锌精矿中铁的分析方法研究

唐 亮，魏玉兰

(湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南衡阳 421513)

锌精矿中铁的分析方法研究

唐 亮，魏玉兰

(湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南衡阳 421513)

试料用盐酸、硝酸、硫酸分解后，用氨水调节酸度使铁沉淀完全，过滤使铁和铜、锌分离。滤液可做锌的测定，滤纸放入原烧杯，用盐酸溶解，调节酸度pH2.0，加入磺基水杨酸做指示剂在近沸的状态下用EDTA标准溶液滴定。

锌铁连测;环保;酸度的调节

本厂铁的分析方法原采用重铬酸钾滴定法，有两个缺陷:一是采用的氯化高汞是剧毒化学试剂，化学废液难以处理，不适应环保要求。二是因方法的制约，铁的分析要专门成立一个岗位，对于劳动力来说是一种浪费。

1 试验部分

试验原料为锌精矿。

试剂有:盐酸，硝酸，硫酸，氨水，氯化铵。

氯化铵-氨水溶液:使用前将氯化铵(50 g/L)溶液煮沸，加入20mL氨水。

磺基水杨酸溶液(100 g/L)。

EDTA标准溶液(约0.05 mol):称取20 g乙二胺四乙酸二钠置于1000mL烧杯中以500mL热水溶解，放冷，加水至1 L，充分混匀。过滤于下口试剂瓶中。

数天后按下法标定:分别称取3份0.0500～0.0600 g金属铁(Te≥99.95%)或0.0700～0.0850 g三氧化二铁(Te≥99.99%)煅烧、冷却，置于300mL烧杯中，加20mL盐酸，1mL过氧化氢微热，继续蒸发至近干。加水100mL煮沸、以沸水洗表皿及杯壁并使溶液体积约120mL。以氨水(1+1)和盐酸(1 +1)调整溶液的pH值约为2，并以精密试纸及时检查。加入0.6mL磺基水杨酸溶液，保持溶液温度为60～80℃，以EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为黄色为终点。

EDTA标准溶液对铁的滴定度按下式计算:

式中:m——金属铁质量，(或三氧化二铁的质量)，g;

V——EDTA标准溶液的体积，mL。

标定允许极差:0.000013，g/mL。

1.1 试验步骤

称取0.2000～0.2500 g试料置于300mL烧杯中，以水润湿，加入10mL盐酸，加热至部分试料溶解后，加入5mL硝酸蒸发至干，加入5mL盐酸加热溶解。用氨水沉淀氢氧化铁，滤液用做测锌，滤纸取下放入原烧杯中，加入20mL盐酸(1+1)，加热溶解，加大体积至100mL左右，煮沸，加入磺基水杨酸(100 g/L)5mL，用氨水调至深紫色不变(pH=2.0)，用EDTA标准溶液滴定至黄色。在方法规定的条件下，150mgZn2+、750mgHg2+、20mgPb2+、16mgCa2+、12mgCd2+、6mgAs3+、Al3+、5mgCo2+、Ni2+、Mn2+、Mg2+、3mgSb3+、Sn4+不干扰测定。Bi3+、In3+定量干扰，但作矿石中铁的测定时，可忽略其影响。SO4-可存在毫克量，F-、PO4-可存在微克量。Cu2+只可允许10mg存在。若分析铜矿石时，应将主体铜分离除去。铁的百分含量按下式计算:

式中:T——EDTA标准溶液对铁的滴定度，g/mL;

V——EDTA标准溶液的体积，mL;

M——试料的质量，g。

1.2 试验结果

两种分析方法对比结果见表1。

表1 两种分析方法对比结果

从试验分析结果来看，EDTA法和重铬酸钾法完全在允差范围之中，具有一定的准确度和精密度，只要操作得当，可得到良好的分析结果。证明EDTA法能适用我厂锌精矿中铁的分析。

2 改方法的必要性

2.1 环保的要求

重铬酸钾法测定铁的试剂中包含有剧毒品氯化高汞。氯化高汞的化学性质:氯化高汞的分子式为: HgCl2，原子量271.50;无色或白色结晶性粉末，常温下微量挥发，蒸汽压0.13 kPa(136.2)熔点276，沸点302，溶于水、乙醇、乙醚、乙酸乙酯，相对密度5.44。氯化高汞的毒性:氯化高汞可通过呼吸道、消化道吸入金属汞蒸汽或汞化合物气溶胶，中毒表现为头痛、头晕、乏力、失眠、多梦、口腔炎、发热等全身症状，可致癌，可致肾损害，致死量经口仅为10～15mg/kg。

2.1.1 含汞废液的处理

含汞废水仍然是环境的重要污染源之一，针对含汞废水已开发出多种物理和化学的处理方法，对有机汞的处理方法目前尚处于研究阶段。

2.1.2 其他方面

剧毒品的购入、运输、领用、保管等相应都比较繁琐。

2.2 劳动力的要求

据厂部生产要求，本实验室的工作量日益剧增，2012年至2015年工作量从1.2万/年到3.3万/年。中心化验室人员从36人(2012年)到30人(2015年)，可见工作压力越来越大，原来铁的分析因流程所致是一个独立的岗位，安排1.5人参与分析。改EDTA法后，可实现锌铁连测，节约此岗位的劳动力。劳动力费用按照900元计，全年能节约15000元。

2.3 成本的要求

两种分析方法成本的对比见表2。

表2 两种分析方法成本的对比

从表2可看出重铬酸钾法比EDTA法(除去前面做锌测定的单价)单价要高0.9元/个，按照每天20个样品的量计，每年大约能节约成本费用7000元左右。

3 结论

从上述几个方面来看，EDTA法测定锌精矿中的铁，理论上是有依据的，试验证明准确度和精密度符合本厂生产的要求。基于本厂的实际情况，避免汞的化合物对环境的污染及废液处理的繁琐，劳动力及成本的要求，铁的分析方法的改进是必要的。

新疆托里苏叶克北镍多金属矿综合利用技术研究获新进展

新疆托里县苏叶克北镍多金属矿中可回收元素主要是镍和钴，矿石含镍0.19%，含钴0.011%，镍矿物主要以硫化物形式存在，占有率为60%～65%。其次为硅酸镍，占有率为27%左右，氧化镍占有率为10%左右。镍矿物总体嵌布粒度细，77.87%分布于0.01mm以下粒级，矿石属于难分选类型。蛇纹石和滑石是该矿石中的主要脉石矿物，属于高度变质矿物。其矿物特点表现为结晶差、硬度低、易泥化，在浮选过程中严重影响选别指标。

中国地质科学院矿产综合利用研究所针对样品特性，通过试验考查了球磨、棒磨不同磨矿方式对选矿的影响，以及不同磨矿浓度的影响，磨矿中添加石灰、氢氧化钠、阳离子聚合剂、果胶等调整剂的影响，一段磨矿和阶段磨矿的影响。同时，选矿流程考查了全浮选流程、重选-浮选流程、重-磁-浮联合流程方案。此外，浮选流程考查了浮选脱泥的作用，酸碱介质对选矿的影响，添加硫酸铜、硫酸铵等活化剂对选矿指标的影响，以及添加水玻璃、六偏磷酸钠、CMC、果胶等抑制剂对选矿的影响，丁基黄药、戊基黄药、J622对选矿的影响，2#油、MIBC不同性能起泡剂的影响等。通过大量的方案及条件组合试验比较，研究人员认为采用重-浮联合选矿方案比较适合该矿石。

试验推荐的重-浮联合选矿方案为:一段磨矿、摇床预选脱泥、摇床粗精矿再进行一粗二精的开路流程，获得的选矿试验指标为:原矿含镍0.19%、含钴0.011%，镍精矿含镍3.39%、含钴0.15%，镍回收率31.24%、钴回收率29.28%。

通过显微镜对浮选尾矿进行观察发现，尾矿中损失的镍除硅酸镍外，还有部分细粒级硫化镍矿物包裹在脉石矿物中或与脉石矿物连生。镍矿物嵌布粒度细，难以解离是镍回收率难以提高的根本原因。

本项目研究成果可作为评价该矿石可选性的技术依据，适用于同类型矿山的技术改造或新矿山建设。

青岛全固态锂电池问世通过深海测试能量密度翻倍

中科院青岛生物能源与过程研究所研发成功的高能量密度、高性能全固态锂电池，通过了11000 m全海深模拟压力仓循环压力测试，将来有望成为“蛟龙号”等全海深深潜器的理想能量动力。

传统液态锂电池存在易漏液着火爆炸的安全隐患，而普通固态锂电池综合性能不能兼顾。研发团队开发出一系列综合性能优异的全固态聚合物电解质，解决了上述瓶颈问题。

研究发现，该新型全固态电解质膜的电化学窗口可高达4.6 V，电解质热稳定温度至少能达到200℃，当这种电解质用于全固态锂离子电池时，经过1000次的充放电长循环，仍保持92%的容量。即使当研究人员对这种固态电池进行切角和穿钉测试时，它仍然可以正常地进行充放电。

这种具有高热尺寸稳定性、优异力学强度、宽电化学窗口和高室温离子电导率的全固态聚合物电解质的成功研制，将使锂离子电池电解质可与各种形貌的电极材料做到无缝结合，有望大规模应用于电动车用锂动力电池的制造。科研人员介绍，这种固态电池即使在汽车发生碰撞挤压以及高温的极端条件下，也不会发生起火爆炸等安全事故。

由于这项科研成果将锂电池的能量密度提高了两倍，电动车的续航里程有望提高到450公里以上，应用前景极其广阔。其卓越的耐压能力也将极大地推进电动汽车、航天器和深潜器的发展。

Study on analysis method of iron in zinc concentrate

TANG Liang，WEI Yu-lan

After the sample is decomposed with hydrochloric acid，nitric acid，sulfuric acid，iron completely precipitates by ammonia to adjuste acidity.Iron，copper and zinc are separated by filtration.The filtrate can be used for zinc determination.The filter paper is put into the previous beaker and hydrochloric acid is added for dissolu-tion，and the acidity is adjusted to pH2.0.Then sulfosalicylic acid is added as indicator for EDTA standard solution titration in nearly boiling state.

zinc regulated iron determination;environmental protection;acidity adjustment

TF03+1

B

1672-6103(2016)06-0075-03

唐 亮(1978—)，女，湖南衡山人，大专，助理工程师，从事化学分析工作。

2016-10-13