锌精粉中锌含量测定方法的改进

刘化静

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局704队哈密839000）

锌精粉中锌含量测定方法的改进

刘化静

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局704队哈密839000）

以盐酸、硝酸-氯酸钾体系分解样品，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液作滴定液测定锌精粉中锌含量。实验值均与标准推荐值相吻合，能满足日常生产要求。本法适用于锌精粉中锌含量的测定。

锌精粉改进滴定法

1 引言

世界锌资源较为丰富，中国锌矿产产量约翰全球总产量的占全球总产量的1∕5，精矿产量产全球总产量的1∕4「1」，随着国民经济的快速发展，锌矿石及其制品的用途越来越广泛，但自然条件下并不存在单一的锌金属矿床。通常情况下与铅、铜、金等金属以共生矿的形式存在，所以在对锌矿利用前需要一个加工提炼过程,为了控制冶炼过程和提高产品质量，需要对锌精矿中的锌含量进行分析。目前锌精矿中锌含量的测定多采用原子吸收光谱法[2～3]，EDTA滴定法[4～6]、X射线荧光光谱法、极谱法等，其中的仪器分析多用于含量较低的样品，含量较高的样品一般多采用EDTA滴定法。EDTA滴定法是测定质量分数在1%以上锌精粉中的锌含量的常用方法。目前使用的国标方法「7」分析步骤繁杂、效率低、耗时长，不利于大批量样品的检测。本文在参照文献的础上，通过调整分析步骤，消除了容易产生误差的环节，使EDTA滴定法测定锌精矿中锌含量的国标方法得到了改进，缩短了检测周期，而且操作过程简便，易于掌握，锌精矿和标准物质的结果令人满意。

2 实验部分

2.1 标准溶液和主要试剂

2.1.1 EDTA标准溶液的配制和标定

（1）配制0.05mol∕L：称取18.6g乙二胺四乙酸二钠加水微热溶解,冷却至室温，移入1000mL容量瓶中，定容摇匀，放置3d后标定。

（2）标定「7」滴定前：称取3份0.1000g金属锌(ω≥99.99)置于400mL烧杯中加入10mL盐酸，盖上表面皿,低温溶解,取下冷却,加入20mL蒸馏水，1mL硫酸铁贮存液(100g∕L)，用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色为终点。随同标定做空白试验。按式（1）计算Na2EDTA标准滴定溶液的浓度：

式中：c为Na2EDTA标准滴定溶液的浓度mol∕mL；m1为称取金属锌质量g；65.38为锌的摩尔质量g∕mol；V1为标定时消耗Na2EDTA标准滴定溶液的体积mL；V2为标定时滴定空白溶液所小号的Na2EDTA标准滴定溶液的体积mL。

平行标定3份，结果保留4位有效数字,其极差值不大于8×10-3mol∕mL，取其平均值。

2.1.2 主要试剂

盐酸：ρ约1.19g∕mL；硝酸：ρ约1.42g∕mL；氨水：ρ约0.90g∕mL:氟化钾溶液：200g∕L；乙酸—乙酸钠缓冲溶液pH5.5；二甲酚橙指示剂：5g∕L；对硝基酚：3 g∕L；(NH)2SO4溶液：20g∕L，每升(NH)2SO4溶液含10 mL无水乙醇10mL氨水。

氯酸钾，硫脲均，硫酸铵为分析纯。

2.2 实验步骤

样品预先在105±5℃烘1h，置于干燥器中冷至室温「7」。准确称取0.2000～0.5000g试样于250mL烧杯中，用水冲洗杯壁，沿杯壁缓慢加入15mL盐酸，加盖表面皿，在电热板上加热分解10min左右，加入10mL硝酸，加热至样品完全分解，取下稍冷，用水冲洗杯壁，加入1g氯酸钾固体，继续加热至溶液体积为1～2mL，取下加入5～8g硫酸铵固体，搅拌至砂糖状，然后加入15mL氨水，冷却后加入5mL无水乙醇，2mLKF溶液，流水冷却，然后用定性滤纸过滤。用硫酸铵洗液(含有少量无水乙醇和氢氧化铵的溶液)洗涤6～7次。滤液加热煮沸赶去大部分氨，冷却至室温，加入两滴对硝基酚指示剂，用盐酸（1+1）中和至黄色消失，加入10mL乙酸－乙酸钠缓冲溶液，0.2g硫脲，摇动至溶解，加入2～3滴二甲酚橙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至亮黄色为终点。

2.3 分析结果的计算

锌含量以锌的质量分数ωZn计，数值以%表示，按式（2）计算：

式中：c为Na2EDTA标准滴定溶液的浓度mol∕mL；65.38为锌的摩尔质量g∕mol；V3为试液消耗Na2EDTA标准滴定溶液的体积mL；V2为空白溶液消耗的Na2EDTA标准滴定溶液的体积mL；m2为称取金属锌质量g；0.5861为镉量换算为锌量的系数；ωCd为由GB∕T8151.8测得的镉的质量分数。计算结果精确到小数点后两位。

3 结果与讨论

3.1 共存离子影响

铁、铅、锰、铜等大量干扰离子影响滴定结果。本法进行滴定时，用氨水沉淀分离铁锰(有过硫酸铵存在)低温加热煮沸，使锰生成MnO2沉淀；使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，此时沉淀对锌的吸附很小，既消除了铁、锰离子的影响，又不干扰锌的测定。低温加热赶尽氨，有利于铜的掩蔽，且滴定前在pH值5～6的乙酸－乙酸钠缓冲介质中,视铜含量的高低加人硫脲固体，掩蔽铜离子。此时滤液清亮，终点变色敏锐，消除其干扰。铅含量大于10mg分离不完全，终点返色难观测，使结果偏高，加入氨水，锌在氨性介质中呈锌氨络离子状态与干扰元素铅分离完全，滤液清亮，终点变色明显，易观察，结果稳定。

3.2 样品分解的影响

锌精粉样品基本上呈黑色，分解时要不断摇动烧杯，将硝酸挥发完全，否则滤液将呈浅黄色，增加盐酸中和的难度，滴定终点不明显。

3.3 溶样酸的用量

当用GBW07168国标样品实验发现当盐酸，硝酸的用量小于10mL，试样不能达到有效的分解，溶样不完全，造成锌测定结果偏低；当盐酸、硝酸的用量大于20mL时，滴定终点突跃不明显，滴定结果误差偏大，通过本实验发现当盐酸用量为15mL、硝酸用量为10mL时锌的测定值可以获得满意结果。

3.4 酸度

当用（1+1）盐酸中和溶液时要注意用量，过量会导致锌含量结果偏低，所以在用盐酸中和时要逐滴加入，本文通过实验确认当pH值为7时，滴定结果满意。

3.5 精密度和准确度检验

按实验方法对国家标准样品(GBW07168)进行同等实验条件下9次测定，测定值与国家标准样品推荐值进行比较，分析结果（表1）。数据表明，GBW 07168的测定值在允许误差范围内，标准样品的测定值相对标准偏差均小于1%。

表1 精密度和准确度检验%

4 结语

对锌精矿中锌含量测定方法进行改进，简化了分析步骤，耗时短；此外通过多次实验，本方法消除了共存离子影响影响，对结果产生的酸度进行了严格控制，操作过程简便，易于掌握，可用于大批量样品的检测。

[1]何卫东，金邵祥.锌精粉中锌、铁含量的连续测定[J].贵州化工，2011，26（2）：39-43.

[2]岩石矿物分析编委会.岩石矿物分析：第3分册[M].4版.北京：地质出版社，2011.

[3]林大泽，张永德，吴敏.有色金属矿石及其选冶产品分析[M].北京:冶金工业出版社，2007.

[4]李颜君.EDTA滴定法测定锌精粉中锌含量方法的改进[J].冶金分析，2014,34（7）：47-50.

[5]孟亚东，孙洛新.EDTA滴定法测定锌的改进[J].冶金分析，2004,24（4）：75-76.

[6]倪海燕.几种溶样方法在锌精粉测定中的探讨[J].化工时刊，2012,26（3）：35-36.

[7]GB∕T8251.1-2012锌精矿化学分析方法锌量的测定[M].中国标准出版社，2012.

收稿：2015-03-23

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.06.019