堿熔-磷鎢礬酸光度法測定礬多金屬礦中礬的含量

李淑琴（甘肅有色地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅蘭州 730000）

堿熔-磷鎢礬酸光度法測定礬多金屬礦中礬的含量

李淑琴
（甘肅有色地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅蘭州 730000）

應(yīng)用磷鎢礬酸光度法測定礬多金屬礦中的礬。根據(jù)礦石的成礦特性，采用堿熔分解后，水提取，過濾出去氫氧化物沉淀。礬在硫酸介質(zhì)中，與磷酸和鎢酸鈉形成黃色的磷鎢礬酸配合物，在420nm處進(jìn)行測定。通過對國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行分析驗(yàn)證，該方法能夠保證樣品的精密度和準(zhǔn)確度。本方法尤其適用于難熔礬礦樣品的測定。

堿熔 磷鎢礬酸 光度法 礬

礬一般以化合物形式存在，大多伴生在鐵礦、鋁土礦、黏土、煤、多金屬礦等礦床中。礬的測定方法有容量法、光度法、極譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法等。但由于該礦區(qū)樣品酸分解不完全，故采用堿熔，磷鎢礬酸光度法進(jìn)行礬的測定。本方法具有操作簡便、快速、穩(wěn)定性好且結(jié)果的準(zhǔn)確度滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1 試驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

試樣經(jīng)過氧化鈉熔融，硫酸酸化，五價(jià)礬在稀硫酸介質(zhì)中，與磷酸、鎢酸鈉生成黃色的磷鎢礬酸配合物。

1.2 儀器及試劑

UV751分光光度計(jì)。

釩標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液ρ（V）=100.0ug/mL，準(zhǔn)確稱取0.114 8g（于120℃烘干過）釩酸銨于小燒杯中，加入100mL水和2mL（1+1）H2SO4溶解后，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

礬標(biāo)準(zhǔn)溶液ρ（V）=40.0 ug/mL，移取20.0mL礬標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，于50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

鎢酸鈉（100g/L）：稱取100g鎢酸鈉，溶于水中，稀釋并定容至1L 。

酚酞指示劑（1g/L）：準(zhǔn)確稱取酚酞0.1g，溶于無水乙醇中，稀釋并定至100mL。

硫酸：1+1

磷酸：1+1

所有試劑均為分析純，試驗(yàn)用水為去離子水。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

移取礬標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00，0.25，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00mL于25mL比色管中，加水至10mL，加1mL（1+1）H2SO4、1mL（1+1）H3PO4和1mL100g/L鎢酸鈉溶液，用水稀釋至刻度，混勻。于420nm處測定其吸光度。

1.4 試驗(yàn)方法

稱取0.1000～0.5000g（±0.1mg）試樣，置于剛玉坩堝中，加入3g過氧化鈉，用玻璃棒攪勻，再覆蓋一層過氧化鈉，放入已升溫至650℃的高溫爐中，待試樣完全熔融后保持3min，取出稍冷后放入150mL燒杯中，加入30mL熱水浸取熔融物，并加5滴乙醇，加熱煮沸3min后用水洗出坩堝，冷卻至室溫。將溶液及沉淀移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。放置澄清。移取清液5mL于25mL比色管中，加酚酞指示劑1滴，用（1+1） H2SO4調(diào)至溶液由紅色變?yōu)闊o色，并過量1mL，以下同標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 測定波長的選擇

按試驗(yàn)方法在390～450nm范圍內(nèi)掃描，礬的吸收光譜圖見圖1。 由圖可知，在360～420nm范圍內(nèi)吸光度隨著波長的增加而增大，在420nm后隨波長的增加吸光度減小，試驗(yàn)選擇測定波長為420nm。

2.2 顯色體系各組分用量的選擇

2.2.1 酸度的選擇

按試驗(yàn)方法，分別加入0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0mL（1+1）H2SO4，考察了不同酸度對測定結(jié)果的影響。結(jié)果表明：（1+1）H2SO4在0.5～2.0mL時(shí)吸收最大且穩(wěn)定，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮故選擇加1mL，且中和后應(yīng)立即進(jìn)行顯色、測定，防止硅酸沉淀析出。

2.2.2 顯色劑用量的選擇

試驗(yàn)考察了磷酸溶液用量對測定的影響，結(jié)果表明：（1+1）H3PO4用量在1～2mL時(shí)吸光度最大且穩(wěn)定，試驗(yàn)選擇磷酸的用量為1mL。當(dāng)加入0.5mL～3.0mL 100g/L的鎢酸鈉時(shí)，其吸光度最大且穩(wěn)定。小于0.5 mL顯色不完全，高于3.0 mL時(shí)顯色劑過量，且吸光度不穩(wěn)定。故實(shí)驗(yàn)選用1.0mL。

2.3 顯色時(shí)間的選擇

表1 礬的標(biāo)準(zhǔn)曲線測定值

按試驗(yàn)方法考察了顯色時(shí)間對測定結(jié)果的影響。該顯色體系顯

············

色時(shí)間快，加入顯色劑后，溶液顏色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并在較長時(shí)間內(nèi)保持不變。因此，溶液混勻10min后就能上機(jī)測定。

表2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析

表3 礦石樣品分析

2.4 方法的線性范圍

按照1.3節(jié)步驟測定標(biāo)準(zhǔn)曲線，數(shù)據(jù)見表1，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程為 y=0.0027x +0.0018，線性回歸系數(shù)為R=0.9999，符合分析要求。

2.5 方法的準(zhǔn)確度和精密度

將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)礬鈦磁鐵礦GBW07225和礬精礦GBW07226a分別進(jìn)行12次平行測定，結(jié)果見表2。使用該方法測得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)值吻合性好，準(zhǔn)確度和可靠性較高。

2.6 樣品分析結(jié)果

選取某礬多金屬礦項(xiàng)目樣品，采用本方法測定，測得不同含量段的數(shù)據(jù)見表3。目前使用該方法已分析該礦區(qū)樣品1000余件，外檢合格率達(dá)95%。

3 結(jié)語

該方法解決了該礦區(qū)酸溶解不完全的問題，且分析結(jié)果重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確可靠，不僅提高了工作效率，而且可用于大批量樣品的測定。對該礦區(qū)礬的普查提供指導(dǎo)依據(jù)。

［1］巖石礦物分析編寫小組.巖石礦物分析（第四版，第三分冊）［M］.北京:地質(zhì)出版社，2011，57（3）:364-365.

［2］武漢大學(xué)主編.分析化學(xué)（上）（第五版）.

［3］劉曉婷.磷鎢礬酸光度法測定釩鈦磁鐵礦中礬量［J］.新疆有色金屬，2015，（3）:68-69.

［4］郭峰，劉小林.磷鎢礬酸光度法測定石煤中的礬［J］.城市建設(shè)理論研究:電子版，2012（11）.

Determination of vanadium in polymetallic ore by alum phosphotungstic acid photometric method.According to the ore forming characteristics，the water is extracted and filtered out by the alkali fusion decomposition.Alum in sulfuric acid medium， the formation of yellow phosphorus tungsten acid alum complexes with phosphoric acid and sodium tungstate were measured at 420nm.The method has been tested by the determination of vanadium in national standard reference materials and the results are in good agreement with certified values.The method is suitable for refractory with the determination of vanadium ore samples.

Alkali fusion； phosphotungstic acid； spectrophotometric； vanadium

李淑琴（1982—），女，河南杞縣人，中級工程師，主要從事土壤、水質(zhì)和巖石礦物分析。