第35卷第1期2019年2月
湖南有金属
HUNANNONFERROUSMETALS
作者简介:曾 军(1983-),女,工程师,主要从事有金属分析
工作。
高铋铅中铅量的测定方法研究
曾 军,谭平生,庞文林,朱红波
(湖南有金属研究院,湖南长沙 410100)
摘 要:高铋铅中采用YS/T248 1-2007铅量的分析方法,杂质铁和银干扰无法判定滴定终点。试验采用硫酸沉淀分离得到PbSO4,共沉下来的铋溶解后在pH值为1 5时预先滴定消除干扰,经过条件试验、精密度和回收率试验,证明该方法准确可靠,能满足高铋铅中铅量的测定。关键词:高铋铅;铋;铅量的测定
中图分类号:TG115 3+
1 文献标识码:A 文章编号:1003-5540(2019)01-0073-04
随着中国工业的飞速发展,国内铅的用量逐年提高,铅矿资源日趋紧张,铅矿品位不断下降,作为铅精炼原料的粗铅中杂质含量特别是铋含量随之提高。实验室测定金属物料的铅含量时,常采用YS/
T248 1-2007铅量的分析方法[1]
。在分析某高铋
铅物料时发现,铁在直接滴定法中干扰铋的滴定终点而影响铅的测定结果,银在硫酸铅沉淀分离法中与掩蔽剂巯基乙酸反应使终点滞后,均达不到理想效果。本文采用硫酸沉淀分离得到PbSO4,共沉下来的铋溶解后在pH值为1 5时预先滴定消除干扰,以达到铅量分析的目的。 1 试验部分
1 1 主要试剂
试验主要试剂有:抗坏血酸;酒石酸;氟化钠;硫酸(ρ=1 84g/mL);盐酸(ρ=1 19g/mL);硝酸(1+4);氢溴酸;乙醇;硫酸洗液(5%);乙醇(20%);氨水(1+1);饱和硫脲;硝酸铁溶液(以铁计量1mg/mL);硝酸铜溶液(铜1mg/mL);硝酸铋溶液(铋10mg/mL);硝酸银溶液(银1mg/mL);硝酸锌溶液(锌1mg/mL);氯化锑溶液(锑4mg/mL);氯化锡溶液(锡2mg/mL);乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH=5 5):称取375g无水乙酸钠溶于水中,加入50mL乙酸,用水稀释至2500mL,混匀;二甲酚橙溶液(1g/L);EDTA标准滴定溶液(0 02mol/L):称取7 4448g乙二胺四乙酸二钠,加水溶解,移入1000 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,标定后使用。1 2 仪器和设备
试验仪器:分析天平,灵敏度0 1mg;pH计。1 3 试验方法
称取5 0g试料置于300mL烧杯中,加150mL硝酸,盖上表面皿,置电热板上低温加热至试料完全溶解,煮沸赶尽氮的氧化物,取下冷却至室温,吹洗表面皿及杯壁,移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,放置澄清。
分取20 00mL试液于300mL烧杯中,加入硫酸10mL,置于电热板加热冒浓烟,取下,稍冷,补加5mL盐酸、5mL氢溴酸,加热至冒浓烟,再加入5mL盐酸、
5mL氢溴酸,保持冒浓烟2min,取下冷却至室温,加0 5g酒石酸用水仔细吹洗杯壁并将体积补充到50mL,盖上表面皿,置于电热板上加热煮沸2min,并保温10min,冷却至室温。加10mL乙醇,静置2h。
上述溶液经慢速定量滤纸过滤,用硫酸洗液洗涤烧杯2次、
沉淀4次,用20%乙醇洗涤烧杯1次、沉淀1次。将滤纸和沉淀一起移入原烧杯中,加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液50mL,盖上表皿,置于电热板低温处加热煮沸并保温10min,取下,冷却。
上述溶液用硝酸调节溶液的p
H为1 5~1 7,用pH计测量,加入少许抗坏血酸、2滴二甲酚橙指示剂,立即用稀Na2EDTA标准溶液滴定溶液由紫转为黄。
上述溶液用氨水调节溶液的pH为5 5~5 7,用pH计测量,加入少许氟化钠、5mL饱和硫脲,然
3
7
湖南有金属第35卷
后用Na
2
EDTA标准溶液滴定溶液由红转为亮黄
,计算出试样中铅的百分含量。
2 结果与讨论
分取铅标准溶液200 00mg数份,分别加入0 3
mg铁、10g铜溶液、80mg铋、5mg银、0 3mg锌、16
mg锑、4mg锡(均以最高杂质量加入),其它按试验
步骤进行以下条件试验。
2 1 硫酸用量的影响
沉淀铅时采用不同的硫酸用量,试验结果见表1。
表1 硫酸用量的影响
加入铅量
/mg硫酸用量
/mL
测得铅量
/mg
误差
/mg
200 004199 38-0 62
200 008199 87-0 13
200 0012200 02+0 02
200 0016199 95-0 05
试验结果表明,硫酸用量为8~16mL之间测定结果稳定,4mL时,结果偏低。试验中采用加入10mL硫酸沉淀铅。
2 2 硫酸冒烟时间的影响
硫酸冒烟时间分别为刚冒白烟、刚冒浓烟、冒浓烟2min、冒浓烟5min,测定结果见表2。
表2 硫酸冒烟时间的影响
加入铅量
/mg冒烟时间
/min
测得铅量
/mg
误差
/mg
200 00刚冒白烟199 88-0 12
200 00刚冒浓烟199 82-0 18
200 00冒浓烟2200 000 00
200 00冒浓烟5199 86-0 14
试验结果表明,冒烟时间无明显的影响,由于溶液中存在一定的NO~
3
,本试验采用冒浓烟时间为2min。2 3 沉淀时体积对沉淀的影响
傅广生沉淀时分别控制体积为50mL、100mL、150mL,测定结果见表3。
表3 沉淀时体积对沉淀的影响
加入铅量
/mg体积
/mL
10mL
乙醇
测得铅量
/mg
误差
/mg
200 0050不加199 97-0 03200 00100不加199 52-0 48200 00150不加198 98-1 02200 0050加200 000 00
200 00100加199 72-0 28 由表3可知,较大体积的水能溶解少量的硫酸铅,乙醇能减小硫酸铅在溶液中的溶解度。本试验沉淀硫酸铅的溶液体积为50mL左右,加10mL乙醇。
2 4 煮沸沉淀时间的影响四氯化碳萃取碘
煮沸沉淀时间分别为1min、2min、5min、10min,测定结果见表4。
表4 沉淀煮沸时间的影响
加入铅量
/mg
煮沸时间
/min
测得铅量
/mg
误差
/mg200 001199 47-0 53
200 002199 89-0 11
200 005199 90-0 10
200 0010199 92-0 08
试验结果表明,沉淀煮沸时间为2~10min,均能获得可靠的结果,本试验采用煮沸2min,并保温10min。
2 5 沉淀冷却时间的影响
沉淀分别采用流水冷却静置0 5h、室温冷却静置2h、静置过夜,测定结果见表5。
表5 沉淀冷却静置时间的影响
加入铅量
/mg
冷却静置
时间
测得铅量
/mg
误差
/mg200 00流水0 5h199 70-0 30
200 00室温2h199 90-0 10
200 00室温12h以上199 90-0 10
试验结果表明,室温冷却静置2h就能达到比较理想的效果。
2 6 滤纸的选择
采用快速、慢速、中速、慢速包角定量滤纸过滤,结果见表6。
表6 滤纸的影响
加入铅量
/mg
野马车友会滤纸种类
测得铅量
/mg
额外损失的
铅量/mg200 00快速199 420 58
200 00中速199 560 44
200 00慢速199 870 13
200 00慢速包角199 890 11
由表6可知,选用快、中速滤纸对沉淀分离有影响,试验中采用慢速包角。
2 7 硫酸洗液浓度的影响
分别采用2%、5%、10%的硫酸洗液洗涤沉淀,测定结果见表7。
试验结果表明,硫酸洗液浓度为2%、5%、10%时均能获得满意的结果,本试验采用5%的硫酸洗液。
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第1期曾 军,等:高铋铅中铅量的测定方法研究
表7 硫酸洗液浓度的影响
加入铅量/mg洗液浓度/%测得铅量/mg误差/mg
200 002199 93-0 07
200 005199 97-0 03
200 0010199 98-0 02
2 8 洗涤沉淀次数的影响
用5%硫酸洗液和乙醇(1+4)对硫酸铅沉淀进
行不同次数的洗涤,测定结果见表8。
表8 洗涤沉淀次数的影响
加入铅量
/mg5%硫酸
洗涤次数
乙醇(1+4)
洗涤次数
测得铅量
/mg
误差
/mg
200 0022199 87-0 13200 0042199 83-0 17200 0062200 02+0 02200 0040199 80-0 20200 0044200 03+0 03200 0046199 72-0 28 试验结果表明,不同的洗涤次数无明显的影响,本试验采用5%硫酸洗液洗涤烧杯2次,沉淀4次;乙醇(1+4)洗烧杯1次,沉淀1次。2 9 乙酸-乙酸钠缓冲溶液用量的影响
加入不同量的乙酸-乙酸钠缓冲溶液,测定结果见表9。
表9 乙酸-乙酸钠缓冲溶液用量的影响
加入铅量
/mg
加乙酸-乙酸钠缓
冲液体积/mL
测得铅量
/mg
备注200 0010-浙江天台中学
PbSO4沉淀未溶完全,
终点返回200 0020199 83终点正常
200 0030200 10终点正常
200 0040199 81终点正常
200 0050199 92终点正常
结果表明,乙酸-乙酸钠缓冲溶液用量太少会影
响PbSO
4
沉淀溶解完全,由于沉淀是和滤纸一起转入烧杯溶解,试验采用加乙酸-乙酸钠缓冲溶液50mL。2 10 精密度
按照试验方法,对所有样品进行分析,每个样品平行分析9次,验证该方法的精密度,其分析数据见表10。
表10 精密度分析数据结果%样品编号测定铅量平均值SDRSD1#56 83 56 72 56 72 56 76 56 67 56 72 56 70 56 71 56 7556 730 0450 0802#57 71 57 93 57 60 57 60 57 71 57 64 57 71 57 67 57 7357 700 0990 1723#70 69 70 78 70 71 70 73 70 73 70 62 70 79 70 68 70 7670 720 0530 0764#77 86 77 82 77 79 77 79 77 99 77 97 77 79 77 82 77 9077 860 0780 1005#95 67 95 78 95 78 95 45 95 78 95 71 95 74 95 66 95 7495 700 1050 109
2 11 加标回收率
按照试验方法,分别吸取20 00mL试样溶液后加入适量的铅标准溶液,测定铅含量,计算回收率,结果见表11。
表11 回收率
样品编号原含量/mg加入铅量/mg测得铅量/mg回收率/%1#113 46100212 9099 44
2#115 40100214 8999 49
3#141 4475216 48100 05
4#155 7260215 76100 07
5#191 425215 9298 08
由表11可看出,铅的回收率较高,在98 08%~100 07%之间,能满足高铋铅中铅分析方法准确度的要求。
3 结 论
高铋铅中铅的测定采用硫酸铅沉淀分离法,沉淀溶解后通过调整酸度pH值为1 5~1 7时滴定消除铋的干扰。本方法稳定、适用范围广,相对标准偏差为0 076%~0 172%之间;精密度好,加标回收率为98 08%~100 07%,完全能满足高铋铅中铅量的测定。
参考文献:
[1] YS/T248 1-2007 粗铅化学分析方法[S]
收稿日期:2018-11-18
StudyofTestMethodofLeadContentinBismuth richLead
ZENGJun,TANPing sheng,PANGWen lin,ZHUHong bo(HunanResearchInstiuteofNonferrousMetals,Changsha410100,China)
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湖南有金属第35卷
Abstract:YS/T248 1 2007isastandardmethodforchemicalanalysisofleadcontent However,themethodisnotvalidwhenitwasusedtodeterminetheleadcontentofbismuth richlead,becausetheimpuritiesofironandsilverinterferedtheendpointoftitratio
nandaccordinglyresultedintheinaccuracyoftheanalysis Thispaperpresentsamethod,addingsulfuricacidinadvancetoformPbSO4byprecipitationandseparation,thendissolvingbismuthco precipitatedandtitratingbeforehandatpH1 5toeliminateinterference Andaseriesofconditional,accuracyandrecoveryrateexperimentswereconductedtoprovethereliability Keywords:bismuth richlead;bismuth;檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿thedeterminationofleadcontent
(上接第40页)
3 2 严格控制好焙烧温度
曼哈顿灰姑娘
对于操作不当造成温度波动较大的将加大考核力度;对于原料含水分较高等问题,控制好锌精矿干燥窑的工艺技术指标外,还要加强与干燥窑岗位的联系,其次做好预备料工作;做好加料系统的设备维护工作,避免因设备原因造成焙烧温度控制不均匀的事故发生。
3 3 加强后续烟气系统维护
维护好每台炉的余热锅炉及烟气系统。其次还要做好系统的查堵漏工作,保证炉气出口负压达到50Pa以上。确保每台沸腾焙烧炉风量开至16000m3
/h,做到有序缩风。
4 结 语
影响焙砂可溶锌率的因素比较多,要想提高对
焙砂可溶锌率的影响必须保证原料的稳定性,做好配料工作,使入炉锌精矿物理规格及化学成分稳定且均匀,同时加强对沸腾焙烧炉的工艺控制。综合各种因素的影响,对焙烧工序不断进行优化,便可提高焙砂可溶锌率。参考文献:
[1] 肖康 株冶锌精矿沸腾焙烧炉焙烧可溶锌率下降的原因分析
[J] 湖南有金属,2007,23(6):11-13
[2] 陶国辉 株冶锌精矿沸腾焙烧炉温度控制浅析[A] 刘青松,
周建光,杨景,等 第八届全国铅锌冶金生产技术及产品应用学术年会论文集[C] 韶关:中国有金属学会,2001 [3] 徐采栋,林蓉,汪大成 锌冶金物理化学[M] 上海:上海科学
技术出版社,1979
收稿日期:2018-10-12
InfluencingFactorsandCountermeasuresofSolubleZincRate
殳inRoastingSandsofZincConcentrateRoastingRoaster
WUHai feng
(ZhuzhouSmelterGroupCo ,Ltd ,Zhuzhou412004,China)
Abstract:Thefundamentaltoimprovetheutilizationratioofrawmaterialsistoincreasethesolublez
incrateofcalcineinzinchydrometalluryprocess Thispaperintroducestheinfluencingfactorsofthesolublezincrateofcalcineinfluidizedbedroasterofzincconcentrate Basedontheprincipleoffluidizedbedroastingofzincconcentrate,theinfluencingfactorsofthesolublezincrateofcalcinearediscussedincombinationwiththeoryandpractice,andthecorrespondingmeasuresareputforward Throughthepractice,thesolublezincrateofbakedsandhasbeenimproved,andtheutilizationratioofrawmaterialshasbeenimproved
Keywords:zincconcentrateroasting;solublezincrateofbakingsand;influencingfactorsandcountermeasures
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