氟化物置換EDTA滴定法測定鋁土礦中的三氧化二鋁

張滿強

(新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七○四隊 哈密 839000)

鋁土礦是一種土狀礦物，化學組成為Al2O3·nH2O，含水不定，但多為單水或三水礦物。氧化鋁主要賦存于鋁礦物中，其次賦存于硅酸鹽礦物中。鋁土礦是生產金屬鋁的原料，也是最主要的應用領域，其用量占世界鋁土礦總產量的90%以上。同時它也是制作耐火材料、研磨材料、化學制品及高鋁水泥的原料。

目前，測定鋁土礦中鋁含量的方法有氟化物取代鋅鹽-EDTA容量法、銅鹽-EDTA容量法、強堿分離鉛鹽-EDTA容量法、鉛鹽-CyDTA容量法等，這些方法對溫度和酸度要求都很高，并且滴定的終點不明顯，導致滴定數據極不穩定。本文通過多次試驗用氫氧化鈉熔樣，水浸取，制成酸性溶液后，用酒石酸掩蔽Ti，在pH為5.5～6.0的六次甲基四胺溶液中，用KF破壞Al-EDTA絡合物，置換出與Al等化學計量的EDTA，用Pb(NO3)2標準溶液滴定置換出EDTA，以此計算鋁土礦中的三氧化二鋁的含量。用于鋁土礦中三氧化二鋁的測定，結果滿意。

1 實驗部分

1.1 主要試劑

國家一級標準物質 GBW07178[ω(Al2O3)54.94%]、GBW07180[ω(Al2O3)42.97%]。

Al2O3標準溶液(1mg/mL)：稱取 0.5292g金屬鋁(99.99%)于燒杯中，用20mLHCl(1+1)溶解，冷卻后移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

Pb(NO3)2標準溶液[c(Pb(NO3)2)=0.02mol/L]:稱取6.60gPb(NO3)2溶于1000mL水中，搖勻。

Pb(NO3)2標準溶液的標定：取含20.00mLAl2O3標準溶液于300mL三角瓶中，加入10mL酒石酸溶液，20mLEDTA溶液,加入1滴二甲酚橙指示劑，用氨水中和至溶液呈紫色，立即用HCl(1+1)調至黃色，再過量8滴，用水稀釋至100mL，加熱煮沸1min，趁熱加入10mL六次甲基四胺溶液，流水冷卻至室溫，加入4滴二甲酚橙指示劑，用Pb(NO3)2標準溶液滴定至紫色，15s內不退色為止，不記讀數，立即加入10mLKF溶液，加熱煮沸3min，流水冷卻至室溫，補加2滴二甲酚橙指示劑，用Pb(NO3)2標準溶液滴定到穩定的紫紅色即為終點。

酒石酸溶液(100g/L)；EDTA溶液(20g/L)；六次甲基四胺溶液(200g/L)；二甲酚橙指示劑(2g/L)；氨水(1+1)；鹽酸、無水乙醇、氫氧化鈉、氨水等試劑均為分析純。

1.2 實驗方法

稱取0.5000g試樣于銀坩堝中，加3滴無水乙醇，4gNaOH，在高溫爐中從低溫逐漸升到700℃熔融15min，搖勻，冷卻，于250mL燒杯中，加40mL沸水浸取，并洗凈坩堝，加入20mLHCl，煮沸至溶液清澈，冷卻，移入200mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻、過濾。移取20.00mL溶液于300mL三角瓶中，加入10mL酒石酸溶液，以下步驟同Pb(NO3)2標準溶液的標定。

1.3 結果計算

式中，fT為1mLPb(NO3)2標準溶液相當于Al2O3的質量，mg/mL；VT為Pb(NO3)2標準溶液的體積，mL；Vs為試樣溶液的總體積，mL；V1為分取試樣溶液的體積，mL；mB為Al2O3標準溶液的質量，mg；m為試樣的質量，g。

2 結果與討論

2.1 酒石酸對Ti的掩蔽

在酸性溶液中，Ti的存在會影響Al2O3的結果，若不掩蔽Ti，測定的結果為Al2O3+TiO2的合量，合量減去TiO2的結果乘以0.6380為Al2O3的結果，測定手續繁瑣，不適合大批量的分析工作，本文采用酒石酸掩蔽Ti，因鋁土礦中Ti量較低，實驗表明，用10mL酒石酸溶液對Ti掩蔽較好。

2.2 EDTA溶液的補加

用HCl(1+1)中和時，如果有沉淀析出，表明EDTA溶液加入量不足，應用HCl(1+1)溶解后，補加10mLEDTA溶液，重新調節溶液的pH。

2.3 對含Fe、Mn較高的試樣處理

本文對含Fe、Mn較高的試樣進行試驗，采用強堿分離，在浸取的熱溶液中，加入了3mL無水乙醇，使Mn成MnO2沉淀析出，取得了較好的結果。

2.4 方法精密度和準確度

選擇國家一級標準物質GBW07178、GBW07180，各稱取12份，按照本文擬定的分析步驟，測定Al2O3的含量，計算相應的相對誤差(RE)和相對標準偏差(RSD)，結果見表1。

表1 方法的精密度和準確度

3 結語

實驗數據表明：用Pb(NO3)2標準溶液滴定氟化物置換出的EDTA，計算出鋁土礦中的三氧化二鋁的含量，本方法滴定終點易觀察，突變點明顯，避免了系統偏低、重現性差且易超差等缺陷，有效地提高了分析效率和準確性。

[1]YS/T575.1-2007鋁土礦石化學分析方法第1部分：氧化鋁含量的測定EDTA法.

[2]巖石礦物分析.第四版第三分冊.北京：地質出版社，2011.234～246.

[3]巖石礦物分析.第三版第一分冊.北京：地質出版社，1991.70～80.

[4]有色地質分析規程下冊.中國有色金屬工業總公司地質局.

收稿：2017-05-25

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