自動電位滴定法測定銅精礦中的銅

（大冶有色設計研究院有限公司（大冶有色金屬公司設計研究院），湖北 黃石 435005）

近年來，各大銅冶煉企業在企業發展的過程中，都會集中精力放在產品上，而銅冶煉最重要的原料就是銅精礦。而目前，采購的銅精礦成分的復雜，成分并不單純。在采用碘量法進行銅的成分測定時，利用指示劑進行終點測定時，顏色出現異常。另外，對于操作人員來說，不同的操作人員對于肉眼觀察到的滴定終點依然有所不同，進而出現測定結果的異常。

操作人員對于滴定終點和結果的判斷異常，最終會導致看到滴定重點的變化，而這一變化，顯然會出現滴定體積出現或大或小的情況，最終導致分析錯誤。而自動電位滴定法的出現，降低了這種誤差。目前，有報道和研究中采用自動電位滴定法來測定銅精礦中的氯含量的測定，以及對于含鉛礦中的銀的測定。而很少見到用自動電位滴定法進行銅精礦中銅含量的測定。本研究就是利用自動電位滴定法進行銅精礦中銅含量的測定。

1 實驗部分

1.1 試劑

鹽酸（ρ=1.19g/mL）；硝酸（ρ=1.42g/mL）；溴；氨水（ρ=0.90g/mL）；氟化氫銨飽和溶液；碘化鉀飽和溶液；銅標準貯存溶液：5.0mg銅/mL；硫代硫酸鈉標準溶液：0.08mol/L。

1.2 儀器測量參數

Metrohm 905 Titrando自動電位滴定儀：信號漂移50mv/min，測量點密度4g/cm3，設置最大等待時間為20s，最小等待時間設置為0s，對于最小遞增的設置為10μL，儀器設置的攪拌速度10r/min。

1.3 實驗方法

將銅標準溶液置于300mL燒杯中，進行準確移取，在燒杯中加入氨水進行滴定，直到溶液產生深藍色絡合物，并且絡合物的顏色不再加深。然后，再進行下一步的反應，將氟化氫的過飽和溶液加入到反應體系中，直到反應中產生藍色消失，當藍色消失后，再多加入1mL液體過飽和氟化氫溶液。選擇合適的條件進行滴定，選擇的飽和碘化鉀為滴定液。進行自動滴定點位儀進行滴定。

表1 精密度實驗

2 結果與討論

2.1 共存元素干擾的考察

銅精礦樣品中主要元素為銅、鐵、硫、鉛、鋅、砷、銻、鉍、錫等，硫在樣品分解時大部分和酸生成硫化氫揮發，少量的被氧化為硫酸根離子，鉛、鋅、鉍不干擾測定，本實驗主要考察了鐵、砷、銻、錫的干擾情況，實驗數據表明25 mg以上的Fe（Ⅱ），1 mg以上的As（Ⅲ）、Sn（Ⅱ）、Sb（Ⅲ）均干擾銅的滴定。

2.2 干擾消除實驗

針對上述離子干擾，按照實驗方法，在銅標準溶液中加入50 mg Fe（Ⅱ），3 mg As（Ⅲ）2.5 mg Sn（Ⅱ），2.5 mg Sb（Ⅲ），加入1mlL溴在電熱板上加熱處理后進行滴定，低價態的Fe（Ⅱ）、As（Ⅲ）、Sn（Ⅱ）、Sb（Ⅲ）被溴氧化成高價的Fe（Ⅲ）、As（Ⅴ）、Sn（Ⅳ）、Sb（Ⅴ）后不再干擾銅的滴定。

2.3 酸度控制方式

本文在實驗中分別進行了三個實驗的測定。分別為a：氨水+飽和氟化氫銨調節酸度；b：氨水+冰乙酸+飽和氟化氫銨調節酸度；c、乙酸銨+飽和氟化氫銨調節酸度三種不同方式，在預實驗中，得到的實驗數據的結果說明a、b兩種調節酸度的方式都有著相同的結果，但是c的調節酸度的方法得到的數據結果的滴定曲線不夠光滑，并且出現了假性終點。故而，在綜合因素的考慮下，本研究中最終選擇的調節酸度的方式采用氨水和氟化氫的飽和溶液。

3 樣品分析

3.1 樣品精密度實驗

本研究所進行的實驗中，實驗中的樣品為銅精礦，共3份。首先將樣品進行溶解，采用的溶解溶液為鹽酸、硝酸以及溴溶液，將樣品充分的進行溶解，等到樣品在溶解溶液中充分溶解以后，再滴加氨水，以保證反應完全，此時，產生紅色的沉淀，直到沉淀的紅色不會發生改變，變得更深，這個時候再多加入1滴～2滴的氨水溶液。之后，再加入過飽和的氟化氫銨的溶液，顯然，我們可以發現紅色沉淀逐漸消失，同理，也要滴加過量，多加入1mL。

此時，利用電位滴定儀進行滴定，將反應體系放在電位滴定儀上，進行下一步的滴定反應。然后加入碘化鉀溶液進行滴定，體積為3mL～5mL，硫代硫酸鈉標準溶液為本次研究的滴定液，將每次的實驗結果進行記錄和分析，得到了表1的精密度實驗結果。從結果中，可以看出，采用自動電位滴定法進行滴定的多次測定，得到多次測定結果的RSD值在0.15%～0.29%區間內，說明該方法的精密度可以滿足測定的要求。

3.2 樣品準確度實驗

在準確度實驗中，同樣是隨機選擇3份銅精礦，按照上文中描述的操作過程和方法進行實驗和滴定，驗證的方法利用國家標準來進行評價，結果如表2所示，結果說明自動電位滴定法可以滿足測定的要求。

表2 準確度實驗

4 結語

金屬銅和含銅合金具有獨特的性能。它們有很好的導電性和導熱性。它們具有很好的耐腐蝕性和優良的耐腐蝕性。在抗拉強度方面，金屬銅及含銅合金具有極強的抗拉強度，由于上述特點，它們被廣泛應用。在本研究中，利用自動電位滴定儀，對銅精礦中的銅進行測定，實驗結果顯示，自動電位滴定法測定的結果準確，精密度高，測量結果與國標法一致。方法值得推廣。