碘量法测定铜精矿中的锡*
2011-01-18付燕平
付燕平
(云锡集团公司大屯选矿分公司，云南 个旧 661018)
碘量法测定铜精矿中的锡*
付燕平
(云锡集团公司大屯选矿分公司，云南 个旧 661018)
研究了碘量法测定铜精矿中的锡含量，对铜精矿试样的分解、干扰元素铜的分离、分析结果对照、方法的准确度和精密度作了考察研究，其方法准确可行。
锡测定;铜的分离;碘量法
碘量法测定铜精矿中的锡量，铜的干扰问题已受到许多分析工作者所关注，铜的干扰情况十分复杂，干扰情况各有不同。有资料报道，就掩蔽铜的方法，以KI－KSCN－PVA混合掩蔽铜而获成功，但该法重现性差，且易导致分析结果偏高。参照国家标准锡精矿化学分析方法测定锡量，准确度虽好，但操作繁琐耗时，并且使用的硫酸铍不仅价格贵还有毒。为提高方法的分析速度和准确度，对铜精矿中锡量的检测进行试验研究，验证了该方法速度快、终点明显、精密度好、结果准确。
1 实验部分
1.1 主要试剂
1)锌粉:工业纯，粒度小于0.2 mm。
2)铝粒:质量分数＞99.5%。
3)洗液:每升溶液中含10 mL氨水和10 g氯化铵。
4)锡标准溶液 (0.2 mg/mL锡):称取0.2000 g标准锡 (质量分数＞99.5%)于400 mL烧杯中，加100 mL盐酸，20 mL水，盖上表皿，微热至溶解完全，冷却至室温。用水吹洗表皿并移入1 000 mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀。
5)淀粉溶液:称取10 g淀粉于1 000 mL烧杯中，加入100 mL水，调成浆状，在搅拌下加入250 mL 40 g/L氢氧化钠溶液，放置5 min以上，加入60 g碘化钾，搅拌至溶解，以水稀释至1 000 mL，混匀。
6)碘酸钾标准滴定溶液 ［c(1/6KIO3)=0.003 mol/L］:称取1.07 g碘酸钾，10 g无水碳酸钠置于1000 mL烧杯中，加入500 mL水，加热搅拌至完全溶解，加入11 g碘化钾，搅拌至溶解，冷却后用水稀释至10 L，混匀。
标定:移取25.00 mL锡标准溶液于300 mL锥形瓶中，加入1.5 g还原铁粉、5 mL水、70 mL 6 mol/L盐酸，低温加热至溶解完全。在通入二氧化碳气流保护下流水中稍冷，停止通二氧化碳，加入1.5 g铝粒，摇动锥形瓶至大部分铝溶解，加热煮沸至小气泡消失，在二氧化碳气保护下流水中冷却至室温。停止通入二氧化碳气，将锥形瓶从还原台上取下，立即加入5 mL淀粉溶液，用碘酸钾标准滴定液滴定至浅蓝色为终点。随同做空白试验。
1.2 试验方法
取0.5 mg的锡和50 mg的铜置于100 mL烧杯中，加入75 mg三氯化铁、1 g氯酸钾、10 mL硝酸，低温加热至2～3 mL，取下冷却，用少量水冲洗表皿和杯壁至20 mL左右，滴加氨水至红色胶体沉淀出现并过量5 mL，静置30 min，用带纸浆中速滤纸过滤，用洗液洗涤7～8次，将沉淀连同滤纸移入5 mL瓷坩埚中烘干、灰化，冷却。加2 g锌粉，搅拌均匀，加0.8 g氢氧化钠、2 g锌粉、0.5 g氯化钠，移入700～750℃的马弗炉中熔融15 min。取出坩埚，冷却。将坩埚移入预先加有1.5 g还原铁粉和100 mL 6 mol/L盐酸的300 mL锥形瓶中，连接好还原装置，低温加热使熔融物溶解完全。在通入二氧化碳气流保护下流水中稍冷，停止通二氧化碳气，加入1.5 g铝粒，连续摇动锥形瓶至大部分铝溶解，低温加热煮沸至溶解完全。在通入二氧化碳气流的保护，置于冷水中冷却。关闭二氧化碳气体，取下锥形瓶，加入5 mL淀粉溶液，用碘酸钾标准滴定液滴定至浅蓝色为终点。随同做空白试验。
2 结果与讨论
2.1 条件试验
2.1.1 氨水用量对测定结果的影响
取0.5 mg的锡和50 mg的铜置于100 mL烧杯中，以下按试验方法进行测定，结果见表1。
表1 氨水用量的选择Tab.1 The dosage choice of ammonia
从表1可见:滴加氨水至红色胶体沉淀刚好出现，测定结果略偏低，并且测定滤液中的铜离子为38 mg，说明被测物中还含有12 mg的铜离子，影响测锡结果。氨水过量2.5～10 mL，均可测得准确结果，本法选用氨水过量5 mL。
2.1.2 铜离子的影响
分别取0.5 mg的锡和不同量的铜置于100 mL烧杯中，按试验方法，测得结果见表2。
表2 铜离子的影响Tab.2 The effect of copper ion mg
由表2可见:铜小于10 mg不影响锡的测定，铜大于10 mg对锡的测定有影响，并随铜量的增加铜离子的影响越来越显著，分析结果严重不稳定。氨水分离铜测得锡量，可获得稳定的分析结果。
2.1.3 铜的分离效果
分别取0.5 mg的锡和50 mg的铜置于100 mL烧杯中，按试验方法，滤液经调节pH值，用硫代硫酸钠标准溶液测定铜量，结果见表3。
表3 铜的分离效果Tab.3 Copper separating effect mg
由表3可见:试样经过分离后除铜率可达90%以上，被测试样中铜小于10 mg，不干扰锡的测定。
2.1.4 不同锡量的回收率
取不同量的锡和50 mg铜于100 mL烧杯中，按试验方法，测得锡回收率见表4所示。
表4 不同锡量的回收率Tab.4 The recovery of different tin amount
从表4可见，当锡量小于0.1 mg时，锡测定结果偏低，锡含量大于0.2 mg时，可测得稳定结果。说明该方法可准确测定铜精矿中含锡大于0.2 mg以上的矿样。
2.2 共存离子的干扰
2.2.1 基体铜的干扰试验
分别取0.5 mg锡于100 mL烧杯中，加入不同量的铜，按试验方法，测得锡回收率见表5所示。
表5 基体铜的干扰试验Tab.5 Interference test of matrix copper
以上实验表明:50 mg以内的铜基体对锡的测定无影响。
2.2.2 样品中其他干扰离子的影响
在铜精矿样品中，存在于溶液中的主要离子有铜、铁、铅、锌、钙、镁、锰、铋、银、砷，其中锡、铁、锰、铋均能被氨水共沉淀，为此作了锰、铋、铁对锡的测定影响试验，试样中取0.5 mg锡标准溶液于100 mL烧杯中，加入75 mg三氯化铁，分别加入一定量锰、铋元素，按试验方法，测得锡回收率见表6所示。
表6 共存元素的干扰试验Tab.6 Interference test of coexisting elements
从表6可见，比锡量高达40倍的铋、20倍的锰，对锡的测定结果无影响，回收率在96.2%～103.8%之间，该方法回收情况良好。
3 样品分析
称取0.2 g试样于100 mL烧杯中，加少量的水润湿，以下同试验方法中“加1 g氯酸钾，10 mL硝酸，……用碘酸钾标准滴定液滴定至浅蓝色为终点。”之过程。随同试样做空白。
3.1 分析方法的精密度考察
按拟定的分析方法，对1个铜精矿试样进行精密度考察，结果见表7。
表7 试样分析结果 (n=11)Tab.7 Test sample analysis results %
从表7结果表明:方法相对标准偏差为2.05%，满足测定要求。
3.2 分析方法准确度的考察
应用本法与铍载分离方法对同一样品进行测试，结果见表8。
表8 不同方法测试结果比较Tab.8 Comparison of test results by different methods%
从表8可看出，本方法测定结果准确。
4 结语
1)从分析结果准确度上看，两种方法都适用，都能将铜大量分离。但铍载分离法全部干扰离子可彻底分离完全，本法部分离子分离不完全，尤其是氢氧化铁对铜离子仍有一定量的吸附，但只要控制溶液的pH值为8～9时，分离效果最佳，吸附铜离子均小于10 mg，不影响锡的测定。
2)本法比铍载分离法快速，不使用铍盐，具有节能环保的特点，对铜精矿试样中准确测锡具有一定指导作用。因此，本法测定铜精矿中的锡值得在化验室推广使用。
［1］北京矿冶研究总院测试研究所．有色金属分析手册［M］．北京:冶金工业出版社，2004．
［2］GB/T1819.3－2004，锡精矿化学分析方法［S］．
Determination of Tin in Copper Concentrate by Iodometric Method
FU Yan－ping
(Datun Beneficiation Branch，Yunnan Tin Group，Gejiu，Yunnan 661018，China)
Determination of tin content in copper concentrate by iodometric method is described in this paper，and the decomposition of copper concentrate test sample，the separation of interference element copper，comparison of analysis results，as well as the accuracy and precision of methods are investigated and researched too，the results show that the method is accurate and feasible．
tin determination;copper separation;iodometric method
O655.2
A
1006－0308(2011)05－0060－04
2011－04－06
付燕平 (1967－)女，云南个旧人，分析高级工程师。
