酒石酸掩蔽钨快速测定含钨锡料中锡的方法探索

2013-03-17刘娟

湖南有色金属 2013年6期

刘娟

(1.湖南有色金属研究院，湖南长沙 410100;2.复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室，湖南长沙 410100)

我国是世界上锡矿资源丰富的国家，储量居世界之首。主要以钨、铜、铅、锌、锑、钼、铋等伴生矿为主。而其中铜、钨、钼、锑等对锡的测定有严重干扰。锡主要跟钨伴生在一起，用铝片还原－碘酸钾容量法测定锡钨矿中的锡，钨同时被还原成为钨蓝，这对锡的滴定终点有严重干扰［1］。传统的分析方法是，用硝酸溶解试样，在EDTA存在的条件下，以氢氧化铍为载体，用氨水沉淀锡再进行分析［2］，或者用辛可宁与锡形成黄色络合物沉淀来分离钨，再进行测定［3］。而这两种方法的操作都比较复杂，前者生成的β－锡酸沉淀颗粒很细，容易造成损失，结果不是很稳定，同时操作流程长。后者辛可宁价格昂贵，造成其分析成本很高，同时分析时间长。

笔者根据锡容易与酒石酸形成稳定络合物这一特性，首先用过氧化钠熔融样品，然后加入酒石酸使钨与酒石酸形成稳定的络合物，再用盐酸酸化，加入适量的还原铁粉，除去试样中可能伴生的铜、砷和锑等干扰元素，过滤分离。继而用铝片还原四价锡为二价锡，最后以淀粉为指示剂，用碘酸钾标准溶液滴定二价锡。该方法具有结果准确、快速、容易操作、成本低等优点，比较符合实际分析检测的要求。

1 实验部分

1.1 主要试剂

1.淀粉指示剂(0.5%)。

2.过氧化钠(化学纯)。

3.盐酸洗液(5%)。

4.铝片，纯度在99.5%以上，折叠成每片大约1.8 g，用锤子轻打压紧。

5.酒石酸、浓盐酸、还原铁粉均为分析纯。

6.锡标准溶液:准确称取1.000 0 g高纯金属锡，于500 mL容量瓶，加入盐酸250 mL使锡自然溶解，冷却至室温后用5%的盐酸洗液稀释至刻度，摇匀备用。

7.碘酸钾标准溶液:称取KOH 0.1 g，KIO30.6 g及KI 3.0 g于300 mL烧杯中，用水溶解，移入1 L容量瓶，稀释至刻度，摇匀。标定:准确吸取锡标准溶液25.00 mL于500 mL锥形瓶中加入40 mL盐酸，100 g/L FeCl3溶液5 mL后按实验方法操作，随同做空白实验。

1.2 实验方法

称取0.1 g试样置于50 mL铁坩埚中，加入2 g过氧化钠，用玻璃棒搅匀并用毛刷将玻璃棒上粘的粉末刷入坩埚，再覆盖2 g过氧化钠，将坩埚放入预先升温到730℃的马弗炉中至坩埚内熔融物呈均匀、透明的桃红色液体。取出稍冷，放入预先盛有50 mL热水的250 mL烧杯中。待剧烈反应后，用盐酸洗液洗出坩埚，加入10 g酒石酸，再加入浓盐酸40 mL，冷却致室温后少量多次地加入还原铁粉至三价铁离子的黄色退去，再放置半小时(若试样出现蓝色则表示酒石酸的加入量不够，可适当补加酒石酸固体至蓝色退去)。用脱脂棉过滤至500 mL锥形瓶中，并用盐酸洗液洗涤烧杯和沉淀3～5次，控制体积150 mL，补加浓盐酸40 mL。加入1.8 g铝片，摇至铝片快作用完时，盖上盛有饱和碳酸氢钠的盖氏漏斗，加热煮沸至铝片完全溶解取下，流水冷却至室温。取下盖氏漏斗，立即加入0.5%淀粉指示剂5 mL，迅速用碘酸钾标准溶液滴定至蓝色为终点，同时进行空白实验。

1.3 锡含量计算方法

锡含量按以下公式计算:

式中T为滴定系数，表示1 mL碘酸钾标准溶液相当于锡量/g·mL－1;V为滴定时消耗碘酸钾标准溶液的体积/mL;m为称样量/g。

2 结果讨论

2.1 掩蔽剂的选择

根据酒石酸，柠檬酸和双氧水都能与锡形成稳定络合物的性质，它们均可以用来做掩蔽剂，但是双氧水自身不稳定，容易分解，因此不采用，实验分别采用酒石酸和柠檬酸做掩蔽剂，发现酒石酸做掩蔽剂的终点更清晰稳定，因此选择了酒石酸做掩蔽剂。

2.2 酒石酸的用量

在整个分析过程中掩蔽剂的加入量十分关键，如果用量不够，钨会络合不完全而在后面铝片还原过程中出现钨蓝，使滴定终点无法判断。用量过多造成浪费，所以该方法对其用量进行方法实验。选取不同含钨量的样品进行实验，结果见表1。

表1 酒石酸用量方法实验

从表2数据可见，当钨的含量低于40 mg时，加入酒石酸6 g可以完全络合钨，在铁粉还原除杂的过程中不会析出钨蓝。当试样中钨低于50 mg时，加入14 g酒石酸可以完全络合钨，且终点清晰结果稳定。实验中发现，在铁粉还原除杂时，若析出钨蓝，可以迅速补加酒石酸，钨蓝会退去，方便操作，同时不会造成过量而浪费。因此，根据经验该方法一般加入10 g酒石酸，若在铁粉还原时，析出钨蓝则再补加适量酒石酸，至钨蓝退去，不用担心酒石酸加入量不够而在铝片还原时析出钨蓝，影响终点观察。