一种测定多金属矿及铜铅锌合金中高含量铜铅锌的方法与流程

1.本发明属于多金属矿及铜铅锌合金含量测定技术领域，具体地说，涉及一种测定多金属矿及铜铅锌合金中高含量铜铅锌的方法。


背景技术：

2.目前，多金属矿及铜铅锌合金中高含量铅、锌采用edta容量法，铜采用碘量法；铅测定过程中其测定原理是样品用盐酸、硝酸分解，在硫酸存在下，使铅生成硫酸铅沉淀，过滤分离出的铅沉淀用乙酸-乙酸钠缓冲液溶，以二甲酚橙为指示剂，用edta标准溶液滴定；锌测定过程中其测定原理是样品用盐酸、硝酸分解，在硫酸根存在下，使铅生成硫酸铅沉淀，氨水调节ph，铁等干扰离子形成沉淀，锌与铵离子络合，过滤分离去除铁、铬、铅等干扰，在乙酸-乙酸钠缓冲液溶，以二甲酚橙为指示剂，用edta标准溶液滴定，但此过程铜离子无法分离，且大量的铜离子无法掩蔽，干扰锌的测定；铜的测定过程中其测定原理是样品用盐酸、硝酸分解，在硫酸冒烟处理下使铜以硫酸铜的形式存在，水提取后在缓冲溶液中二价铜离子与碘化钾反应产生碘单质，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，此过程中若大量铅以硫酸铅沉淀形式存在，严重影响滴定终点判断，无法准确测定多金属矿及铜铅锌合金中铜含量。
3.多金属矿及铜铅锌合金中铜铅锌三者的含量均较高，传统的测试方法无法实现铜、铅、锌的定量，而采用简单设备，如火焰原子吸收光度计，又难以保证分析结果准确度，采用电感耦合等离子发射光谱法虽然可以达到分析要求，但其需要特定场所安装，且设备昂贵，多数实验室(尤其是矿山实验室)无法达到分析条件。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种测定多金属矿及铜铅锌合金中高含量铜铅锌的方法，该方法采用一次溶样，可依次连续滴定样品中铅含量、铜含量及铜、锌合量，通过计算可得出样品中铜、铅、锌的含量，实验过程避免了铅干扰铜滴定，铜干扰锌滴定，以及多次样品处理的繁琐问题，该方法测定结果精密度高、准确度好。
5.为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
6.一种测定多金属矿及铜铅锌合金中高含量铜铅锌的方法，具体步骤为：
7.1)称取0.1000g-1.0000g多金属矿及铜铅锌合金样品于250ml烧杯中，使用王水分解样品；
8.2)加入硫酸冒烟去除难分解有机质，同时形成硫酸铅沉淀；
9.3)加入2ml硫酸，50ml去离子水，微热溶解可溶性盐类，冷却至室温后静置2h以上；
10.4)用定量滤纸过滤分离硫酸铅沉淀，并用100ml4％硫酸溶液分多次洗涤烧杯及沉淀；
11.5)将滤纸及沉淀放回原烧杯中，加入100ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液，盖上表面皿，加热至微沸15min，取下冷却，加入0.2g抗坏血酸并摇匀，加2滴二甲酚橙指示剂，用edta标准
溶液滴定，试液颜色由红色变为亮黄为终点，根据消耗的edta用量计算多金属矿及铜铅锌合金中铅含量；
12.6)将步骤4)中的滤液用4％硫酸溶液定容至250ml容量瓶中并摇匀；
13.7)分取步骤6)所得溶液100ml于250ml三角瓶中，置于电热板上蒸发至干，继续冒硫酸烟3～5min，冷却后用水吹洗瓶壁加水至30ml，加热煮沸溶解盐类，冷却后滴定，用乙酸-乙酸铵缓冲溶液调节ph至5.5，再过量4～5ml，用饱和氟化氢铵溶液调节至亮蓝色并过量1ml，向溶液中加入1.0g碘化钾固体，摇匀，加入1ml淀粉溶液后充分摇匀，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至紫色变浅，加入1ml500g/l的kscn溶液后充分摇匀，至紫色不再加深，滴定至紫色退去，根据硫代硫酸钠标准溶液用量计算测试液中铜含量，再计算样品中铜的含量；
14.8)分取步骤6)所得溶液100ml于250ml三角瓶中，滴加1 1氨水至出现大量黄色沉淀并过量5ml，搅拌均匀后静置1h以上，用定量滤纸过滤分离去除沉淀，并用4％氨水少量多次洗涤沉淀及滤纸，滤液用250ml三角瓶接收，用1 1盐酸调解滤液ph至5.5，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液30ml，加2滴二甲酚橙溶液，用edta标准溶液滴定，试液颜色由红色变成墨绿色即为终点，此时edta用量为铜和锌共同消耗量，根据步骤7)中所测得铜含量，采用扣减法计算得出样品中锌含量。
15.进一步地，步骤5)中，铅含量的计算公式为：
[0016][0017]
式中
[0018]
t
edta/zn
—edta标准溶液对锌的滴定度，g/ml；
[0019]vedta
—滴定时消耗edta的体积，ml；
[0020]
m—试样量，g。
[0021]
进一步地，步骤7)中，测试液中铜含量的计算公式为：
[0022][0023]
式中
[0024]
t
硫代硫酸钠/cu
—硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/ml；
[0025]v硫代硫酸钠
—滴定时消耗硫代硫酸钠的体积，ml；
[0026]
m—试样量，g；
[0027]
2.5—分取倍数。
[0028]
进一步地，步骤8)中，锌含量的计算公式为
[0029][0030]
式中
[0031]
t
edta/zn
—edta标准溶液对锌的滴定度，g/ml；
[0032]
t
edta/cu
—edta标准溶液对铜的滴定度，g/ml；
[0033]vedta/cu、zn
—滴定铜、锌合量时edta标准溶液的体积，ml；
[0034]
m—试样量，g；
[0035]
2.5—分取倍数。
[0036]
本发明的有益效果：本发明方法采用一次溶样，依次连续滴定样品中铅含量、铜含量及锌含量，从而避免了铅干扰铜滴定，铜干扰锌滴定，以及多次样品处理的繁琐问题，该方法无须采用高精度分析仪器，操作简单，测定结果精密度高、准确度好。
具体实施方式
[0037]
实施例1
[0038]
1)称取0.2000g(铜、铅、锌含量分别为12.44％，21.33％，28.89％)多金属样品于250ml烧杯中，使用15ml王水分解样品至剩余约1ml；
[0039]
2)加入5ml硫酸冒烟去除难分解有机质，同时形成硫酸铅沉淀；
[0040]
3)加入2ml硫酸，50ml去离子水，微热溶解可溶性盐类，冷却至室温后静置2h以上；
[0041]
4)用定量滤纸过滤分离沉淀，并用约100ml4％硫酸溶液分多次洗涤烧杯及沉淀；
[0042]
5)将滤纸及沉淀放回原烧杯中，加入100ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液，盖上表面皿，加热至微沸15min，取下冷却，加入0.2g抗坏血酸并摇匀，加2滴二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定，试液颜色由红色变为亮黄为终点，根据消耗的edta用量计算多金属矿及铜铅锌合金中铅含量，计算公式为：
[0043]
式中
[0044]
t
edta/zn
—edta标准溶液对锌的滴定度，g/ml；
[0045]vedta
—滴定时消耗edta的体积，ml；
[0046]
m—试样量，g；
[0047]
6)将步骤4)中的滤液用4％硫酸溶液定容至250ml容量瓶中并摇匀；
[0048]
7)分取步骤6)所得溶液100ml于250ml三角瓶中，置于电热板上蒸发至硫酸冒烟3～5min，冷却后用水吹洗瓶壁加水至30ml，加热煮沸溶解盐类，冷却后滴定,用乙酸-乙酸铵缓冲溶液调节ph至5.5，再过量4～5ml，用饱和氟化氢铵溶液调节至亮蓝色并过量1ml，向溶液中加入1.0g碘化钾固体，摇匀，加入1ml淀粉溶液后充分摇匀，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至紫色变浅，加入1ml500g/l的kscn溶液后充分摇匀，至紫色不再加深，滴定至紫色退去，根据硫代硫酸钠标准溶液用量计算测试液中铜含量，再根据分取倍数及多金属矿及铜铅锌合金取样量计算样品中铜的含量，计算公式为：
[0049][0050]
式中
[0051]
t
硫代硫酸钠/cu
—硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/ml；
[0052]v硫代硫酸钠
—滴定时消耗硫代硫酸钠的体积，ml；
[0053]
m—试样量，g；
[0054]
2.5—分取倍数；
[0055]
8)分取步骤6)所得溶液100ml于250ml三角瓶中，滴加1 1氨水至出现大量黄色沉淀并过量5ml，搅拌均匀后静置1h以上，用定量滤纸过滤，并用4％氨水少量多次洗涤沉淀及滤纸，滤液用250ml三角瓶接收，用1 1盐酸调解滤液ph至5.5，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液
30ml，加2滴二甲酚橙溶液，用edta标准溶液滴定，试液颜色由红色变成墨绿色即为终点，此时edta用量为铜和锌共同消耗量，根据扣减铜含量方式间接计算锌的含量，计算公式为：
[0056][0057]
式中
[0058]
t
edta/zn
—edta标准溶液对锌的滴定度，g/ml；
[0059]
t
edta/cu
—edta标准溶液对铜的滴定度，g/ml；
[0060]vedta/cu、zn
—滴定铜、锌合量时edta标准溶液的体积，ml；
[0061]
m—试样量，g；
[0062]
2.5—分取倍数。
[0063]
实施例2
[0064]
1)称取0.1000g(铜、铅、锌含量分别为35.87％、24.37％、39.22％)铜、铅、锌合金样品于250ml烧杯中，使用15ml王水分解样品至剩余约1ml；
[0065]
2)加入5ml硫酸冒烟去除难分解有机质，同时形成硫酸铅沉淀；
[0066]
3)加入2ml硫酸，50ml去离子水，微热溶解可溶性盐类，冷却至室温后静置2h以上；
[0067]
4)用定量滤纸过滤分离沉淀，并用约100ml4％硫酸溶液分多次洗涤烧杯及沉淀；
[0068]
5)将滤纸及沉淀放回原烧杯中，加入100ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液，盖上表面皿，加热至微沸15min，取下冷却，加入0.2g抗坏血酸并摇匀，加2滴二甲酚橙指示剂，用edta标准溶液滴定，试液颜色由红色变为亮黄为终点，根据消耗的edta用量计算多金属矿及铜铅锌合金中铅含量，计算公式为：
[0069]
式中
[0070]
t
edta/zn
—edta标准溶液对锌的滴定度，g/ml；
[0071]vedta
—滴定时消耗edta的体积，ml；
[0072]
m—试样量，g；
[0073]
6)将步骤4)中的滤液用4％硫酸溶液定容至250ml容量瓶中并摇匀；
[0074]
7)分取步骤6)所得溶液100ml于250ml三角瓶中，置于电热板上蒸发至硫酸冒烟3～5min，冷却后用水吹洗瓶壁加水至30ml，加热煮沸溶解盐类，冷却后滴定,用乙酸-乙酸铵缓冲溶液调节ph至5.5，再过量4～5ml，用饱和氟化氢铵溶液调节至亮蓝色并过量1ml，向溶液中加入1.0g碘化钾固体，摇匀，加入1ml淀粉溶液后充分摇匀，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至紫色变浅，加入1ml500g/l的kscn溶液后充分摇匀，至紫色不再加深，滴定至紫色退去，根据硫代硫酸钠标准溶液用量计算测试液中铜含量，再根据分取倍数及多金属矿及铜铅锌合金取样量计算样品中铜的含量，计算公式为：
[0075][0076]
式中
[0077]
t
硫代硫酸钠/cu
—硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/ml；
[0078]v硫代硫酸钠
—滴定时消耗硫代硫酸钠的体积，ml；
[0079]
m—试样量，g；
[0080]
2.5—分取倍数；
[0081]
8)分取步骤6)所得溶液100ml于250ml三角瓶中，滴加1 1氨水至出现大量黄色沉淀并过量5ml，搅拌均匀后静置1h以上，用定量滤纸过滤，并用4％氨水少量多次洗涤沉淀及滤纸，滤液用250ml三角瓶接收，用1 1盐酸调解滤液ph至5.5，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液30ml，加2滴二甲酚橙溶液，用edta标准溶液滴定，试液颜色由红色变成墨绿色即为终点，此时edta用量为铜和锌共同消耗量，根据扣减铜含量方式间接计算锌的含量，计算公式为：
[0082][0083]
式中
[0084]
t
edta/zn
—edta标准溶液对锌的滴定度，g/ml；
[0085]
t
edta/cu
—edta标准溶液对铜的滴定度，g/ml；
[0086]vedta/cu、zn
—滴定铜、锌合量时edta标准溶液的体积，ml；
[0087]
m—试样量，g；
[0088]
2.5—分取倍数。
[0089]
采用实施例1和实施例2的步骤对样品进行测定，重复6次，测定结果见表1。
[0090]
表1各实施例测定结果
[0091][0092]
从表1中可看出，实施例1及实施例2样品的测定结果与参考值基本一致，相对误差小于0.094％，精密度rsd小于0.29％。
[0093]
本发明在分离铅的基础上滴定铜，从而避免了铅对铜的滴定干扰；通过滴定铜、锌合量，计算扣减铜后得出锌的含量，从而不会出现因铜离子过高而导致无法滴定锌的情况发生。该方法能避免多次处理样品的繁琐问题，无须采用高精度分析仪器，操作方法简便，能提高多金属矿及铜铅锌合金中高含量铜铅锌的测试精确度，且精密度良好。
[0094]
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的。