硫氰酸盐光度法测定钨矿石中WO3含量
2019-02-25
(云南锡业股份有限公司卡房分公司,云南个旧661000)
钨属于稀有金属,熔点高(3740℃),硬度大,广泛应用于机械、电子、电光源和国防军工工业,是重要的战略储备物资。具有经济开采价值的钨矿物可分为黑钨矿和白钨矿两类,其化学式有:Fe-WO4、(Fe、Mn)WO3、Mn-WO4、CaWO4、WS2、WO3·H2O、Pb(W、Mo)O4等20种以上。钨矿石的分解通常采用酸溶解和碱熔融的方法,国家标准分析基本采用碱熔融(Na2O2),原因是酸溶解试样中硅质含量高时难以全部分解完全,但是酸溶解成本明显低于碱熔融。所以,试样中硅质含量不高时可以优选酸溶解的方法。
本实验基于磷酸—硫酸及硫酸铵对钨矿物的分解能力极强,以草酸络合钼(Ⅵ),用氯化钠—氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠、三氯化铁及无水乙醇沉淀分离铁、锰、钙、钼等,及利用在还原剂存在下,钨(ⅴ)与硫氰酸根生成可溶黄色络合物的显色反应进行吸光度测定,分析速度快,分析成本低,科学合理且实用。
1 实验部分
主要试剂:氯化钠—氢氧化钠混合溶液:称取40g氢氧化钠溶于60g/L氯化钠溶液中,并用60g/L氯化钠溶液稀释至100mL,混匀。
三氯化钛—盐酸混合溶液:量取1mL三氯化钛溶液(15%),用盐酸(3+2)稀释至 30mL,再加 1粒无砷锌粒。
WO3标 准 储 备溶液 (1000 μg/mL):称取1.0000g尽烘干纯 WO3(ω≥99.95%)于 250mL烧杯中,加100mL34g/L氢氧化钠溶液,盖上表面皿,于中温电炉上微热使其溶解,冷至室温,用34g/L氢氧化钠溶液稀释至1000mL,混匀,贮存在塑料瓶中。
仪器:723PC型可见分光光度计
2 分析方法
称取0.100 0~0.400 0g试样,置于300mL烧杯中,加入2mL 500g/L硫酸铵溶液润湿,加6mL(1+4)磷-硫混酸,摇匀,加热冒白烟至完全分解,试样液剩余2~3mL,取下稍冷,依次加入50mL 30g/L草酸溶液、20mL氯化钠-氢氧化钠混合溶液、10mL 100g/L Na2EDTA溶液和2滴100g/L三氯化铁溶液,加热煮沸1min以上,取下冷却,加3mL无水乙醇。
将试液移入100~250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,用快速定量滤纸干过滤,移取5.00~20.00mL滤液置于 50mL或100mL容量瓶中,用34g/L或68g/L氢氧化钠溶液补加至20mL或40mL,加2mL或4mL 500g/L硫氰酸钾溶液,摇匀,加约 20mL 或 40mL(3+2)盐酸,摇匀,加 1~3滴100g/L氯化亚锡溶液至红色褪去,加1.5mL或3mL三氯化钛—盐酸混合溶液,用(3+2)盐酸溶液稀释至刻度,混匀,静置20~40min,将部分试液移入1cm比色皿于分光光度计波长400nm处,以试剂空白为参比溶液测量吸光度。
准确移取不同量的WO3置于一组100mL容量瓶中,按上述形式操作测量吸光度,结果见表1。
WO3在100~3000μg/100mL范围内符合朗伯-比尔定律,最大摩尔吸收系数为 1.19×104L·mol-1·cm-1;回归方程:m1=0.0005A-0.0003;相关系数为0.99999。
表1 线性关系
表2 分析结果单位:%
3 结果与讨论
3.1 试样分析结果
对不同WO3含量的钨矿石试样进行精密度考察,结果见表2。
结果表明,分析方法测定试样,精密度好,符合检测要求。
3.2 钨矿石试样加标回收实验
加入不同WO3量,按分析方法进行实验,结果见表3。
4 小结
本实验采用723PC可见分光光度计在波长400nm处测定钨矿石中WO3含量,方法灵敏,WO3含量在300~3000μg/100mL范围内符合朗伯-比尔定律,摩尔吸收系数为 1.19104L·mol-1·cm-1,工作曲线线性相关系数好,线性范围广,可用于硅质含量不高钨矿石中WO3含量在0.025%以上的测定,准确可靠,方便快捷。
表3 加标回收实验结果