鐵礦石中鐵的測定 鐵是地球上分布最廣的金屬元素之一,在地殼中的平均含量為5%,在元素豐度表中位于氧、硅和鋁之后,居第四位。
自然界中已知的鐵礦物有300多種,但在當(dāng)前技術(shù)條件下,具有工業(yè)利用價值的主要是磁鐵礦(Fe3O4含鐵72.4%)、赤鐵礦(Fe2O3含鐵70.0%)、菱鐵礦(FeCO3含 鐵48.2%)、褐鐵礦(Fe2O3·nH2O含鐵48%~62.9%)等。鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的基本原料,可冶煉成生鐵、熟鐵、鐵合金、碳素鋼、合金鋼、特種鋼等。
用于高爐煉鐵的鐵礦石,要求其全鐵TFe(全鐵含量)≥50%,S≤0.3%,P≤0.25%,Cu≤0.2%,Pb≤0.1%,Zn≤0.1%,Sn≤0.08%,而開采出來的原礦石中鐵的品位一般只有20%~40%.通過選礦富集,可將礦石的品位提高到50%~65%。我國每年從國外進(jìn)口大量商品鐵礦石。
鐵礦石的常規(guī)分析是做簡項分析,即測定全鐵(TFe)、亞鐵、可溶鐵、硅、硫、磷。錢分析還要測定:氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、砷、鉀、鈉、釩、鐵、鉻、鎳、鈷,鉍、銀、鋇、鍶、鋰、稀有分散元素。
吸附水、化合水、灼燒減量及二氧化碳等。本節(jié)著重介紹全鐵的測定。
一、鐵礦石試樣的分解 鐵礦石屬于較難分解的礦物,分解速度很慢,分析試樣應(yīng)通過200目篩,或試樣粒度不大于0.074mm。鐵礦石一般能被鹽酸在低溫電爐上加熱分解,如殘渣為白色,表明試樣分解完全若殘渣有黑色或其它顏色,是因為鐵的硅酸鹽難溶于鹽酸,可加入氫氟酸或氟化銨再加熱使試樣分解完全,磁鐵礦的分解速度很慢,可用硫-磷混合酸(1+2)在高溫電爐上加熱分解,但應(yīng)注意加熱時間不能太長,以防止生成焦磷酸鹽。
部分鐵礦石試樣的酸分解較困難,宜采用堿熔法分解試樣,常用的熔劑有碳酸鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉和過氧化鈉-碳酸鈉(1+2)混合熔劑等,在銀坩堝、鎳坩堝、高鋁坩堝或石墨坩堝中進(jìn)行。堿熔分解后,再用鹽酸溶液浸取。
二、鐵礦石中鐵的分析方法概述 鐵礦石中鐵的含量較高,一般在20~70%之間,其分析方法有氯化亞錫-氯化汞-重鉻酸鉀容量法,三氯化鈦-重鉻酸鉀容量法和氯化亞錫-氯化汞-硫酸鈰容量法。第一種方法(又稱汞鹽重鉻酸鉀法)是測定鐵礦石中鐵的經(jīng)典方法,具有簡便、快捷、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、容易掌握等優(yōu)點,在實際工作中得到了廣泛應(yīng)用,成為國家標(biāo)準(zhǔn)方法之一——《鐵礦石化學(xué)分析方法,氯化亞錫-氯化汞-重鉻酸鉀容量法測定全鐵量》(GB/T6730.4-1986)。
其基本原理是:在熱、濃鹽酸介質(zhì)中,用氯化亞錫還原試液中的Fe(Ⅲ)為Fe(Ⅱ),過量的氯化亞錫用氯化汞氧化除去,在硫-磷混合酸存在下,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成所有Fe(Ⅱ)至溶液呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫色為終點,以重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量來計算出試樣中鐵的含量。 (1)在實際工作中,為了使Fe(Ⅲ)能較為迅速地還原完全,常將制備溶液加熱到小體積時,趁熱滴加SnCl2溶液至黃色褪去。
趁熱加入SnCl2溶液,是因為Sn(Ⅱ)還原Fe(Ⅲ)的反應(yīng)在室溫下進(jìn)行得很慢,提高溫度到近沸,可加快反應(yīng)速度。濃縮至小體積,既提高了酸度,防止SnCl2水解,又提高了反應(yīng)物濃度,有利于Fe(Ⅲ)的還原和還原完全時顏色變化的觀察。
(2)加HgCl2除去過量的SnCl2必須在冷溶液中進(jìn)行,其氧化作用較慢,在加入HgCl2溶液后需放置2~3min,才能滴定。因為在熱溶液中,HgCl2可氧化Fe(Ⅱ),使測定結(jié)果偏低:加入HgCI2溶液后不放置,或放置時間太短,反應(yīng)不完全,Sn(Ⅱ)未除盡,使結(jié)果偏高:若放置時間過長,已被還原的Fe(Ⅱ)可被空氣中的氧所氧化,使結(jié)果偏低。
(3)滴定前加入硫-磷混合酸的作用:是保證K2Cr2O7氧化能力所需的酸度,二是H3PO4與Fe(Ⅲ)形成無色配離子[Fe(HpO4)2]-,既可消除FeCl3黃色對終點色變的影響,又可降低Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)電對的電位,使滴定突躍范圍變寬,指示劑顏色突變明顯。但是,必須注意,在H3PO4介質(zhì)中,F(xiàn)e(Ⅱ)的穩(wěn)定性較差,加入硫-磷混合酸后,要盡快滴定。
(4)二苯胺磺酸鈉與K2Cr2O7的反應(yīng)速度本來很慢,因微量Fe(Ⅱ)具有催化作用,使其與K2Cr2O7的反應(yīng)迅速進(jìn)行,變色敏銳。因此,同時做空白試驗時,要加入一定量的硫酸亞鐵銨溶液。
由于指示劑被氧化時也消耗K2Cr2O7,所以應(yīng)嚴(yán)格控制指示劑用量。第二種方法(又叫無汞鹽重鉻酸鉀法)是由于汞鹽有劇毒,污染環(huán)境,危害人體健康,人們提出了改進(jìn)方法,避免使用汞鹽。
該方法的應(yīng)用較為普遍,也是國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法之一——《鐵礦石化學(xué)分析方法,三氯化鈦-重鉻酸鉀容量法測定全鐵量》(GB/T6730.5-1986)。其基本原理是:在鹽酸介質(zhì)中,用三氯化鈦溶液將試液中的Fe(Ⅲ)還原為Fe(Ⅱ)。
Fe(Ⅲ)被還原完全的終點,用鎢酸鈉(也可用甲基橙、中性紅、次甲基藍(lán)等)溶液來指示。當(dāng)無色鎢酸鈉溶液變?yōu)樗{(lán)色(鎢藍(lán))時,表示Fe(Ⅲ)已還原完全。
用重鉻酸鉀溶液氧化過量的三氯化鈦至鎢藍(lán)剛消失,然后加入硫-磷混合酸,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成所有Fe(Ⅱ)至溶液呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫色為終點。第三種方法是在第一種方法的基礎(chǔ)上,只將重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液替換為硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液作為氧化劑來滴定Fe(Ⅱ)。
它。
60.2.4.1 磺基水楊酸光度法方法提要試樣于鉑坩堝中,以HF、H2SO4分解,冒煙除硅后,再用K2S2O7熔融,制成稀酸溶液,然后在氨性溶液中,以磺基水楊酸顯色,光度法測定。
方法適用于鋯鈦砂、鋯英石中全鐵(TFe2O3)的測定。本法適合于測定0.005%~3%的TFe2O3。
儀器分光光度計。試劑氟化氫鉀。
硫酸。氫氧化銨。
磺基水楊酸(100g/L)。三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液ρ(Fe2O3)=1.00mg/mL稱取0.13989g高純鐵絲或0.2000g高純Fe2O3,置于250mL燒杯中,加25mL(1+1)HCl,加熱溶解,冷卻后移入200mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。
校準(zhǔn)曲線移取含F(xiàn)e2O30μg、100μg、300μg、500μg、800μg、1000μg、1300μg、1500μg的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別置于一組50mL容量瓶中,加入8mL磺基水楊酸溶液,加水至30mL,以(1+1)氫氧化銨中和至亮黃色再過量1mL,用水稀釋至刻度,混勻。在分光光度計上,用1cm比色皿,以試劑空白作參比,于波長450nm波長處測量吸光度。
繪制校準(zhǔn)曲線。分析步驟稱取0.1g(精確至0.0001g)試樣,置于鉑坩堝中,加入5mLHF和10滴(1+1)H2SO4,加熱至冒盡白煙,取下,加入3~4gK2S2O7,蓋上坩堝蓋,放入高溫爐中,于700~750℃熔融5~10min,取出,冷卻,放入250mL燒杯中,加入10mL(1+1)HCl,加熱浸提。
用水浸取,洗出坩堝及蓋,加熱至熔塊完全溶解,將溶液轉(zhuǎn)入50mL容量瓶中,冷卻后,用水稀釋至刻度,混勻。分取清液5.0~10.0mL于50mL容量瓶中,以下按校準(zhǔn)曲線進(jìn)行測定。
或分取5.0~10.0mL60.2.2.1苦杏仁酸重量法中過濾分離鋯(鉿)的濾液,置于50mL容量瓶中,以下按校準(zhǔn)曲線進(jìn)行測定。全三氧化二鐵含量的計算參見式(60.4)。
注意事項1)鋁、鈣、鎂、稀土、釷、鈹?shù)扰c磺基水楊酸均會生成無色配合物,消耗磺基水楊酸,致使鐵顯色不完全;當(dāng)溶液中存在大量上述元素時,應(yīng)加入過量顯色劑。一般在加入氫氧化銨后溶液不產(chǎn)生混濁,可認(rèn)為磺基水楊酸已足量。
2)鈦與磺基水楊酸也能生成黃色配合物,除非含量甚微,否則應(yīng)預(yù)先分離。3)在不同的酸度下,鐵與磺基水楊酸生成不同配位數(shù)的配合物,pH1.8~2.5時,生成紫色Fe(SaL)+配合物;pH4~8時,生成紅褐色Fe(SaL)-2配合物;pH8~11.5時,生成黃色Fe(SaL)3+3配合物;大于pH12時,配合物被破壞而生成氫氧化鐵沉淀。
故分析過程中要求顯色酸度保持一致。60.2.4.2 鋅片還原-重鉻酸鉀連續(xù)滴定法測定鈦和鐵詳見60.2.3.5。
鐵礦石中鐵的測定 鐵是地球上分布最廣的金屬元素之一,在地殼中的平均含量為5%,在元素豐度表中位于氧、硅和鋁之后,居第四位。
自然界中已知的鐵礦物有300多種,但在當(dāng)前技術(shù)條件下,具有工業(yè)利用價值的主要是磁鐵礦(Fe3O4含鐵72.4%)、赤鐵礦(Fe2O3含鐵70.0%)、菱鐵礦(FeCO3含 鐵48.2%)、褐鐵礦(Fe2O3·nH2O含鐵48%~62.9%)等。鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的基本原料,可冶煉成生鐵、熟鐵、鐵合金、碳素鋼、合金鋼、特種鋼等。
用于高爐煉鐵的鐵礦石,要求其全鐵TFe(全鐵含量)≥50%,S≤0.3%,P≤0.25%,Cu≤0.2%,Pb≤0.1%,Zn≤0.1%,Sn≤0.08%,而開采出來的原礦石中鐵的品位一般只有20%~40%.通過選礦富集,可將礦石的品位提高到50%~65%。我國每年從國外進(jìn)口大量商品鐵礦石。
鐵礦石的常規(guī)分析是做簡項分析,即測定全鐵(TFe)、亞鐵、可溶鐵、硅、硫、磷。錢分析還要測定:氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、砷、鉀、鈉、釩、鐵、鉻、鎳、鈷,鉍、銀、鋇、鍶、鋰、稀有分散元素。
吸附水、化合水、灼燒減量及二氧化碳等。本節(jié)著重介紹全鐵的測定。
一、鐵礦石試樣的分解 鐵礦石屬于較難分解的礦物,分解速度很慢,分析試樣應(yīng)通過200目篩,或試樣粒度不大于0.074mm。鐵礦石一般能被鹽酸在低溫電爐上加熱分解,如殘渣為白色,表明試樣分解完全若殘渣有黑色或其它顏色,是因為鐵的硅酸鹽難溶于鹽酸,可加入氫氟酸或氟化銨再加熱使試樣分解完全,磁鐵礦的分解速度很慢,可用硫-磷混合酸(1+2)在高溫電爐上加熱分解,但應(yīng)注意加熱時間不能太長,以防止生成焦磷酸鹽。
部分鐵礦石試樣的酸分解較困難,宜采用堿熔法分解試樣,常用的熔劑有碳酸鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉和過氧化鈉-碳酸鈉(1+2)混合熔劑等,在銀坩堝、鎳坩堝、高鋁坩堝或石墨坩堝中進(jìn)行。堿熔分解后,再用鹽酸溶液浸取。
二、鐵礦石中鐵的分析方法概述 鐵礦石中鐵的含量較高,一般在20~70%之間,其分析方法有氯化亞錫-氯化汞-重鉻酸鉀容量法,三氯化鈦-重鉻酸鉀容量法和氯化亞錫-氯化汞-硫酸鈰容量法。第一種方法(又稱汞鹽重鉻酸鉀法)是測定鐵礦石中鐵的經(jīng)典方法,具有簡便、快捷、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、容易掌握等優(yōu)點,在實際工作中得到了廣泛應(yīng)用,成為國家標(biāo)準(zhǔn)方法之一——《鐵礦石化學(xué)分析方法,氯化亞錫-氯化汞-重鉻酸鉀容量法測定全鐵量》(GB/T6730.4-1986)。
其基本原理是:在熱、濃鹽酸介質(zhì)中,用氯化亞錫還原試液中的Fe(Ⅲ)為Fe(Ⅱ),過量的氯化亞錫用氯化汞氧化除去,在硫-磷混合酸存在下,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成所有Fe(Ⅱ)至溶液呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫色為終點,以重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量來計算出試樣中鐵的含量。 (1)在實際工作中,為了使Fe(Ⅲ)能較為迅速地還原完全,常將制備溶液加熱到小體積時,趁熱滴加SnCl2溶液至黃色褪去。
趁熱加入SnCl2溶液,是因為Sn(Ⅱ)還原Fe(Ⅲ)的反應(yīng)在室溫下進(jìn)行得很慢,提高溫度到近沸,可加快反應(yīng)速度。濃縮至小體積,既提高了酸度,防止SnCl2水解,又提高了反應(yīng)物濃度,有利于Fe(Ⅲ)的還原和還原完全時顏色變化的觀察。
(2)加HgCl2除去過量的SnCl2必須在冷溶液中進(jìn)行,其氧化作用較慢,在加入HgCl2溶液后需放置2~3min,才能滴定。因為在熱溶液中,HgCl2可氧化Fe(Ⅱ),使測定結(jié)果偏低:加入HgCI2溶液后不放置,或放置時間太短,反應(yīng)不完全,Sn(Ⅱ)未除盡,使結(jié)果偏高:若放置時間過長,已被還原的Fe(Ⅱ)可被空氣中的氧所氧化,使結(jié)果偏低。
(3)滴定前加入硫-磷混合酸的作用:是保證K2Cr2O7氧化能力所需的酸度,二是H3PO4與Fe(Ⅲ)形成無色配離子[Fe(HpO4)2]-,既可消除FeCl3黃色對終點色變的影響,又可降低Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)電對的電位,使滴定突躍范圍變寬,指示劑顏色突變明顯。但是,必須注意,在H3PO4介質(zhì)中,F(xiàn)e(Ⅱ)的穩(wěn)定性較差,加入硫-磷混合酸后,要盡快滴定。
(4)二苯胺磺酸鈉與K2Cr2O7的反應(yīng)速度本來很慢,因微量Fe(Ⅱ)具有催化作用,使其與K2Cr2O7的反應(yīng)迅速進(jìn)行,變色敏銳。因此,同時做空白試驗時,要加入一定量的硫酸亞鐵銨溶液。
由于指示劑被氧化時也消耗K2Cr2O7,所以應(yīng)嚴(yán)格控制指示劑用量。第二種方法(又叫無汞鹽重鉻酸鉀法)是由于汞鹽有劇毒,污染環(huán)境,危害人體健康,人們提出了改進(jìn)方法,避免使用汞鹽。
該方法的應(yīng)用較為普遍,也是國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法之一——《鐵礦石化學(xué)分析方法,三氯化鈦-重鉻酸鉀容量法測定全鐵量》(GB/T6730.5-1986)。其基本原理是:在鹽酸介質(zhì)中,用三氯化鈦溶液將試液中的Fe(Ⅲ)還原為Fe(Ⅱ)。
Fe(Ⅲ)被還原完全的終點,用鎢酸鈉(也可用甲基橙、中性紅、次甲基藍(lán)等)溶液來指示。當(dāng)無色鎢酸鈉溶液變?yōu)樗{(lán)色(鎢藍(lán))時,表示Fe(Ⅲ)已還原完全。
用重鉻酸鉀溶液氧化過量的三氯化鈦至鎢藍(lán)剛消失,然后加入硫-磷混合酸,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成所有Fe(Ⅱ)至溶液呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫色為終點。第三種方法是在第一種方法的基礎(chǔ)上,只將重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液替換為硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液作為氧化劑來滴定Fe(Ⅱ)。
它。
1)亞鐵嗪比色法原理:血清鐵和運鐵蛋白結(jié)合成復(fù)合物,在酸性介質(zhì)中鐵從復(fù)合物中解離出來,再被還原劑還原成二價鐵,并與亞鐵嗪生成紫紅色化合物,在波長562nm處有一吸收峰,與同樣處理的標(biāo)準(zhǔn)液比較,即可求得血清鐵的含量。
2)雙聯(lián)吡啶比色法:在酸性條件下使鐵從與蛋白質(zhì)結(jié)合狀態(tài)中游離出來。 用鹽酸羥胺作還原劑使血清中三價鐵還原成二價鐵,后者與雙聯(lián)吡啶顯色劑反應(yīng)生成紅色螫合物,在520nm處比色定量。
本法簡便快速,但靈敏度差,干擾因素較多,尤以鐵質(zhì)污染最為嚴(yán)重。溶血也會影響結(jié)果。
3)菲洛嗪比色法:三氯醋酸-鹽酸混合液使血清中的鐵從運鐵蛋白中釋放并使蛋白沉淀。 釋放出來的三價鐵可用硫代乙醇酸還原成二價鐵,后者和菲洛嗪結(jié)合成紫紅色化合物,吸收峰為562nm。
4)血清總鐵結(jié)合力(TIBC):在血清樣品中加足量的鐵標(biāo)準(zhǔn)液使運鐵鐵蛋白被鐵飽和。過量的鐵用MgCO3除出,離心取上清液,按測血清鐵的方法求出鐵的含量,即為TIBC。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護(hù)知識產(chǎn)權(quán),根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》,如果我們轉(zhuǎn)載的作品侵犯了您的權(quán)利,請在一個月內(nèi)通知我們,我們會及時刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習(xí)鳥. 頁面生成時間:3.629秒