氧化铁粉测定方法的改进

姚海童（天津冶金集团中兴盛达钢业有限公司，天津301616）

氧化铁粉测定方法的改进

姚海童
（天津冶金集团中兴盛达钢业有限公司，天津301616）

为了测定废酸再生的氧化铁粉含量，使实验更加符合工作需要，在HG/T 2574-2009《工业氧化铁》的实验方法基础上进行改进。通过大量的对比实验，精确的数据分析，确定了更符合实际工作的实验方法，使溶样现象更易观察，实验步骤更简化，并且减少了试剂的使用，降低了实验成本，提高经济效益。

氧化铁粉；废酸；再生；实验方法

1 引言

实验研究对象为拉丝前处理酸洗磷化过程中使用的盐酸经废酸再生站通过喷雾焙烧法所得的氧化铁粉，由于其纯度较高，其他杂质元素较少，因此分析时，可使样品溶解后将全部铁还原为二价铁，通过重铬酸钾标准溶液直接滴定确定氧化铁含量。

根据标准HG/T 2574-2009《工业氧化铁》所提供的试样方法：称取约0.3 g试样，精确至0.000 2 g，置于500 ml锥形瓶中，加30 ml盐酸溶液，加热使试样完全溶解。继续加热至近沸，边搅拌边徐徐滴加氯化亚锡溶液至溶液颜色刚变为无色，再过量数滴。将锥形瓶在流水中冷却至室温。摇动下滴加高锰酸钾溶液至溶液呈棕色，加水至约100 ml，加热使溶液呈透明状，取下，边摇边滴加氯化亚锡溶液至浅黄色。加入4～5滴靛红指示液，滴加三氯化钛溶液至溶液蓝色刚好消失，再滴加重铬酸钾溶液至亮蓝色，用水稀释至约300 ml，冷却。加入30 ml硫磷混酸溶液和3滴二苯胺磺酸钠指示液，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定至溶液出现紫色即为终点。根据公司实际情况再结合实验的情况下对此实验方法进行改进，使之更符合实际工作的需要。

2 溶样过程中指示剂的选择

在实际溶样过程中，发现使用靛红指示剂现象不明显，无法判断是否三价铁全部被还原为二价铁，因此借鉴了标准GB/T 6730.65—2009《铁矿石全铁含量的测定——三氯化钛还原重铬酸钾滴定法》中的盐酸-氟化钠分解法，使用钨酸钠作为指示剂，现象明显。其方法为在使用盐酸将试样全部溶解后，滴加三氯化钛溶液使试液变为蓝色，此时三价铁全部还原为二价铁，再将过量的三氯化钛由空气中的氧气或者低浓度重铬酸钾溶液氧化得到待测溶液。

3 溶样过程的改进

3.1 氯化亚锡溶液的加入时机

在实际溶样过程中，如果先用盐酸将试样全部溶解再滴加氯化亚锡溶液，第一、溶解温度不易控制，第二、在用盐酸溶解时由于溶液颜色较深，不易判断试样是否全部溶解。因此借鉴GB/T 6730.65-2009中的盐酸-氟化钠分解法，高温加热至样品溶解，并在溶解过程中不断滴加氯化亚锡溶液，使溶液呈淡黄色。这样既解决了控制溶解温度的麻烦，又使溶液颜色变浅，容易观察样品是否全部溶解。

为了验证此方法对实验结果是否有影响，特在其他步骤相同的情况下做了一组对比实验，实验数据如表1所示。

从表1可以看出改进后的方法对实验结果没有影响，因此改进后的溶样过程既简便又可行。

3.2 加入高锰酸钾溶液的步骤取舍

原方法是在溶解完全后将锥形瓶在流水中冷却至室温。摇动下滴加高锰酸钾溶液至溶液呈棕色，加水至约100 ml，加热使溶液呈透明状，取下，边摇边滴加氯化亚锡溶液至浅黄色。在实验中发现如果溶样时不断滴加氯化亚锡溶液至溶解完全时溶液呈浅黄色，冷却至室温，加100 ml水，1 ml钨酸钠溶液，再滴加三氯化钛溶液至试液呈蓝色就可使铁全部转化为二价铁。因此，加入高锰酸钾溶液的步骤可以省略。

为了验证此方法对实验结果是否有影响，特在其他步骤都一样的情况下做了一组对比实验，实验数据如表2所示。

表1 不同溶样过程所得实验结果/%

表2 加入高锰酸钾溶液步骤改进所得实验结果/%

从表1、表2可以看出改进后的方法对实验结果没有影响，因此改进后的方法简略了实验步骤。但是高锰酸钾溶液可以用于氧化在溶样过程中过量的氯化亚锡溶液，如果在溶样过程中氯化亚锡溶液过量使溶液变成无色了，可以缓慢滴加高锰酸钾溶液至溶液呈浅黄色，再继续之后的步骤。

3.3 磷硫混酸的替代

原方法中在最后滴定时使用磷硫混酸（3+3+14）提供酸性环境。由于本实验研究的氧化铁粉杂质含量较少，因此选用硫酸（1+4）代替磷硫混酸，减少实验试剂的使用。

为了验证此方法对实验结果是否有影响，特在其他步骤都一样的情况下做了一组对比实验，实验数据如表3所示。

表3 加入高锰酸钾溶液步骤改进所得实验结果/%

从表3可以看出改进后的方法对实验结果没有影响，因此可以用硫酸（1+4）代替磷硫混酸（3+3+14），减少试剂的使用，降低实验成本。

4 改进后实验方法

4.1 实验所用溶液的浓度

盐酸：分析纯；

氯化亚锡溶液：60 g/L；

称取6 g氯化亚锡溶于20 ml盐酸中，加水稀释至100 ml。

高锰酸钾溶液：4 g/L；

钨酸钠溶液：250 g/L；

称取25 g钨酸钠溶于60 ml水中，加5 ml磷酸，加水稀释至100 ml；

三氯化钛溶液：1+9；

量取10 ml 15%的三氯化钛溶液，用盐酸溶液（1+1）稀释至100 ml；

硫酸溶液：1+4；

重铬酸钾溶液：5 g/L；

重铬酸钾标准滴定溶液：c（1/6 K2Cr2O7）=0.1 mol/L；

二苯胺磺酸钠指示剂：5 g/L。

4.2 实验步骤

称取约0.3 g试样，精确至0.000 2 g，置于500 ml锥形瓶中，加30 ml盐酸（3.1.1），高温加热至试样溶解，溶解过程中不断滴加氯化亚锡溶液（3.1.2），保持试液呈浅黄色。如氯化亚锡溶液过量，试液变成无色，可滴加高锰酸钾溶液（3.1.3）至试液呈浅黄色，再取下冷却至室温。加约100 ml水，1 ml钨酸钠溶液（3.1.4），在不断摇动下滴加三氯化钛溶液（3.1.5）至试液呈蓝色。滴加重铬酸钾溶液（3.1.7）至蓝色消失，或稍等空气中的氧氧化至蓝色消失，立即加入10 ml硫酸溶液（3.1.6），加5滴二苯胺磺酸钠指示剂（3.1.9），用重铬酸钾标准滴定溶液（3.1.8）滴定至试液由无色变为绿色再变为紫色即为终点。

4.3 结果计算

氧化铁含量以三氧化二铁（Fe2O3）的质量分数ω计，数值以%表示，按以下公式计算：式中，V为滴定消耗的重铬酸钾标准滴定溶液体积的数值，ml；c重铬酸钾标准滴定溶液的浓度数值，单位为摩尔每升（mol/L）；m为试样质量的数值，单位为克（g）；M为三氧化二铁（1/2 Fe2O3）摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol）。

取平均测定结果的算数平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2%。

5 结语

本方法是将HG/T 2574-2009《工业氧化铁》实验方法根据公司情况结合实验进行的改进，使之更符合实际工作的需要。改进后的实验方法步骤更加简略，实验现象更明显，可操作性更强，并且节约了部分成本，加快了实验速度，为实验工作提供了更可靠的实验方法。

［1］HG/T 2574-2009工业氧化铁［S］.

［2］GB/T 6730.65-2009，铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法（常规方法）［S］.

Improvement of Measurement Method for Iron Oxide Fine

YAO Hai-tong
（Tianjin Metallurgy Group Zhongxing Shengda Steel Industry Co.，Ltd.，Tianjin 301616，China）

In order to measure the content of iron oxide fine regenerated from waste acid and adapt the test to be more suitable for working demand，improvement was made on the basis of the testing standard of HG/T 2574-2009 Industry Iron Oxide.Through substantial comparison and tests and accurate data analysis，testing method more suitable for actual work was defined，providing easy observation of sample dissolution，simplified testing procedure，reduced testing reagent，lowered testing cost and improved economic effect.

iron oxide fine；waste acid；regeneration；testing method

10.3969/j.issn.1006-110X.2016.02.019

2015-10-13

2015-11-02

姚海童（1987—），男，本科，主要从事化学检验方面的研究工作。