锌精矿中锌量测定方法的改进

锌精矿中锌量测定方法的改进

黄艳词

身份证号码： 45273019901008**** 0861

摘要：文章以GB/T 8151.1-2012为基础，对锌精矿中锌量测定采用的EDTA滴定法进行改进。试样用氟化物、盐酸、硝酸和硫酸分解，氨水沉淀分离铁、锰、铅等共存元素，滤液中加入掩蔽剂掩蔽少量的干扰元素，在pH值5~6范围的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中，以二甲酚橙作为指示剂，用Na₂EDTA标准滴定溶液滴定。测得结果为锌、镉含量，扣除隔量，从而获得锌精矿中最终的锌量。改进后的测定方法操作方便，且可保证测定结果的准确性，在锌精矿的锌量测定中具有实际应用价值。

关键词：锌精矿；锌量测定；EDTA滴定法

锌精矿是工业生产中一种重要的原料，如何快速且准确地测定出锌精矿中的锌量，对锌金属工业的发展具有重要的意义。锌精矿中锌量的测定方法，主要是依据锌量的高低来选择，具体有EDTA滴定法、极谱法、原子吸收光谱法、荧光光谱法等。由于锌精矿中一般锌量的范围是在30％~60％之间，因此目前行业内较常用EDTA滴定法这一测定方法来测定锌量。但由于这一测定方法在实际分析检测过程中，需要进行两次沉淀过滤，滤液体积较大，使得后续处理较为麻烦，且需要对沉淀进行溶解，二次沉淀过滤时也容易出现损失，从而降低结果的准确性。对此，本文以GB/T 8151.1-2012为基础，试样用氟化物、盐酸、硝酸和硫酸分解，氨水沉淀分离铁、锰、铅等共存元素，大部分锌能很好地存留在滤液中，滤液再经过浓缩，用EDTA滴定，便可得到滤液中的锌量。整个分析过程，锌的量在一个闭环中检测，基本不会存在损失的情况，且操作较简单、便捷。

1 试样与试剂

1. 1. 试样

试样粒度应不大于100 。试样应在105℃±5 ℃烘箱中烘干1 h，并置于干燥器中冷却至室温备用。

1. 2. 试剂

在本次分析检测中仅使用确认分析纯的试剂和二级水，除非另有说明。具体包括：金属锌（ ≥99.9％），在使用前需确保表面无氧化，若发生氧化，需将锌表面浸入至盐酸（1+9）中清洗1min，之后再用水和丙酮冲洗，用50℃烘箱将其烘干；氯化铵；抗坏血酸；甲基橙（0.5g/L）；二甲酚橙（5g/L）；盐酸，1.19g/mL；硝酸，1.42g/mL；硫酸，1.84g/mL；高氯酸，1.67g/mL；氨水，0.90g/mL；乙酸，1.049g/mL；过氧化氢，30％；盐酸（1+1)；硝酸（1+1)；硫酸（1+1)；硫酸（1十9)；硫酸（2+98)；硝酸－硫酸混合酸（1 + 1)； 氨水（1+1)；氟化铵溶液（200g/L)，贮存于塑料瓶中；洗液：2g氯化铵溶于100 mL水中，加3滴〜4滴氨水，混匀；过硫酸铵溶液，200 g/L，当日配制；氟化钾溶液，200g/L，贮存于塑料瓶中；硫代硫酸钠溶液，100 g/L；乙酸－乙酸钠缓冲溶液，pH值约为5.5：称取200g三水合乙酸钠，溶于水中，加入18mL乙酸 ，用水稀释至1000 mL，混匀；硫酸铁溶液：称取100g九水合硫酸铁溶解于1000 mL硫酸中。此溶液1 mL含三价铁约20mg；Na₂EDTA标准滴定溶液，[c(C₁₀H1₄N₂O₈Na₂·2H₂O)≈0.05mol/L]。

Na₂EDTA标准滴定溶液的配制：称取93g乙二胺四乙酸二钠（Na₂EDTA)，加水微热溶解，冷却，移入5 L试剂瓶中，用水稀释至5 L，摇匀。放置3天后标定。标定：称取0.10 g（精确到0. 0001 g）金属锌于250 mL烧杯中，加入10mL盐酸（1+1)，盖上表面皿，低温加热至溶解完全，取下冷却，加入1 mL硫酸铁溶液， 按2.4（3）进行。

2 实验步骤

2.1 试料

按照表1进行试样称取，精确至0.0001g。

表1 试料质量

2.2 测定次数

独立进行2次测定，取平均值。

2.3 空白试验

同试料进行空白实验。

2.4 测定过程

（1）将试料置于250 mL烧杯中，加少量水润湿，加入10 mL盐酸（1.19g/mL)，盖上表面皿，低温加热5 min~10 min，加入 5 mL 硝酸（1.42g/mL)，5 mL 硫酸（1+1)。如试料含硅较高，加入1 mL〜3 mL氟化铵溶液（200g/L）；若试料含碳较高，加入2 mL〜5 mL高氯酸（1.67g/mL)，对特别难消解的样品还可以在冒浓白烟时滴加硝酸－硫酸混合酸（1+1)。

（2）加入2 mL硫酸，吹入约60mL蒸馏水，加热溶解盐类，稍冷，用水吹洗表面皿及杯壁，并适当补加硫酸铁，再加入4g氯化铵固体和5mL过硫酸铵溶液，边搅拌边加氨水至沉淀完全再过量10mL氨水，加热微沸。

（3）趁热使用快速定性滤纸过滤，用热的氯化铵-氨水洗液洗涤烧杯4次〜5次，沉淀7~8次，保留滤液，用250mL烧杯收取。之后将滤液放置在电炉上加热，加热浓缩至100mL左右，冷却。加入0.1g抗环血酸、1滴甲基橙（0.5g/L），用氨水（1+1）和盐酸（1+1）调节至溶液恰好变红，加入20mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液、5mL氟化钾溶液（200g/L），10mL硫代硫酸钠溶液（100g/L）混匀。滴加2滴二甲酚橙（5g/L）用Na₂EDTA 标准滴定溶液滴定至溶液颜色由紫红色变为亮黄色即为终点。记录所消耗的Na₂EDTA标准滴定溶液的体积，并在此基础上计算出滤液的锌量。

（4）将沉淀用热的洗液洗至原沉淀的烧杯中，加入20ml硝酸和5ml高氯酸，在电热板上加热分解，使其呈湿盐状，取下冷却，再用水清洗杯壁和表面皿，加热溶解盐类，冷却，定容至200mL的容量瓶中，加入15mL硝酸，用空气-乙块火焰，在原子吸收光谱仪波长213.9nm处，同标准溶液系列同时对沉淀中的锌的吸光度进行测定，扣除掉空白吸光度，并从工作曲线上测定出沉淀中相应的锌量。

（5）绘制工作曲线。分别取0/1/3/5/10mL锌标准溶液置于一组100mL容量瓶中，分别加入7.5mL硝酸溶液，用水稀释至刻度，混匀。将滤液（5）煮沸并浓缩至体积约100 mL，彻底破坏过剩的过硫酸铵，取下冷却。

（6）按照上述步骤随行作空白试验，并依据GB/T8151.1-2012国标方法测定出试样中的镉量，将滤液中锌量和沉淀中的锌量相加，然后减去镉量，最后得到试样的最终锌量。

3 计算分析

按照公式（1） 计算Na₂EDTA标准滴定溶液对锌的计算因子，在公式中 为Na₂EDTA标准滴定溶液对锌的计算因子，单位为克每毫升（g/mL)；m₁为称取金属锌质量，单位为克（g)；V₁为称取金属锌质量，单位为克（g)；V₀为标定时滴定空白试液消耗Na₂EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL)。

锌量以锌的质量分数计算，数值以％表示，按照公式（2） 计算，在公式中， 为Na2EDTA标准滴定溶液对锌的计算因子，单位为克每毫升（g/mL)；V₃为滴定试液消耗Na₂EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL)；V₂为滴定空白试液消耗Na₂EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL)；m₂ 为试料质量，单位为克（g)；wCd为测得的镉质量分数，0.5816是镉量换算为锌量的系数。计算结果表示至小数点后2位。

4 改进方法的精密度

取2个锌精矿样品，按照改进方法进行5次重复试验测定其锌量，测量结果见表2。

表2 精密度实验结果

5 结论

文中主要针对EDTA滴定法对锌精矿中锌量测定进行改进。这一测定方法操作方便，且可保证测定结果的准确性，在锌精矿中锌量测定具有实际应用价值。

参考文献：

[1]赵之连，王丹，赖剑，陈涛，刘鸿.锌精矿中锌量测定方法的改进[J].有色金属科学与工程，2020,11(03):105-108.

[2]李建芝.EDTA滴定法直接测定锌精矿中锌量[J].世界有色金属，2020(03):155-156.