硫酸铈滴定法测定湿法炼锑电解液中锑的含量

石文莹（湖南新龙矿业有限责任公司，湖南新邵 422900）

硫酸铈滴定法测定湿法炼锑电解液中锑的含量

石文莹
（湖南新龙矿业有限责任公司，湖南新邵 422900）

对某公司湿法炼锑电解液中锑含量测定，提出了采用分取一定量电解液定容，再取二次溶液加硫酸溶解，选择用硫酸肼将Sb（Ⅴ）还原Sb（Ⅲ），冷却后于盐酸介质中，滴定时温度为70～80℃，以甲基橙为指示剂，建立了硫酸铈滴定法测定电解液中锑的方法。试验表明，该方法操作简单、快速，分析结果稳定，能够满足湿法冶炼电解液中锑的生产监控要求。

湿法炼锑；硫酸铈滴定法；电解液；锑

在湿法冶炼过程中，电解前、后液中锑的含量测定是生产监控的重要指标，因此对电解液中锑的跟踪和快速测定具有十分重要的意义。由于目前行业标准中没有制定对电解液中锑的分析测定这一项，为了寻找一种快速、简便的分析方法，笔者查阅了有关资料，进行了大量试验，因为电解液中锑质量浓度较高，采用分取试液，再移取一定量体积的二次试液，加入硫酸溶解，用硫酸肼将Sb（Ⅴ）还原Sb（Ⅲ），在盐酸介质中，用甲基橙作指示剂，硫酸铈标准溶液作滴定剂快速测定电解液中锑含量［1］，该方法分析速度快，成本低，能及时指导生产，目前应用于某公司湿法炼锑的生产现场。

1 试验部分

1.1 主要试剂

1.硫酸（18.4 mol／L）。

2.盐酸（1＋1）。

3.硫酸肼。

4.甲基橙溶液（0.1%）。

5.硫酸铈标准溶液：称取40.50 g Ce（SO4）2· 4H2O，置于1 000 mL烧杯中，加入30 mL硫酸，搅拌均匀，在电炉上逐渐升温加热溶成糊状，并冒硫酸白烟约20 min，取下稍冷，加入硫酸140 mL，再缓慢加入400 mL水，搅拌溶解至清亮，冷却，移入1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀［1］。

标定：称取0.100 0 g纯锑（99.999%）于300mL锥形瓶中，加少量水润湿试样，加15 mL硫酸，在保持溶液近沸的温度下溶解至清亮，取下，冷却。加40 mL水，加30 mL盐酸（1＋1），再加热至70～80℃，立即滴加0.1%甲基橙指示剂2滴，在不断搅拌下用硫酸铈标准溶液滴定至红色消失为终点。平行标定3份，极差值不超过0.10 mL。

按式（1）计算硫酸铈标准溶液对锑的滴定度：

式中：T为1 mL硫酸铈标准溶液相当于锑的质量／g·mL－1；m为称取纯锑的质量／g；V为滴定锑溶液所耗硫酸铈标准溶液的体积／mL；V0为滴定空白试验所耗硫酸铈标准溶液的体积／mL；

以上所用试剂均为分析纯，试验用水均为一级蒸馏水。

1.2 试验方法

分取一定量体积的电解液于100 mL容量瓶中，以水定容至刻度后摇匀。

用移液管取一定量体积的二次溶液于250 mL锥形瓶中，加入0.3 g硫酸肼，摇匀，加入15 mL H2SO4，置电热板上加热，在保持溶液近沸的温度下，使析出单质硫完全消失，取下，冷却。加水40 mL，20 mL盐酸（1∶1），加热至70～80℃，立即加2滴甲基橙指示剂，在不断振荡下，用硫酸铈标准溶液滴定至红色消失为终点。

1.3 结果计算

电解液中Sb的含量按公式（2）计算：

式中：T为硫酸铈标准溶液对锑的滴定度／g·mL－1；V1为分取一定量体积的试液／mL；V为所耗硫酸铈标准溶液的体积／mL；V0为移取一定量体积的二次溶液／mL。

2 结果与讨论

2.1 还原剂的选择

试验过程中选用硫酸肼作为还原剂，可将Sb（Ⅴ）还原Sb（Ⅲ），又不会引入其它元素干扰，而且溶解时间短，可大大提高工作效率。采用滤纸还原时，溶液变黑，要将溶液加热至黑色慢慢褪去，暗色完全消失即表明反应完全，时间过长，滤纸加入量要控制好，一般要求加入2～3 cm2即可，否则暗色褪不干净，影响滴定终点的判断。

两种还原剂滴定结果见表1。

表1 硫酸肼和滤纸分别作还原剂的滴定结果g／L

经试验表明，分别用硫酸肼和滤纸作还原剂，测定结果差别不大，但选择硫酸肼溶解时间短。故试验选用硫酸肼作为还原剂。

2.2 滴定试液时温度的选择

以硫酸肼为还原剂，按照试验方法对同一试液选择不同温度进行滴定，其结果见表2。

表2 滴定时试液温度的选择

由表2可见，温度低于60℃时反应速度慢终点不明显，温度过高又容易造成指示剂局部破坏，以及锑的氧化物挥发，而温度在70～80℃测定锑的含量结果稳定。由于实验室内温度不易控制，故试验过程中选择将溶液温度加热至70～80℃，再进行滴定。

2.3 滴定时酸度的选择

取10 mL二次溶液，按照以上试验方法溶解后，冷却，加水40 mL，分别加入不同体积盐酸（1∶1），加热至70～80℃，以甲基橙作指示剂，用硫酸铈标准溶液滴定锑，结果见表3。

表3 滴定试液酸度选择

由表3可以看出，当盐酸溶液加入量20～25 mL之间均可得到清晰的终点，故试验选定盐酸溶液加入量为20 mL。

2.4 方法准确度和精密度的试验

按试验方法对试液进行9次测定，本方法测定值与参考值进行比较，分析结果见表4。

表4 方法准确度和精密度试验结果（n＝9）

根据以上试验结果表明：该方法稳定，重复性好，2个试液中锑的相对标准偏差（RSD）在3.52%～4.28%之间，满足分析要求。

2.5 方法加标回收试验

在确定的试验条件下，对4个试液加入锑标准溶液进行加标回收试验，结果见表5。

表5 方法的加标回收试验

3 结 语

该方法经硫酸溶解试液，用硫酸肼将Sb（Ⅴ）还原Sb（Ⅲ），在盐酸介质中，以甲基橙作指示剂用硫酸铈标准溶液滴定电解液中锑含量，并对试液进行精密度和加标回收试验，测定结果的相对标准偏差在3.52%～4.28%之间，锑的加标回收率在99.70%～102.00%之间，扩大了硫酸铈滴定法的使用范围；且方法快速、简便、成本低，能满足电解液中锑的测定，指导生产，值得推广与应用。

［1］ 符永际，王满桂，李兵.鼓风炉渣中锑含量测定方法改进［J］.湖南有色金属，2013，29（3）：74－76.

Determ ination of Antimony Content in W et Antimony Smelting Electrolyte by Cerium Sulfate Titration

SHIWenying
（Hunan Xinlong Mining Co.，Ltd.，Xinshao 422900，China）

Determination of antimony content，antimony hydrometallurgy in the electrolyte，the electrolyte volume divided a certain amount，then the two solution with sulfuric acid dissolvingwith hydrazine sulfate Sb（V）reduction of Sb（III），after cooling in hydrochloric acid medium，the titration temperature is 70～80℃，methyl orange as the indicatormethod to establish the cerium sulfate titrimetricmethod for the determination of antimony in electrolyte.The experimental results show that the method is simple，rapid and stable，and it can meet the requirements of the production monitoring of antimony in the electrolyte.

antimony hydrometallurgy；cerium sulfate titration；electrolyte；antimony

TG115.3＋1

A

1003－5540（2017）03－0076－02

2017－03－27

石文莹（1987－），女，助理工程师，主要从事有色金属化学分析检测工作。