三氯化钛-重铬酸钾容量法测定铁精矿中全铁含量还原过程最优条件探索

施玉娟（云南黄金矿业集团贵金属检测有限公司，云南 昆明 671507）

无论在国际贸易还是国内贸易上，铁矿石品质检测都十分重要。而全铁含量是衡量品质的一个重要指标。因此，寻找一种快速、准确、高效的检测方法就显得尤为重要。目前铁矿石全铁分析方法中多用氯化亚锡还原、三氯化钛还原滴定法，用三氯化钛还原滴定法较其它方法成本低、污染少、分析速度快等优点。但该方法还原过程中描述的温度及还原程度较为笼统，实际操作中不易掌握。为提高该法的准确性和稳定性，文章通过对三氯化钛-重铬酸钾全铁分析方法在实际应用过程的研究，确定了用氯化亚锡还原时最佳检测分析条件、还原过程中的影响因素及操作过程中注意的事项。

1 试验方法

1.1 主要试剂

盐酸 分析纯

硫磷混合酸（1+2）

重铬酸钾标准溶液：称取3.5119g预先在150℃烘干1h的重铬酸钾基准于250ml 烧杯中，用水溶解并移入2000 ml 容量瓶中，用水定容，此溶液的滴定度为0.002000g/ml。

中性红指示剂（1g/L）

二苯胺磺酸钠指示剂（5g/L）

氯化亚锡溶液（150g/L）称取15g氯化亚锡（SnCl2.2H2O）溶于30mlHCl中，用水稀释至100ml。

三氯化钛溶液 三氯化钛溶液与盐酸等体积混合

1.2 操作步骤

称取0.1g（精确至0.0001g）试样，置于250ml 锥形瓶中，加入少量水润湿，并摇动使试样不沾瓶底，加入2ml 硝酸，加入15ml（1+2）硫-磷混合酸，置于高温电炉上加热溶解至冒白烟为瓶高度的1/3-2/3时取下，冷却至室温。加30ml热水，加10ml盐酸，加热至70℃左右，用氯化亚锡还原三价铁至淡黄色，冷却至室温。加2～3滴中性红指示剂，再用三氯化钛溶液还原，由蓝绿色变为无色并过量1～2滴,滴加重铬酸钾标准溶液氧化过量的三氯化钛，使呈现稳定的蓝绿色。加水稀释至120ml左右，加2 滴二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液呈稳定的紫红色为终点。

计算：W(TFe)=T×(V1-V0)/m×100%

式中:W(TFe)—全铁的质量分数，%；

T—重铬酸钾标准溶液对铁的滴定度，g/ml；

V1—滴定试样溶液消耗重铬酸钾标准溶液的体积，ml；

V0—滴定试样空白溶液消耗重铬酸钾标准溶液的体积，ml；

m—试样的重量（g）。

1.3 条件试验

试验中使用的样品为GBW(E)070083,TFe(%)标准推荐值为50.92）

1.3.1还原时的酸度对检测结果的影响

除改变还原时热水的加入量外，保持其他分析步骤及分析条件不变，以改变还原时的酸度。测得TFe(%)的结果见表1

表1 TFe(%)与还原时酸度的关系

从表1可以看出，热水加入量在25ml～30ml时检测结果最为理想。还原时保证足够的盐酸存在，可以使三价铁全部还原为二价铁，并阻止二价铁再度被氧化，但热水加入量少时，盐酸浓度高，滴定终点会提前到达，使结果偏低。热水加入量过多时，盐酸浓度低，还原终点反应迟缓，容易导致氯化亚锡加入过量，使结果偏高。

1.3.2还原时溶液的温度对检测结果的影响

除改变加热时间外，保持其他分析步骤及分析条件不变，以改变还原时溶液的温度。测得TFe(%)的结果见表2

表2 TFe(%)与加热时间的关系

测定值-推荐值0.17 0.12 0.01 0.11

试验中还原时加入的水为烧沸的热水，故溶液从开始加热至沸腾时间较短。从表2可以看出，在加入热水的情况下，还原时溶液加热时间的长短对结果影响不大。但加热时间太短溶液温度低，氯化亚锡与三价铁反应迟缓，且还原时溶液颜色较浅，不利于观察；加热时间太长溶液沸腾剧烈，溶液易飞溅损失，导致结果偏低。考虑到还原过程中温度的降低，以“第一次冒泡后，取摇1-3圈后再加热至第二次冒泡”时还原较好。

1.3.3还原时氯化亚锡的加入量对检测结果的影响

称取质量相同的7份样品，除改变氯化亚锡加入量外，保持其他分析步骤及分析条件不变。测得TFe(%)的结果见表3

表3 TFe(%)与氯化亚锡加入量的关系

从表3可以看出，氯化亚锡加入量不足时，三价铁还原不充分，导致检测结果偏低。氯化亚锡加入过量时，在滴定时过量的Sn2+会消耗部分重铬酸钾溶液，Sn2+过量的越多重铬酸钾消耗量也随着增大，导致结果偏高。还原程度以少2-3 滴（溶液浅黄色）为宜，若还原过量时，可用低浓度高锰酸钾溶液将溶液调至微黄色，且近沸温度下微黄色不再改变。

2 结语

三氯化钛-重铬酸钾容量法测定全铁含量，虽原理简单，但操作步骤繁琐，每个阶段都应掌握化学反应原理，并注意各因素对结果产生的影响，否则误差叠加将严重影响分析结果的准确性。还原时应保证足够的酸度；还原时应使用提前烧好的热水，热水不仅能加快溶样过程中产生的焦磷酸转化为磷酸的速度，还能提高氯化亚锡与三价铁的反应速度；还原时滴加氯化亚锡的速度要迅速连贯，当溶液的深黄色变淡时应缓慢、少量多次滴加，以防止氯化亚锡加入过量。