專利名稱：：一種礦石樣品中砷的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種礦石樣品中砷的分析方法，具體地說，是涉及一種用氧化還原滴定法測(cè)定礦石樣品中砷含量的分析方法。
背景技術(shù)：
：對(duì)于礦石樣品中砷的測(cè)定，國(guó)標(biāo)法采用卑磷酸鹽滴定法，該方法使用劇毒試劑亞砷酸鈉，嚴(yán)重污染環(huán)境，在鹽酸(1+1)酸度下還原，過濾，操作條件較差，需要多次反復(fù)滴定標(biāo)準(zhǔn)液，用于仲裁分析是必要的，不適合于流程樣的測(cè)定。鐵礦石中的砷的測(cè)定報(bào)道較多，如示波極譜法，石墨爐原子吸收光譜法以及X射線熒光光譜法等儀器分析方法。這些方法具有較高的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，但都用于鐵礦石中微量砷的分析，直接應(yīng)用于一般礦石樣品中砷的測(cè)定有一定困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)便、易于操作、對(duì)環(huán)境污染小且具有良好準(zhǔn)確度和精密度的礦石樣品中砷的分析方法，尤其是對(duì)卑磷酸鹽滴定法進(jìn)行了改進(jìn)，提供一種更加適用于選礦流程中一般礦石樣品的分析方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。—種礦石樣品中砷的分析方法，其步驟包括向一定量的試樣中加入硝酸和氯酸鉀，加熱至樣品完全溶解，冷卻至室溫后，加硫酸繼續(xù)加熱溶解并蒸發(fā)至冒三氧化硫濃煙數(shù)分鐘，再冷卻至室溫后，加水吹洗，加熱使鹽類完全溶解，加硫酸銅，待溶解完全后，加入鹽酸，然后加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量，在此還原酸度下，煮沸，并保持一定的微沸時(shí)間，使砷沉淀凝聚；用脫脂棉捏成小球塞于漏斗內(nèi)，同時(shí)使漏斗頸內(nèi)充滿水，將砷沉淀過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸溶液洗滌燒杯及沉淀，再用氯化銨溶液洗滌燒杯及沉淀，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5;將脫脂棉團(tuán)轉(zhuǎn)至原燒杯中，沖洗漏斗并用新脫脂棉擦拭漏斗內(nèi)壁；向燒杯中加入緩沖液，淀粉溶液，準(zhǔn)確加入碘標(biāo)準(zhǔn)液，待砷完全溶解后，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴至藍(lán)色消失，即為終點(diǎn)。所述的保持一定的微沸時(shí)間為保持微沸50min。所述的還原酸度為鹽酸(1+3)，其加入量為10ml鹽酸，30ml水。所述的緩沖溶液為pH=4-6.5的乙酸-乙酸銨、乙酸_乙酸鈉或磷酸鹽緩沖液，其加入體積為510ml。所述的碘標(biāo)準(zhǔn)液為0.013mol/L或0.038mol/L，其加入量為5.00-25.OOml。本發(fā)明中可以是加入20ml硝酸和0.5g氯酸鉀；硫酸銅是作為催化劑使用。當(dāng)?shù)V石樣品中砷的含量較低(<1%)時(shí)，用0.013mol/L的碘標(biāo)準(zhǔn)液溶解，當(dāng)含量較高(>1%)時(shí)，用0.038mol/L的碘標(biāo)準(zhǔn)液溶解。加入量小于5.OOml，無法將單體砷溶解完全，更無法用硫代硫酸鈉回滴過量的碘液；其加入量如果大于25.OOml，從理論上是完全可行的，但消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液較多，導(dǎo)致滴定體積較大，容易返終點(diǎn)，也會(huì)引起不必要的浪費(fèi)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)避免了使用劇毒試劑亞砷酸鈉，降低了還原酸度，改善了操作條件。滴定過程中，直接用硫代硫酸鈉滴定過量的碘液，不需要多次反復(fù)滴定標(biāo)準(zhǔn)液。因此更加適用于流程樣的分析和測(cè)定，所得結(jié)果具有良好的精確性和精密度，準(zhǔn)確可靠。下面通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。具體實(shí)施方式分析步驟向稱取的0.1-0.5g試樣中加入硝酸和氯酸鉀，加熱溶解，稍冷后，加入硫酸繼續(xù)加熱溶解并蒸發(fā)至冒三氧化硫濃煙5分鐘，加30ml水和0.lg硫酸銅，煮沸溶解鹽類，稍冷。加入10ml鹽酸，然后加次亞磷酸鈉至Fe"黃色完全褪去，再過量2g，煮沸，在此還原酸度下保持微沸50min，使砷沉淀凝聚。用脫脂棉捏成小球塞于漏斗內(nèi)，同時(shí)使漏斗頸內(nèi)充滿水。將砷沉淀過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸(1+3)溶液洗滌燒杯及沉淀各4-5次，再用5%氯化銨溶液洗滌3-4次燒杯，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5。將脫脂棉團(tuán)轉(zhuǎn)至原燒杯中，沖洗漏斗并用新脫脂棉擦拭漏斗內(nèi)壁。向燒杯中加入緩沖液，淀粉溶液，準(zhǔn)確加入5.00-25.OOml碘標(biāo)準(zhǔn)液，待砷完全溶解后，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴至藍(lán)色消失，即為終點(diǎn)。實(shí)施例1稱取O.5065g樣品于燒杯中，加入20ml硝酸和0.5g氯酸鉀加熱溶解10min，稍冷，加入7.5ml硫酸繼續(xù)加熱溶解并蒸發(fā)至冒三氧化硫濃煙5分鐘，冷卻至室溫后，加30ml水和O.lg硫酸銅，煮沸溶解鹽類，稍冷。加入10ml鹽酸，然后加次亞磷酸鈉至Fe"黃色完全褪去，再過量2g，煮沸，并保持微沸50min，使砷沉淀凝聚。用脫脂棉捏成小球塞于漏斗內(nèi)，同時(shí)使漏斗頸內(nèi)充滿水。將砷沉淀過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸(1+3)溶液洗滌燒杯及沉淀各4-5次，再用5%氯化銨溶液洗滌3-4次燒杯，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5。將脫脂棉團(tuán)轉(zhuǎn)至原燒杯中，沖洗漏斗并用新脫脂棉擦拭漏斗內(nèi)壁。向燒杯中加入5mlpH=5.0醋酸_醋酸銨溶液，lml淀粉溶液，加入6.OOml0.013mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)液，待砷完全溶解后，用Na2S203標(biāo)準(zhǔn)液滴至藍(lán)色消失，消耗4.78ml，砷含量為0.19%。實(shí)施例2稱取O.1066g樣品于燒杯中，加入20ml硝酸和0.5g氯酸鉀加熱溶解10min，稍冷，加入7.5ml硫酸繼續(xù)加熱溶解并蒸發(fā)至冒三氧化硫濃煙5分鐘，冷卻至室溫后，加30ml水和0.lg硫酸銅，煮沸溶解鹽類，稍冷。加入10ml鹽酸，然后加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量2g，煮沸，并保持微沸50min，使砷沉淀凝聚。用脫脂棉捏成小球塞于漏斗內(nèi)，同時(shí)使漏斗頸內(nèi)充滿水。將砷沉淀過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸(1+3)溶液洗滌燒杯及沉淀各4-5次，再用5%氯化銨溶液洗滌3-4次燒杯，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5。將脫脂棉團(tuán)轉(zhuǎn)至原燒杯中，沖洗漏斗并用新脫脂棉擦拭漏斗內(nèi)壁。向燒杯中加入5mlpH=4.0醋酸_醋酸鈉溶液，lml淀粉溶液，加入6.OOml0.038mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)液，待砷完全溶解后，用Na2S203標(biāo)準(zhǔn)液滴至藍(lán)色消失，消耗3.26ml，砷含量為4.50%。實(shí)施例3稱取O.1023g樣品于燒杯中，加入20ml硝酸和0.5g氯酸鉀加熱溶解10min，稍冷，4加入7.5ml硫酸繼續(xù)加熱溶解并蒸發(fā)至冒三氧化硫濃煙5分鐘，冷卻至室溫后，加30ml水和0.lg硫酸銅，煮沸溶解鹽類，稍冷。加入10ml鹽酸，然后加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量2g，煮沸，并保持微沸50min，使砷沉淀凝聚。用脫脂棉捏成小球塞于漏斗內(nèi)，同時(shí)使漏斗頸內(nèi)充滿水。將砷沉淀過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸(1+3)溶液洗滌燒杯及沉淀各4-5次，再用5%氯化銨溶液洗滌3-4次燒杯，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5。將脫脂棉團(tuán)轉(zhuǎn)至原燒杯中，沖洗漏斗并用新脫脂棉擦拭漏斗內(nèi)壁。向燒杯中加入5mlpH=6.5磷酸鹽緩沖液，lml淀粉溶液，加入19.OOml0.038mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)液，待砷完全溶解后，用Na2S203標(biāo)準(zhǔn)液滴至藍(lán)色消失，消耗8.80ml，砷含量為15.42%。還原砷的酸度試驗(yàn)以鉛鋅礦為例，三種酸度均能使單體砷還原完全，考慮到操作條件和離子水解問題，選擇l:3的還原酸度，見表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>保溫時(shí)間砷含量高于1.Omg時(shí)，保溫30min即可使單體砷凝聚完全，低于1.Omg時(shí)，則需保溫50min，見表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>滴定的酸度試驗(yàn)取5份20.OOml碘液，分別加入5mlpH=4.0-7.0的緩沖液，lml淀粉溶液，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴至藍(lán)色消失，結(jié)果見表3?？梢?，滴定酸度應(yīng)控制在pH=4.0-6.5范圍內(nèi)。當(dāng)pH=7.0時(shí)，碘液和硫代硫酸鈉溶液為非定量反應(yīng)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>準(zhǔn)確度試驗(yàn)用本發(fā)明方法進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)回收和加標(biāo)回收，標(biāo)準(zhǔn)回收率94%_100%，加標(biāo)回收率96%_110%，見表4，5。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>精密度試驗(yàn)按照與實(shí)施例1相同的操作，用本發(fā)明方法對(duì)四種礦石樣品平行測(cè)定6次(n=6)將測(cè)得數(shù)據(jù)做數(shù)理統(tǒng)計(jì)處理，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.01%-0.04%范圍內(nèi)，見表6。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種礦石樣品中砷的分析方法，其步驟包括向一定量的試樣中加入硝酸和氯酸鉀，加熱至樣品完全溶解，冷卻至室溫后，加硫酸繼續(xù)加熱溶解并蒸發(fā)至冒三氧化硫濃煙數(shù)分鐘，再冷卻至室溫后，加水吹洗，加熱使鹽類完全溶解，加硫酸銅，待溶解完全后，加入鹽酸，然后加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量，在此還原酸度下，煮沸，并保持一定的微沸時(shí)間，使砷沉淀凝聚；用脫脂棉捏成小球塞于漏斗內(nèi)，同時(shí)使漏斗頸內(nèi)充滿水，將砷沉淀過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸溶液洗滌燒杯及沉淀，再用氯化銨溶液洗滌燒杯及沉淀，用pH試紙檢查濾出液直至pH為5；將脫脂棉團(tuán)轉(zhuǎn)至原燒杯中，沖洗漏斗并用新脫脂棉擦拭漏斗內(nèi)壁；向燒杯中加入緩沖液，淀粉溶液，準(zhǔn)確加入碘標(biāo)準(zhǔn)液，待砷完全溶解后，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴至藍(lán)色消失，即為終點(diǎn)。2.如權(quán)利要求1所述的礦石樣品中砷的分析方法，其特征在于，所述的還原酸度為鹽酸(l+3)，其加入量為10ml鹽酸，30ml水。3.如權(quán)利要求1所述的礦石樣品中砷的分析方法，其特征在于，所述的緩沖溶液為pH=4-6.5的乙酸-乙酸銨、乙酸-乙酸鈉或磷酸鹽緩沖液，其加入體積為510ml。4.如權(quán)利要求l所述的礦石樣品中砷的分析方法，其特征在于，所述的碘標(biāo)準(zhǔn)液為0.013mol/L或0.038mol/L，其加入量為5.00-25.00ml。全文摘要本發(fā)明涉及一種礦石樣品中砷的分析方法，其步驟包括向一定量的試樣中加入硝酸和氯酸鉀，加硫酸繼續(xù)加熱溶解并蒸發(fā)至冒三氧化硫濃煙數(shù)分鐘，冷卻，加水吹洗，加熱溶解，加硫酸銅，加入鹽酸，然后加次亞磷酸鈉至Fe3+黃色完全褪去，再過量，在此還原酸度下，煮沸，并保持一定的微沸時(shí)間，使砷沉淀凝聚；將砷沉淀過濾，用含有次亞磷酸鈉的鹽酸溶液洗滌燒杯及沉淀，再用氯化銨溶液洗滌燒杯及沉淀，直至pH為5；將脫脂棉團(tuán)轉(zhuǎn)至原燒杯中，向燒杯中加入緩沖液，淀粉溶液，準(zhǔn)確加入碘標(biāo)準(zhǔn)液，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴至藍(lán)色消失，即為終點(diǎn)。本方法避免了使用劇毒試劑亞砷酸鈉，降低了還原酸度，改善了操作條件。直接用硫代硫酸鈉滴定過量的碘液，不需要多次反復(fù)滴定標(biāo)準(zhǔn)液，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，更加適用于流程樣的分析和測(cè)定。文檔編號(hào)G01N21/79GK101726487SQ20081022429公開日2010年6月9日申請(qǐng)日期2008年10月16日優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日發(fā)明者劉爽,姚國(guó)成,宋永勝,屈偉,王正模申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院