电解金属锰中硒含量的快速测定

2022-05-18江茂荣零玉明赵华芸

中国锰业 2022年2期

江茂荣，黄忠，卢燕，零玉明，赵华芸

(南方锰业集团有限责任公司大新锰矿分公司，广西崇左 532315)

电解金属锰是用锰矿石经酸浸出获得锰盐，再送电解槽电解析出的单质金属。由于它的高纯度和低杂质可以增加合金材料的硬度，不仅广泛应用于钢铁冶炼，还有化学工业、磁性材料工业、新能源材料、航天工业等各领域[1]。

硒含量在《电解金属锰》(YB/T 051—2015)[2]中是重要指标，标准中规定了硒的技术要求和试验方法。不同用途的电解金属锰其硒含量不同，普通级电解金属锰中硒含量低于0.08%。行业检测方法有采用光度法、极谱法等进行测定，操作过于烦琐，测定时间长；采用国标方法盐酸联安碘量法需要沉淀、过滤、溶解再滴定，均未能实现快速测定满足生产需求。为了满足生产工艺和产品质量的要求，由此提出试样用硝酸溶解将硒氧化成亚硒酸，以尿素除去亚硝酸干扰，在盐酸介质中加入过量碘化钾与亚硒酸发生反应析出等当量的碘，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，测定电解金属锰中硒含量。以上述方法通过大量试验和研究，证明测定方法的可行性、准确度和精密度高，且操作简便、快速，适用于快速测定电解金属锰中硒含量[3-5]。

1 试验部分

1.1 试验原理

硒经过以下3步反应快速被测定。

Se+2HNO3→H2SeO3+NO+NO2

(1)

H2SeO3+4KI+4HCl →Se+2I2+3H2O+4KCl

(2)

2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI

(3)

式(1)～(3)中，硒在硝酸溶液中被氧化成亚硒酸(H2SeO3)，在盐酸介质中亚硒酸与过量碘化钾反应，用硫代硫酸钠(Na2S2O3)滴定I2，间接测定硒含量。

1.2 仪器和试剂

1)仪器：XP-205天平，滴定管，低温电热板。

2)试剂：硝酸(AR)；盐酸(1+1)；尿素(30%)；淀粉指示剂(0.5%)；碘化钾(AR)；硒标准溶液(1 mg/mL)；硫代硫酸钠标准溶液c(Na2S2O3·5H2O)≈0.1 mol/L：称取2 g优级纯硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)，用新煮沸并已冷却的水溶解，加入0.1 g无水碳酸钠，溶解完全后，移入1 000 mL棕色容量瓶中，用煮沸并已冷却的水稀释至刻度，混匀，放置3 d用重铬酸钾标准溶液(0.04 N)进行标定；重铬酸钾标准溶液(0.04 N)：称取1.961 3 g经120 ℃烘至恒重的重铬酸钾(基准试剂)，置于250 mL烧杯中，加适量水溶解，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。无特殊说明时，试验用水均为二级水。

1.3 试验方法

称取2.000 g试样置于250 mL碘量中，缓慢加入10 mL硝酸，试样完全溶解后，加入80 mL水，低温加热煮沸7 min，取下加入10 mL尿素，继续加热至微沸1 min取下，用流水冷却至室温，加入过量碘化钾，5 mL盐酸(1+1)混匀，置于暗处放置5 min，加入3 mL淀粉指示剂(0.5%)，用已标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定试液至蓝色完全消失即为终点。

硒的百分含量依下式计算：

(4)

式(4)中c为硫代硫酸钠的摩尔浓度，mol/L；V为滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；m为试样的质量，g；0.019 74为硒的毫克当量。