴定，用淀粉作指示剂。即：2Cu2+4I=Cu2I2+I22Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O62、试剂1）Hu、HNO3、冰醋酸、溴水、氨水（AR）2）氟化铵、氯化铵、氟化氢铵、尿素（右）3）10%碘化钾、10%硫氰酸钾、0.5%淀粉4）硫代硫酸钠标液：称取25g（0.1N）或9.92g（0.04N）或6.2g（0.025N）结晶硫代硫酸钠（Na2S2O35H2O）溶于水配成1升溶液，加入0.25g碳酸钠，摇匀放置一周后标上。标化：称取电解铜（或99.98%纯铜）0.3g（0.1N）或0.1在（0.04N）或0.05g（0.025N）于250ml三角烧瓶中，加入5mlHNO3低温溶解，加1滴溴水，低温蒸这干，加20ml水，加1ml10%FeCl3，加12g尿素，煮沸，用氨水中和至微酸性（有浅兰色沉淀出现），加7ml冰醋酸，1g氟化铵，混匀，冷却至室温，加5mlKI，用Na2S2O3滴定至淡黄色，再加10mlKCNS，5ml淀粉，继续用Na2S2O3滴定至乳白色为终点。称铜重量则：Na2S2O3ml数 Tcu=3、操作手续A、鼓渣称取试样1g于250ml烧杯中，加少量水润湿，加5mlHCl（边摇边滴，防止结牢），加热，加5mlHNO3（摇），低温蒸干，加入23gNH4Cl（搅拌匀，加15mlNH4H2O中和，并洗杯，煮沸，过滤于250ml三角烧瓶，用水洗净沉淀（23次），在滤液中加12脲素，煮沸至体积缩1/3（赶氨作用），取下加入7ml冰乙酸，12gNH4F，混匀，冷却至室温，加5mlKI，10mlKCNS、5ml淀粉，用0.025NNa2S2O3，标记滴至紫色消失为终点（乳白色）。B、矿粉（铜精矿、冰铜、吹渣）称样0.3矿粉、0.2冰铜、0.3g吹渣于250ml烧杯中，加水润湿，加5mlHCl，低温加热，加5mlHNO3，加热溶解，取下稍冷，加Br2，继续加热蒸干，冷却加水20ml，加12脲素，煮沸用氨水中和，加12g氟化氢铵，摇匀，冷却，加5mlKI，用0.04NNa2S2O3标准液滴至淡黄色，加入10mlKCNS，5ml淀粉，继续滴定至紫色消失为终点（乳白色）。C、白冰铜、粗铜称取0.2g白冰铜于250ml烧杯中（0.3g粗铜于250ml三角烧杯中），加水润湿，加5mlHCl，低温加热，加5mlHNO3（粗铜只加5mlHNO3，加热溶解，取下稍冷，加溴，加热蒸干，加20ml水，加12g脲素，煮沸，用氨水中和，加7ml冰乙酸，1gNH4F，摇匀。冷却，加入5mlKI，用0.1NNa2S2O3标液滴定至淡黄色，加10mlKCNS，5ml淀粉，继续用0.1NNa2S2O3滴至乳白色）。4、注意1）氨水的加入要适量，即沉淀生成即可（有浅兰色沉淀或稍的味或PH=34），否则分析结果偏低。一般氨水的量为铜氨络离子未出现前的浅兰色。若过量太多，可加热蒸发掉。2）淀粉的加入不宜过早，否则分析结果偏高。3）KCNS一定要加，因为Cu2I2+2KCNS=Cu2（CNS）2+2KI而4I+2Cu2+=Cu2I2而使滴定终点清晰4）精确度铜精矿化学分析方法碘量法测定铜量（GB3884.183）实验之间分析结果的差值不应大于下表所列允许差%铜含量允许差8.0012.000.1912.0016.000.2112.0016.000.2312.0016.000.2612.0016.000.2812.0016.000.30方法三1、原理：试样经酸分解后，铜以Cu2+存在于溶液中，加氟化氢铵掩蔽铁和调酸度，加入KI还原铜析出当量的碘用Na2S2O2标液还原滴定，用淀粉作指示剂。2、试剂1）H2SO4、HCl、HNO3、（AR）2）1:1氨水、HF、10%FeCl33）脲素、氟化氢铵4）20%KI、40%硫氢酸钾、0.5%淀粉5）约0.04NNa2S2O3标液（配制与标定同前两种方法）3、操作步骤（碘氟法）称样0.20.5g于250ml烧杯中，加少量水润湿，加5ml浓H2SO4，于电热板上加热至试样冒烟（加HNO3除炭），取下稍冷，加23mlHBr，加热至试样冒烟（加HNO3除炭），取下稍冷，加23mlHBr，加热至冒完烟，取下冷却，加6mlHCl，2mlHNO3、加热至溶液1ml左右，取下用水吹洗杯壁，体积约30ml，加0.51g脲素，煮沸，取下冷却，加35ml10%FeCl3，以1：1氨水调至Fe（OH）3出现，并不再溶解为止（但不能使Fe完全沉淀），加0.10.3gNH4HF2，摇匀，使Fe的颜色消失后，加23gKI，摇匀，迅速用Na2S2O3标液滴定至淡黄色，加入2ml5%淀粉指示剂，继续滴定至蓝色，恰好消失，即为终点。第二节 SiO2的测定重量法【原理】样品以KOH溶融进行分析，用酸处理后，转变为含水较多，溶解度较大的状态（SiO2mH2O）在100的温度下脱水，此时硅酸转变为溶解度较小的状态：SiO2mH2O，然后与其它元素分离，分离后的硅酸在高温下进行灼烧，SiO2mH2O SiO2+mH2O。根据所得的SiO2重量计算它的百分含量。【试剂】1、KOH（固体）2、无水乙醇（AR）3、HCl（AR）【操作手续】1、准确称样0.2g2、于镍坩埚底部铺一层KOH，再加热熔融。3、放入样品，加45滴乙醇，再于上面铺一层KOH，加盖。4、在酒精喷灯上燃烧至样品完全熔解（即无结晶状），冷却（坩埚底部烧红后，揭盖，使之倾向钳子的前头弯曲位，熔完后，再将盖子灼干）。5、将坩埚置于250ml烧杯中，加入盐酸及热水洗净。取出坩埚，将烧杯于电炉上低温蒸干（无水珠为干），并再加5mlHCl蒸干两次，然后加45mlHCl溶解残渣，加10ml解释，加热近沸。6、用定量滤纸湿过滤，并用HCl及水洗净沉淀（45次），否则结果偏高。7、将洗净的沉淀连滤纸放于瓷坩埚中（压紧），并于电炉上烘干（高温），然后用酒精喷灯灼烧至白色粉末（坩埚四周干净）。8、冷却（手拿即可），称量。【计算】SiO2重样品重SiO2%= 100【计算】附注1、脱水时低温蒸干不超过110120，因为温度过高或时间过长，硅与镁、钙、铁等结合成为硅酸盐、钙和镁的硅酸盐易溶于酸而溶解失去，而铁的硅酸盐难于酸，引起洗涤沉淀的困难。2、如有不溶物置于坩埚中，滴入几滴稀H2SO4用HF处理（或再加KOH）。3、熔融时温度骤升，由于反应过剧，将使试样测出，加盖稍露一条缝，以防气体逸出。第三节 钙镁（氧化物）的联合测定EDTA量法【原理】在碱性溶液中（PH12），钙指示剂与钙生成红色的络合物的不稳定常数大于EDTA与钙生成的络合物的不稳定常数。因此滴定剂达终点时即呈游离指示剂的颜色。CaR+Na2H2T=NaCaT+R+2H+在PH=10时，铬黑T与钙、镁同时生成络合物，但其不稳定常数大于EDTA与镁、钙生成的络合物。因此到终点时即呈游离指示剂的颜色。滴定钙、镁所消耗的EDTA量减去滴定钙所消耗的EDTA量即为滴定镁所消耗的EDTA量。【试剂】1、HCl、HNO3、氨水（AR）2、氯化铵（固）3、氨性铜液（铜量较低时，如鼓渣）：称电解铜1g，加HCl10ml溶解，加H2O2使之溶解完全，再加入氨水至成纯兰色，并过量。4、PH=10氨性缓冲液，54gNH4Cl溶于200ml水中，加入50ml浓氨水，用蒸馏水稀至1升。5、20%NaOH液。6、5%硫代乙用酰胺液，1：2三乙醇胺，KCN液（10%），盐酸羟胺（固）。7、4%钙指示剂：1g钙指示剂与25g氯化钠研匀。2%铬黑T：1g铬黑T与50g氯化钠研匀。8、0.013NEDTA标准液Tcao= TMgo=【操作手续】将测SiO2滤液，加入5gNH4Cl，煮近沸，加氨水至沉淀生成，并过量2ml，然煮近沸，用快速滤纸过滤于500ml烧杯中，并用水洗净（在滤液中加入2ml氨性铜液），煮沸，加12mlNH4H2O、10ml硫代乙酰胺，然后低温加热（保温15分钟，蒸发掉体积约为100ml），用定性滤纸过滤于100ml容量瓶中，去沉淀，冷却，并加水至刻度，摇匀，用移液管吸取25ml滤液于两个250ml三角瓶中，按下述程序测定钙镁合量和钙。钙镁合量的测定：向其中一份试液中，加3ml三乙醇胺，微量盐酸羟胺，混匀，加10ml氨性缓冲液，加23滴KCN，加铬黑厂指示剂调微红，用0.013NEDA标准液滴定至淡兰色出现为终点。【计算】TcaoV2重试样量CaO%= 100=MgO%=V1EDTA滴定钙镁合量ml数。V2EDTA滴定钙ml数。【附注】1、上法为铜炉渣的测定，若为铜炉，方法基本一样，试样稀释为G50/250，终点颜色为灰绿色。2、铵盐量不能多也不能少。如果太多，会影响硫化物完全沉淀。如果不足，镁进入沉淀，使结果偏低。3、加NaOH后的操作应迅速进行，不宜放置，防止吸收空气中CO2使钙、镁成碳酸钙、耐烦酸镁沉淀影响测定。4、Mn2+以盐的羟胺掩蔽，Fe3+、Al3+以乙醇胺掩蔽，Cu2+、Zn2+以硫代乙酰胺掩蔽。 第四节 铁的测定重铬酸钾法【原理】以SnCl2将Fe3+Fe2+以二苯胺磺酸钠作为指示剂，重铬盐酸钾滴定使二价铁氧化变为三价铁状态，由所消耗的重铬酸钾量计算试样中铁的含量。反应必须在相当浓度的氯离子溶液中（即在过量的盐酸溶液中）进行，否则Fe3+很被二氯化物还原，还原时必须加热。为了保证铁还原的完全，必须加入过量2滴SnCl2，而过量的SnCl2用HgCl2（氯化高汞）来氧化。【试剂】1、50%NaOH液2、盐酸3、氯化高汞饱和液。4、10%SnCl2液：称取10g二氯化锡溶于20ml浓盐酸中，用水稀至100ml。5、硫酸一磷酸混合液：150ml硫酸在搅拌下慢慢加入于500ml水中，冷后，加磷酸150ml，加水至1升，混匀。6、0.5%二苯胺磺酸钠指示剂：0.5g二苯胺磺酸钠溶于100ml1：10H2SO4中。7、0.05N重铬酸钾溶液。配制：称取重铬酸钾14.8g溶于少量水中，移入1000ml容量中，加水至刻度，摇匀。标定：称取0.1g纯铁丝，于250ml烧杯中，加10ml盐酸低温溶解后，趁热滴加二氯化锡溶液至的黄色完全消失并多加12滴，迅速冷至室温。加10mlHgCl2，15m硫磷混和酸，45滴二苯胺磺酸钠，用K2Cr2O7标液滴至绿色变为淡紫色为终点。Fe量（g）K2Cr2O7ml数MLTFe%= 【分析手续】将测钙、镁的第一次沉淀处于原烧杯中（连滤汁），用玻棒捅穿滤纸底，使沉淀移入烧杯中，因盐酸及盐水洗净滤纸（无黄色即无Fe3+，也可用KCNS检验），并去滤纸。用HCl溶解沉淀，加水至100ml，加50%NaOH中和，使Fe3+Fe（OH）3，并过量23ml。煮沸，用定怀滤纸过滤于250ml三角瓶中，以水洗净。将沉淀连同滤纸移入原烧杯中，加45mlHCl溶解，并煮沸，以下同标定K2Cr2O7操作。（趁热终点）。【计算】TFeV试样重TFe%= 【附注】1、加入NaOH量一定要足够，以便Fe沉淀完全，Al溶解完全。可是OH的浓度愈大，溶解愈多。2、若样品不需测Al2O3，可略去加NaOH，直接将沉淀同滤纸处于厚烧杯中，加盐酸溶解即可。3、HgCl2不能将Fe2+氧化，而只能将亚锡氧化，成为不溶的氯化亚汞沉淀。4、若SnCl2