氟化物置换EDTA滴定法测定铝土矿中的三氧化二铝

张满强

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七○四队 哈密 839000)

铝土矿是一种土状矿物，化学组成为Al2O3·nH2O，含水不定，但多为单水或三水矿物。氧化铝主要赋存于铝矿物中，其次赋存于硅酸盐矿物中。铝土矿是生产金属铝的原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。同时它也是制作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。

目前，测定铝土矿中铝含量的方法有氟化物取代锌盐-EDTA容量法、铜盐-EDTA容量法、强碱分离铅盐-EDTA容量法、铅盐-CyDTA容量法等，这些方法对温度和酸度要求都很高，并且滴定的终点不明显，导致滴定数据极不稳定。本文通过多次试验用氢氧化钠熔样，水浸取，制成酸性溶液后，用酒石酸掩蔽Ti，在pH为5.5～6.0的六次甲基四胺溶液中，用KF破坏Al-EDTA络合物，置换出与Al等化学计量的EDTA，用Pb(NO3)2标准溶液滴定置换出EDTA，以此计算铝土矿中的三氧化二铝的含量。用于铝土矿中三氧化二铝的测定，结果满意。

1 实验部分

1.1 主要试剂

国家一级标准物质 GBW07178[ω(Al2O3)54.94%]、GBW07180[ω(Al2O3)42.97%]。

Al2O3标准溶液(1mg/mL)：称取 0.5292g金属铝(99.99%)于烧杯中，用20mLHCl(1+1)溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

Pb(NO3)2标准溶液[c(Pb(NO3)2)=0.02mol/L]:称取6.60gPb(NO3)2溶于1000mL水中，摇匀。

Pb(NO3)2标准溶液的标定：取含20.00mLAl2O3标准溶液于300mL三角瓶中，加入10mL酒石酸溶液，20mLEDTA溶液,加入1滴二甲酚橙指示剂，用氨水中和至溶液呈紫色，立即用HCl(1+1)调至黄色，再过量8滴，用水稀释至100mL，加热煮沸1min，趁热加入10mL六次甲基四胺溶液，流水冷却至室温，加入4滴二甲酚橙指示剂，用Pb(NO3)2标准溶液滴定至紫色，15s内不退色为止，不记读数，立即加入10mLKF溶液，加热煮沸3min，流水冷却至室温，补加2滴二甲酚橙指示剂，用Pb(NO3)2标准溶液滴定到稳定的紫红色即为终点。

酒石酸溶液(100g/L)；EDTA溶液(20g/L)；六次甲基四胺溶液(200g/L)；二甲酚橙指示剂(2g/L)；氨水(1+1)；盐酸、无水乙醇、氢氧化钠、氨水等试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

称取0.5000g试样于银坩埚中，加3滴无水乙醇，4gNaOH，在高温炉中从低温逐渐升到700℃熔融15min，摇匀，冷却，于250mL烧杯中，加40mL沸水浸取，并洗净坩埚，加入20mLHCl，煮沸至溶液清澈，冷却，移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀、过滤。移取20.00mL溶液于300mL三角瓶中，加入10mL酒石酸溶液，以下步骤同Pb(NO3)2标准溶液的标定。

1.3 结果计算

式中，fT为1mLPb(NO3)2标准溶液相当于Al2O3的质量，mg/mL；VT为Pb(NO3)2标准溶液的体积，mL；Vs为试样溶液的总体积，mL；V1为分取试样溶液的体积，mL；mB为Al2O3标准溶液的质量，mg；m为试样的质量，g。

2 结果与讨论

2.1 酒石酸对Ti的掩蔽

在酸性溶液中，Ti的存在会影响Al2O3的结果，若不掩蔽Ti，测定的结果为Al2O3+TiO2的合量，合量减去TiO2的结果乘以0.6380为Al2O3的结果，测定手续繁琐，不适合大批量的分析工作，本文采用酒石酸掩蔽Ti，因铝土矿中Ti量较低，实验表明，用10mL酒石酸溶液对Ti掩蔽较好。

2.2 EDTA溶液的补加

用HCl(1+1)中和时，如果有沉淀析出，表明EDTA溶液加入量不足，应用HCl(1+1)溶解后，补加10mLEDTA溶液，重新调节溶液的pH。

2.3 对含Fe、Mn较高的试样处理

本文对含Fe、Mn较高的试样进行试验，采用强碱分离，在浸取的热溶液中，加入了3mL无水乙醇，使Mn成MnO2沉淀析出，取得了较好的结果。

2.4 方法精密度和准确度

选择国家一级标准物质GBW07178、GBW07180，各称取12份，按照本文拟定的分析步骤，测定Al2O3的含量，计算相应的相对误差(RE)和相对标准偏差(RSD)，结果见表1。

表1 方法的精密度和准确度

3 结语

实验数据表明：用Pb(NO3)2标准溶液滴定氟化物置换出的EDTA，计算出铝土矿中的三氧化二铝的含量，本方法滴定终点易观察，突变点明显，避免了系统偏低、重现性差且易超差等缺陷，有效地提高了分析效率和准确性。

[1]YS/T575.1-2007铝土矿石化学分析方法第1部分：氧化铝含量的测定EDTA法.

[2]岩石矿物分析.第四版第三分册.北京：地质出版社，2011.234～246.

[3]岩石矿物分析.第三版第一分册.北京：地质出版社，1991.70～80.

[4]有色地质分析规程下册.中国有色金属工业总公司地质局.

收稿：2017-05-25

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