钼酸铅重量法测定钼精矿中钼的方法改进

2013-03-17 11:09刘向东周春阳
湖南有色金属 2013年5期
关键词:高氯酸滤纸烧杯

苏 丹,刘向东,周春阳

(吉林省有色金属地质勘查局研究所,吉林长春 130012)

随着近年来科技的发展,稀有金属越来越受人们所重视。钼作为工业添加剂、催化剂、着色剂等,广泛应用于冶金、钢铁、机械、医疗、电子等行业。尤其是在1994年以后国内钼市场需求旺盛,价格巨涨,一些中小型矿山也纷纷建立,使钼产品市场空前繁荣。而钼精矿作为钼产品的原材料,交易过程中就需要测定钼含量,所以如何对其含量进行快速准确的测定就显得尤为重要。现行国家标准方法[1]在样品补正部分采用的瓷坩埚灰化、碳酸钠-氧化锌碱熔、硫酸盐分光光度法测定,流程长、步骤繁琐,虽然校正部分含量不是很高,但是它可以验证样品是否溶解完全、分离杂质时是否夹带钼离子。钼酸铅重量法将样品补正部分经硝酸、氢氟酸、高氯酸分解,ICP等离子发射光谱测定,对分析结果给予补正,方法简单、快捷,试样结果与按照国家标准方法测定的数据吻合良好。

1 试剂与仪器条件

1.1 试 剂

盐酸;氨水;硝酸;氢氟酸;高氯酸;硝酸-氯酸钾饱和溶液;乙酸-乙酸铵缓冲溶液:称取250 g乙酸铵于1 000 mL烧杯中,加入500 mL水溶解后,加入150 mL乙酸,用水稀释至1 000 mL,混匀;乙酸铅溶液(18 g/L):称取18 g乙酸铅于1 000 mL烧杯中,加入15 mL冰乙酸、80 mL水溶解过滤后用水稀释至1 000 mL;甲基橙溶液(1 g/L);单宁溶液(10 g/L,作外指示剂用);钼标准储备液1 000 μg/mL,按照所需浓度的逐级稀释;滤纸浆:将定量滤纸撕成碎片,放入500 mL烧杯中,加水煮成絮状。

1.2 仪器条件

1.2.1 仪 器

美国热电公司生产的IRIS IntrepidⅡ型等离子发射光谱仪。

1.2.2 工作参数

载气流量:0.5 L/min;冷却气:14 L/min;泵速: 130 r/min;冲洗时间:20 s;功率:1 150 W;积分时间: 15 s;标准曲线:含量分别为 0.00 μg/mL、0.20 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、2.00 μg/mL、5.00 μg/mL钼标准溶液。

2 实验部分

2.1 钼的测定

准确称取在100~105℃烘1 h的试样0.200 0 g于400 mL的烧杯中,加入20 mL硝酸-氯酸钾饱和溶液,盖上表面皿,低温加热溶解,蒸至3~5 mL,补加5 mL硝酸-氯酸钾饱和溶液,继续蒸至3 mL,取下稍冷。加入10 mL浓盐酸,继续加热蒸至3~4 mL,取下。向试液中加入10 mL浓盐酸,用水冲洗表皿和杯壁,稀释至约80 mL,煮沸,加入少量纸浆,取下稍冷,在搅拌下徐徐加入浓氨水(约15 mL),使氢氧化物沉淀生成后再过量20 mL,煮沸5 min,取下,趁热用快速滤纸过滤,用3%的热氨水溶液洗涤沉淀4~5次。在漏斗中沿滤纸边缘加入10 mL(1+1)盐酸溶解沉淀于原烧杯中(分两次加入,每次5 mL),用热水冲洗滤纸至无黄色,再用水稀释滤液至50 mL,加入25 mL浓氨水,煮沸5~6 min,用原滤纸过滤于第一次滤液中,再用3%的热氨水溶液洗涤沉淀4~5次,保留残渣用于钼的补正测定。

滤液用水稀释至约300 mL,加入2滴甲基橙溶液,用浓盐酸中和至溶液呈粉红色,再过量5~6滴。加入50 mL乙酸-乙酸铵缓冲溶液,加热至微沸,取下,在搅拌下用滴定管滴加入乙酸铅溶液(乙酸铅以1 mL/3 s均匀加入),至单宁外指示剂溶液不呈黄色反应,再过量2~3 mL。加入少量滤纸浆,加热微沸后,在温热处静置30 min。取下,用中速定量滤纸过滤,粘附在烧杯和玻璃棒上沉淀用小片滤纸擦净,用5%的热乙酸铵溶液洗涤沉淀10~12次。将沉淀和滤纸一同移入已恒重的瓷坩埚中,置于600℃高温炉中烘干,灰化,灼烧至恒重(在干燥器中冷却后称重)。

2.2 钼的补正

将氨水分离后的残渣连同滤纸一起放到瓷坩埚于600℃高温炉中灰化,待滤纸除去后取出冷却,将试样完全转移到聚四氟乙烯坩埚中,用少量水润湿,加入3 mL硝酸、5 mL氢氟酸、1 mL高氯酸于电热板上低温溶解,待高氯酸烟冒尽时,取下冷却后加入1 mL盐酸,少量水浸取,待盐类完全溶解后取下,冷却,将试样完全转移到25 mL比色管中,用水定容,摇匀后在给定的仪器条件下进行测定。两次数据加和为样品的最终测定结果。

3 条件实验

灼烧温度对最后结果影响很大,如果温度过高会使钼沉淀分解,造成结果偏低,温度过低杂质不能完全除去使结果偏高,因此对灼烧温度进行实验,所得数据见表1。

表1 温度对实验结果的影响

由表1可知,该方法宜选择600℃之间作为沉淀的灼烧温度。

4 数据与结果分析

按照上述分析方法对钼精矿标准物质及试样进行测定(均平行三份),将结果与按照国家标准方法[1]测定结果进行对比,结果见表2。由表2可知,该方法与按照国家标准方法测定的数据吻合良好。

表2 钼精矿中钼含量的分析结果(n=3)%

5 结论

从实验数据可以看出样品补正部分经硝酸、氢氟酸、高氯酸分解,ICP等离子发射光谱测定,对分析结果给予补正,避免了采用的瓷坩埚灰化、碳酸钠-氧化锌碱熔、硫酸盐分光光度法测定,方法简单、快捷,试样结果与按照国家标准方法测定的数据吻合良好,使钼酸铅重量法测定钼的检测方法得到简化。

[1] YS/T555.1-2009,钼精矿化学分析方法(S).

[2] 陈尤和.ICP直读光谱法测定高含量钼[J].甘肃冶金,2010,32 (5):162-163.

[3] 张世涛,徐艳秋,王宇.ICP-AES同时测定钼矿石中多种元素[J].光谱实验室,2006,(6):63-68.

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