光度滴定法测定铜精矿中铜含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种光度滴定法测定铜精矿中铜含量的方法，包括以下步骤：1)试料处理：将试料进行常规处理，获得处理后的试液；2)滴定：将处理后的试液全部或从中移取部分作为待测试液，将待测试液置于容器中，向其中加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液，在搅拌条件下滴加氟化钾溶液直至溶液呈浅蓝色或浅黄绿色，加水稀释至设定的体积；然后将容器置于自动电位滴定仪的滴定台上，选择电位E与浓度C曲线定量模式，运行滴定程序，用三乙烯四胺标准溶液滴定直至终点，自动电位滴定仪给出的滴定终点记为V；3)根据公式计算试料中铜的含量。本发明专利技术所述方法无需体积校正、系统自动给出测定结果且结果准确。系统自动给出测定结果且结果准确。

【技术实现步骤摘要】
光度滴定法测定铜精矿中铜含量的方法


[0001]本专利技术涉及矿物中具体成分含量的检测方法，具体涉及一种光度滴定法测定铜精矿中铜含量的方法。

技术介绍

[0002]铜矿常与金、银等贵重金属共生，属高货值矿产资源，是国家重点监管商品之一。近年来我国对铜产品消费的增加，国内各大铜冶炼企业纷纷扩产，导致对铜矿、铜精矿等原料的需求日益增加，造成铜原料供需缺口日趋扩大而需要长期依靠进口来弥补。我国每年大量进口的含铜原料主要包括铜精矿、铜矿石和铜锍等。而在含铜原料贸易合同中铜含量也被约定置于规格要求的第一位，对含铜物料中的铜含量准确、快速的测定在国际贸易中具有极为重要的作用。正是因为铜含量的高低直接决定了铜精矿价格的高低，进口铜精矿交易结算不同于其他矿(以每批矿的综合样结果为结算依据)，贸易双方要求对每批铜精矿每500吨甚至每250吨做一个分样，以加权值为结算依据，因此进口一船1万吨铜精矿需要检测的样品个数至少20个。另外，近年来国家对口岸进口货物的检测周期要求越来越短。上述多方面的要求对相关部门的检测工作提出了新的要求，迫切需要建立一种快速、准确的方法。
[0003]目前铜元素的分析测量方法主要有电感耦合等离子体发射光谱发、原子吸收光谱法、滴定法等。在国家标准方法中，含铜物料中的铜主要用碘量法(氧化还原反应)测定(如GB/T3884.1-2012)。传统碘量法作为化学分析工作中常见的容量分析方法之一，具有测定范围广、操作简便、不需要复杂和昂贵的仪器、干扰少、重现性好、快速准确等优势，适合测定铜含量较高的试样，在铜含量的检测工作中得到了广泛应用。但是，上述方法采用手工滴定，分析人员对滴定终点、指示剂和颜色变化判定的差别等，容易给检测结果带来误差。再者，上述方法使用大量昂贵试剂，如碘化钾等，导致检测成本较高。另外，对于大批量样品的检测，现有的标准方法具有劳动强度大、工作效率低、自动化水平不高等不足。也有报道利用EDTA与Cu发生络合反应而建立的络合滴定方法，但是由于铜精矿中大量存在的Mg、Ca、Pb、Zn等也会参与与EDTA的络合反应而干扰实验结果，因此该方法的应用受到很大限制。
[0004]彭速标等报道了以王水+HF为溶剂，用微波消解分解试样，以三乙烯四胺为滴定剂，在pH5下直接测定铜，通过采用自编的程序对滴定数据进行处理，从而能准确计算滴定终点(微型自动光度滴定法测定铜矿石中铜，分析试验室，2013年2月第32卷第2期)。文中采用吸光度A与浓度c关系确定滴定结果，文中指出该方法由于滴定剂的加入会对待测溶液的吸光度造成影响，需要对测定结果进行体积校正，在目前市场上销售的仪器设备条件下不能自动给出测定结果，需要手工计算，仍然属于半自动化的分析方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种无需体积校正、仪器自动给出测定结果且结果准确的光度滴定法测定铜精矿中铜含量的方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]光度滴定法测定铜精矿中铜含量的方法，包括以下步骤：
[0008]1)试料处理：将试料进行常规处理，获得处理后的试液；
[0009]2)滴定：将处理后的试液全部作为待测试液，或从中移取部分作为待测试液，将待测试液置于容器中，向其中加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液，在搅拌条件下滴加氟化钾溶液直至溶液呈浅蓝色或浅黄绿色，加水稀释至设定的体积；然后将容器置于自动电位滴定仪的滴定台上，选择电位E与浓度C曲线定量模式(简称EC模式)，运行滴定程序，用三乙烯四胺标准溶液滴定直至终点，自动电位滴定仪给出的滴定终点记为V；
[0010]3)计算试料中铜的含量：试料中铜的含量以质量分数W
cu
计，数值以％表示，按下述公式(1)计算：
[0011][0012]其中，V表示测定时，滴定待测试液所消耗三乙烯四胺标准溶液的体积，单位为mL；V
空
表示测定时，滴定空白试验溶液所消耗三乙烯四胺标准溶液的体积，单位为mL；C表示三乙烯四胺标准溶液的浓度，单位为mol/L；M表示铜的摩尔质量，单位为g/moL；m表示试料的质量，单位为g；r表示待测试液的分取比，其值为分取待测试液的体积与处理后的试液总体积的比值，当处理后的试液全部作为待测试液时，r＝1。
[0013]本专利技术所述方法的步骤1)中，可以参照GB/T3884.1-2012中试料的处理方法来获得处理后的试液，具体的方法如下：
[0014]1.1)准确称取0.2-0.4g试料置于烧杯中，用少量水润湿，加入10-20mL浓盐酸，置于电热板上低温加热3-5min，加入5-10mL浓硝酸和0.5-1mL溴水，混匀，盖上表皿，低温加热5-10min，加入10mL硫酸1+1，加热至试料完全分解后，取下稍冷，用少量水洗涤表皿，继续加热蒸干，冷却；其中，所述的硫酸1+1为由浓硫酸和水按1：1的体积比组成；
[0015]1.2)沿壁加入90mL水，加入10mL硫酸1+1，置于电热板上煮沸，在搅拌下，缓慢加入25mL浓度为200g/L硫代硫酸钠溶液，煮沸5min，微沸保温至沉淀物凝聚，趁热过滤，并用热水洗涤沉淀三以上；
[0016]1.3)将沉淀和滤纸返回原烧杯中，加入20mL混合酸，加热分解沉淀和滤纸，并冒烟至近干，冷却；其中，所述的混合酸为由浓硝酸、高氯酸和浓硫酸按15：5：3的体积比组成；
[0017]1.4)用30mL水吹洗杯壁，置于电热板上煮沸，使可溶性盐完全溶解，取下冷至室温，即为处理后的试液。
[0018]在上述步骤1.1)中，当试料中硅含量较高时，在用少量水洗涤表皿继续加热蒸干的过程中，在溶液蒸至10-15mL时，加入1mL氟化氢铵饱和溶液(或0.5g的氟化氢铵)去除硅；在具体的操作过程中，可以根据溶液中硅的消除程度反复加氟化氢铵饱和溶液或氟化氢铵。当试料中碳含量较高时，在用少量水洗涤表皿继续加热蒸干的过程中，在溶液蒸至10-15mL时，加入2-5mL浓高氯酸，加热溶解至无黑色残渣，再蒸干。
[0019]也可以按下述方法对试料进行处理以获得处理后的试液：
[0020]1a)准确称取0.2-0.4g试料置于烧杯中，用少量水润湿，加入10-20mL浓盐酸，置于电热板上低温加热3-5min，加入5-10mL浓硝酸和0.5-1mL溴水，混匀，盖上表皿，低温加热5-10min，加入10mL硫酸1+1，加热至试料完全分解后，取下稍冷，用少量水洗涤表皿，继续加热
蒸干，冷却；其中，所述的硫酸1+1为由浓硫酸和水按1：1的体积比组成；
[0021]1b)用30mL水吹洗杯壁，置于电热板上煮沸，使可溶性盐完全溶解，取下冷至室温，移入100mL容量瓶中，即为处理后的试液。
[0022]上述步骤1a)中，当试料中硅含量较高时，在用少量水洗涤表皿继续加热蒸干的过程中，在溶液蒸至10-15mL时，加入1mL氟化氢铵饱和溶液(或0.5g的氟化氢铵)去除硅；在具体的操作过程中，可以根据溶液中硅的消除程度反复加氟化氢铵饱和溶液或氟化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光度滴定法测定铜精矿中铜含量的方法，包括以下步骤：1)试料处理：将试料进行常规处理，获得处理后的试液；2)滴定：将处理后的试液全部作为待测试液，或从中移取部分作为待测试液，将待测试液置于容器中，向其中加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液，在搅拌条件下滴加氟化钾溶液直至溶液呈浅蓝色或浅黄绿色，加水稀释至设定的体积；然后将容器置于自动电位滴定仪的滴定台上，选择电位E与浓度C曲线定量模式，运行滴定程序，用三乙烯四胺标准溶液滴定直至终点，自动电位滴定仪给出的滴定终点记为V；3)计算试料中铜的含量：试料中铜的含量以质量分数W
cu
计，数值以％表示，按下述公式(1)计算：其中，V表示测定时，滴定待测试液所消耗三乙烯四胺标准溶液的体积，单位为mL；V
空
表示测定时，滴定空白试验溶液所消耗三乙烯四胺标准溶液的体积，单位为mL；C表示三乙烯四胺标准溶液的浓度，单位为mol/L；M表示铜的摩尔质量，单位为g/moL；m表示试料的质量，单位为g；r表示待测试液的分取比，其值为待测试液的体积与处理后的试液体积的比值，当处理后的试液全部作为待测试液时，r＝1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述乙酸-乙酸钠缓冲溶液的pH值为4.5-5.5。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述设定的体积为90-110mL。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述氟化钾溶液的浓度为150-250g/L。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，设定滴定至电位曲线出现拐点并过量1mL作为滴定终点。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤1)中，按以下方法对试料进行处理以获得处理后的试液：1.1)准确称取0.2-0.4g试料置于烧杯中，用少量水润湿，加入10-20mL浓盐酸，置于电热板上低温加热3-5min，加入5-10mL浓硝酸和0.5-1mL溴水，混匀，盖上表皿，低温加热5-10min，加入10mL硫酸1+1，加热至试料完全分解后，取下稍冷，用少量水洗涤表皿，继续加热蒸干，冷却；其中，所述的硫酸1+1为由浓硫酸和水按...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎香荣，罗明贵，黄园，谢毓群，
申请(专利权)人：防城海关综合技术服务中心，
类型：发明
国别省市：