钐钴合金中稀土总量的测定

研究了钐钴合金中稀土总量(主要为钐)的测定。为配合资源利用和回收工艺的研究,采用传统的重量分析法,结合两次氨水分离,排除钴等元素的干扰,确定了钐钴合金中稀土的测定方法。本方法采用硝酸溶解样品,进行氨水分离、脱硅和草酸沉淀分离钴、铜、铁、硅、铝等杂质元素后,将沉淀于950℃高温炉中灼烧生成稀土氧化物(氧化钐),再以钐对氧化钐换算成金属稀土总量[1]。测定范围在15.00%~40.00%之间,加标回收效果较好。     

铬酸钡分光光度法测定高硫铝土矿中硫酸根

硫化物形态的硫含量是铝土矿选矿关注的指标,而其含量常采用总硫减去硫酸根含量的方式计算得出,因此测定高硫铝土矿中硫酸根的方法受到关注。采用盐酸(1+1)分解高硫铝土矿,氨水沉淀法分离铝和铁,碳酸铵沉淀法分离钙,过滤,在酸性溶液中,加入铬酸钡悬浊液与硫酸根生成硫酸钡沉淀和铬酸根离子,用氨水调节pH值至9~10,过滤除去多余的铬酸钡和生成的硫酸钡,滤液即为被硫酸根所置换出的铬酸根溶液,采用铬酸钡分光光度法进行测定,通过铬酸根的吸光度值间接计算出硫酸根的含量,实现了对高硫铝土矿中硫酸根的测定。对显色条件进行了优化,结果表明,硫酸根质量浓度在1~200μg/mL范围内与其对应的吸光度呈线性关系,线性相关系数为0.9999,检出限为0.36μg/mL。将实验方法用于高硫铝土矿实际试样中硫酸根的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.6%~1.8%,回收率为95%~105%。分别采用实验方法和重量法对高硫铝土矿中硫酸根进行测定比对,二者结果基本一致。     

钐钴合金中钴的测定方法研究

研究了钐钴合金材料及钐钴磁性废料中钴的测定。将钴含量在测定范围内用试样溶解后,经氨水分离排除共存稀土元素对钴测定的影响,以硫脲、乙酰丙酮等掩蔽杂质元素,调节溶液pH为5.5,加入过量的EDTA标准溶液。用锌标准溶液反滴定过量的EDTA标准溶液。选择钴含量差别较大的三个试样,通过氨水分离次数、滴定温度和共存干扰元素等因素的条件实验,确定了在大量钐存在条件下用EDTA反滴定钴的最佳实验条件,解决了EDTA直接滴定钴,滴定终点不易观察的问题。操作方法简便、快速、适合快速分析,可以测定的含量范围在35.00%~75.00%之间,与X荧光光谱法进行对照试验,结果满意。一定程度上有针对性的指导了钐钴合金材料及钐钴磁性废料中钴的测定关键技术点,增加了钴的检测手段。     

EDTA滴定法测定再生锌原料中铁

使用过氧化钠-氢氧化钠为混合熔剂,在镍坩埚中于550 ℃熔融样品15 min,经热水提取-盐酸酸化后,在氨性介质中沉淀铁并与锌、铜、镍分离。沉淀经盐酸溶解,控制溶液的pH值为1.1～1.4,以磺基水杨酸为指示剂,在溶液温度为70～80 ℃时,使用EDTA标准溶液滴定铁,从而建立了采用EDTA滴定法测定再生锌原料中铁的方法。干扰实验表明,沉淀分离后试样中的共存元素均不干扰铁的测定。实验方法用于测定再生锌原料样品中铁,结果的相对标准偏差(RSD, n=11)为0.22%～1.2%;样品经碱熔处理后,使用EDTA滴定法和重铬酸钾滴定法分别测定铁含量,两种方法的测定结果相吻合。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定稀土铝中间合金中稀土元素

稀土铝中间合金中稀土含量(质量分数,下同)一般约在0.5%~20%之间,文献中鲜见稀土铝中间合金标样和测定稀土含量大于10%的方法。实验通过选择钐的Lβ1线,镧、铈的Lα线,钇的Kα线,采用纯物质法配制标准溶液解决无标样问题,采用特散比法校正基体效应,对熔片条件以及仪器参数进行优化,建立了一套熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定稀土铝中间合金中镧、铈、钐、钇的方法。实验表明,称样0.2g,用5mL盐酸(1+1)熔样,四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂熔融,稀释比选择1∶30,以4mL溴化铵溶液为脱模剂,控制熔样温度为1050℃,熔样时间为15min,熔样效果较好。实验方法应用于镧铝、铈铝、镧铈铝、钐铝、钇铝5类稀土铝中间合金中稀土元素的测定,测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)结果基本一致,相对标准偏差(RSD)均在2%以下。方法可用于测定镧铝、铈铝、镧铈铝、钐铝、钇铝5类稀土铝中间合金中含量范围为0.5%~20%的镧、铈、钐、钇。     

重量法测定镧镍合金中稀土总量

准确测定镧镍合金中稀土总量,对于有效控制镧镍合金的生产技术和产品质量具有重要意义。因镧镍合金中镍含量在50%(质量分数,下同)以上,其他共存元素中钴约10%、锰约5%,故很难通过单一分离方式彻底分离共存元素。实验依次采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀方式分离共存元素,进而对镧镍合金中稀土总量的测定进行探讨。试样经盐酸和硝酸溶解,采用氢氟酸、氨水、草酸沉淀稀土,逐一分离去除干扰元素,在pH值为1.8~2.0条件下,稀土元素沉淀为草酸稀土,950℃灼烧草酸稀土生成稀土氧化物(不含氧化钍),再以镧对氧化镧换算成金属稀土总量。盐酸-硝酸能够完全平稳溶解试样,且测定结果(30.42%)与参考值(30.43%)相符;采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀的分离方式很好地去除了镍、钴、锰、铝、铜、铁等非稀土杂质;按照实验方法测定镧镍合金样品中稀土总量,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于0.50%;加标回收率为 99%~101%。按照实验方法选取两家实验室对镧镍合金中稀土总量进行测定数据比对,结果基本一致并与参考值相符。     

重量法测定镧镍合金中稀土总量

准确测定镧镍合金中稀土总量,对于有效控制镧镍合金的生产技术和产品质量具有重要意义。因镧镍合金中镍含量在50%(质量分数,下同)以上,其他共存元素中钴约10%、锰约5%,故很难通过单一分离方式彻底分离共存元素。实验依次采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀方式分离共存元素,进而对镧镍合金中稀土总量的测定进行探讨。试样经盐酸和硝酸溶解,采用氢氟酸、氨水、草酸沉淀稀土,逐一分离去除干扰元素,在pH值为1.8~2.0条件下,稀土元素沉淀为草酸稀土,950℃灼烧草酸稀土生成稀土氧化物(不含氧化钍),再以镧对氧化镧换算成金属稀土总量。盐酸-硝酸能够完全平稳溶解试样,且测定结果(30.42%)与参考值(30.43%)相符;采用氟化分离、氨水分离、草酸沉淀的分离方式很好地去除了镍、钴、锰、铝、铜、铁等非稀土杂质;按照实验方法测定镧镍合金样品中稀土总量,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于0.50%;加标回收率为 99%~101%。按照实验方法选取两家实验室对镧镍合金中稀土总量进行测定数据比对,结果基本一致并与参考值相符。     

空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定钐钴永磁合金中钙量

采用王水分解样品,在3%(V/V)的盐酸介质中,以标准加入法绘制校准曲线,建立了空气-乙炔火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定钐钴永磁合金中钙的方法。分别在钐、钴单独存在以及共同存在的条件下考察了其对测定的影响,结果表明,若采用火焰原子吸收光谱法测定钐钴永磁合金中钙,钐钴基体对测定的基体效应不可忽略且情况复杂。因此,实验选择标准加入法来校正钐钴基体效应对测定的影响。方法检出限为13μg/g,方法测定下限为44μg/g。干扰试验表明,以标准加入法的校正模式进行钐钴永磁合金中钙量的测定,样品中共存元素铜、铁、锆对测定的干扰可忽略。方法应用于钐钴永磁合金中实际样品中质量分数为0.0065%钙的测定,测定值与国家标准方法GB/T 12690.15—2006(电感耦合等离子体原子发射光谱法)相符,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)小于14%。方法可用于钐钴永磁合金样品中0.0050%~0.50%(质量分数)钙量的分析检测。     

硫酸钡重量法测定硫磺包芯线中硫

试样以过氧化钠-无水碳酸钠熔融,以蒸馏水浸取,将氢氧化物及磷酸盐等沉淀过滤除去,滤液以盐酸中和变为微酸性,加入氯化钡溶液使硫酸根定量生成硫酸钡沉淀,将沉淀过滤、灰化、灼烧、称量,计算硫的质量分数,从而实现了硫酸钡重量法对硫磺包芯线中硫含量的测定。研究表明:稀释比为40∶1,700 ℃熔融15 min,硫转化完全。沉淀条件表明:在0.5%～1%盐酸(体积分数)及微沸搅拌状态下缓缓加入氯化钡溶液,75～85 ℃温度下陈化1 h即可得到稳定准确的结果。方法用于实际样品分析,结果同GB/T 2449—2006(工业硫磺 差减法)测定值一致,相对标准偏差(RSD,n=6)小于0.20%。实验方法具有相对节约时间、实验室配置条件要求较低及成本较低的特点,更适用于硫磺包芯线中硫含量的常规检测。     

硫酸钡重量法测定冰铜中总硫

针对冰铜中硫含量高不易被完全氧化的特点, 采用氧化锌-碳酸钠-高锰酸钾为熔剂, 建立了重量法测定冰铜中总硫含量的方法。确定了碳酸钠、氧化锌、高锰酸钾混合熔剂的最佳质量比为10∶10∶1;最佳熔融温度为750~800 ℃。试验表明, 干扰离子中的Pb²⁺、Si和高价锰在熔融浸取后, 即被沉淀过滤分离;在微酸性条件下以氯化钡作为沉淀剂, 沉淀溶液中硫酸根离子时, 通过加入柠檬酸和三氯化铝溶液可掩蔽F^-、Bi³⁺、Sb³⁺、Fe³⁺, 将沉淀物过滤, 灼烧, 称重可得知硫酸钡的含量, 从而计算出冰铜中总硫的含量。方法用于冰铜样品中总硫的测定, 结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法一致, 相对标准偏差(RSD, n=7)为0.3%~0.5%, 回收率在98%~103%之间。     

拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S2-和S2O2-3的测定

采用拜耳法利用高硫铝土矿生产氧化铝时,矿石中的硫在溶出后主要以S^2-和S₂O^2-₃等形式进入生产过程中的铝酸钠溶液,对生产造成一系列的危害。实验通过设计的特殊装置,在含硫的铝酸钠溶液中添加氯化亚锡的盐酸溶液,以氮气为保护气体和载体,生成的硫化氢气体与醋酸镉溶液反应生成硫化镉沉淀,再采用间接碘量法测定S^2-含量;加入硝酸银溶液生成硫代硫酸银、亚硫酸银和硫酸银沉淀,再添加氨水溶解亚硫酸银和硫酸银沉淀,根据硫代硫酸银水解后的硫化银沉淀量计算S₂O^2-₃含量。试验研究了氮气流速、氨水加入量和淀粉指示剂加入量对测定结果的影响。实验方法用于测定3种模拟铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃,S^2-和S₂O^2-₃的回收率均为95%,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为0.12%~0.34%和0.27%~0.57%。按照实验方法对3份贵州某铝厂拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃进行测定,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的RSD(n=5)分别为0.28%~0.35%和0.32%~0.46%,加标回收率为94%~95%。     

拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S2-和S2O2-3的测定

采用拜耳法利用高硫铝土矿生产氧化铝时,矿石中的硫在溶出后主要以S^2-和S₂O^2-₃等形式进入生产过程中的铝酸钠溶液,对生产造成一系列的危害。实验通过设计的特殊装置,在含硫的铝酸钠溶液中添加氯化亚锡的盐酸溶液,以氮气为保护气体和载体,生成的硫化氢气体与醋酸镉溶液反应生成硫化镉沉淀,再采用间接碘量法测定S^2-含量;加入硝酸银溶液生成硫代硫酸银、亚硫酸银和硫酸银沉淀,再添加氨水溶解亚硫酸银和硫酸银沉淀,根据硫代硫酸银水解后的硫化银沉淀量计算S₂O^2-₃含量。试验研究了氮气流速、氨水加入量和淀粉指示剂加入量对测定结果的影响。实验方法用于测定3种模拟铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃,S^2-和S₂O^2-₃的回收率均为95%,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为0.12%~0.34%和0.27%~0.57%。按照实验方法对3份贵州某铝厂拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃进行测定,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的RSD(n=5)分别为0.28%~0.35%和0.32%~0.46%,加标回收率为94%~95%。     

碘量-重量法测定脱硫灰还原产物中硫化钙和亚硫酸钙

准确测定硫化钙和亚硫酸钙的含量,对于脱硫灰还原工艺的参数选择和转化进程的研究具有重要意义。用过量碘标准滴定溶液将样品中的硫化钙和亚硫酸钙氧化,磷酸(1+4)溶液溶解样品并调节pH值,硫代硫酸钠标准滴定溶液返滴定得到硫化钙和亚硫酸钙消耗的碘标准滴定溶液的量,从而得到硫化钙和亚硫酸钙的总含量;硫化钙与碘反应生成硫单质,用热氢氧化钾溶液洗脱生成的硫单质的质量得到样品中硫化钙的含量,两者之差即为亚硫酸钙的含量,从而建立了脱硫灰还原产物中硫化钙和亚硫酸钙的测定方法。将实验方法应用于不同工艺流程得到的脱硫灰还原产物测定,7次平行测定硫化钙和亚硫酸钙结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.54%~1.8%。按照实验方法,对3种配制的脱硫灰还原产物中硫化钙和亚硫酸钙进行测定,测定值均和理论值相符。     

铬酸钡分光光度法测定铁矿石中硫

铁矿石中硫含量影响到成品钢质量,因此硫含量的快捷准确测定极其重要。在780 ℃下碳酸钠和氧化锌混合熔剂半熔铁矿石样品,将其中的硫转换为硫酸盐后,用沸水溶解硫酸盐并过滤,同时用20 g/L热碳酸钠溶液多次洗涤沉淀,用铬酸钡分光光度法测量滤液中硫酸盐含量,从而建立了分光光度法测定铁矿石中硫含量的方法。条件优化试验表明:需用热的碳酸钠溶液洗涤沉淀与烧杯才能保证铁矿石中的SO₄^2-全部留存在液体中;添加铬酸钡溶液后煮沸时间应大于2 min才能保证铬酸钡全部转化为硫酸钡;添加铬酸钡煮沸后的溶液需用氨水(1+1)调至pH值大于10,Cr(VI)才能完全以CrO₄^2-的形式存在,从而不影响测定结果。铁矿石中硫质量分数为0.014 %~0.30 %时与吸光度呈线性关系,线性相关系数为0.999 3。方法检出限为0.003 7 %,定量限为0.026 0 %,表观摩尔吸光系数为5.75×10² L·mol^-1·cm^-1。为了验证硫元素不同存在形态的测定偏差,按照实验方法对单质硫、亚硫酸钠、硫酸钠、硫化亚铁以及铁矿石的标准物质分别进行测定,测定结果的相对误差为-3.63%~3.77%。选择3个实验组,按照实验方法对铁矿石中硫含量进行测定,每个实验组分别按照实验方法平行测定7次,结果的相对标准偏差(RSD,n=3)为3.7%,测定结果与国标法GB/T 6730.16—2016中硫酸钡重量法相吻合。     

碘量-重量法测定脱硫灰还原产物中硫化钙和亚硫酸钙

准确测定硫化钙和亚硫酸钙的含量,对于脱硫灰还原工艺的参数选择和转化进程的研究具有重要意义。用过量碘标准滴定溶液将样品中的硫化钙和亚硫酸钙氧化,磷酸(1+4)溶液溶解样品并调节pH值,硫代硫酸钠标准滴定溶液返滴定得到硫化钙和亚硫酸钙消耗的碘标准滴定溶液的量,从而得到硫化钙和亚硫酸钙的总含量;硫化钙与碘反应生成硫单质,用热氢氧化钾溶液洗脱生成的硫单质的质量得到样品中硫化钙的含量,两者之差即为亚硫酸钙的含量,从而建立了脱硫灰还原产物中硫化钙和亚硫酸钙的测定方法。将实验方法应用于不同工艺流程得到的脱硫灰还原产物测定,7次平行测定硫化钙和亚硫酸钙结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.54%~1.8%。按照实验方法,对3种配制的脱硫灰还原产物中硫化钙和亚硫酸钙进行测定,测定值均和理论值相符。     

EDTA滴定法与原子吸收光谱法相结合测定多金属矿中锌

样品以硫酸铵-氢氧化铵一次沉淀分离后,用EDTA络合滴定法测定溶液中的锌含量,并将沉淀以盐酸溶解后用原子吸收光谱法测定其中吸附的锌含量,二者之和为样品中锌的总含量,提出了一种EDTA滴定法和原子吸收光谱法相结合测定多金属矿中锌含量的新方法,从根本上克服了絮状胶体沉淀等对锌的吸附。实验表明,在氨性介质中,铁锰等元素的沉淀会对溶液中的锌产生吸附,使锌的测定结果偏低,铅、镉也会对锌的测定造成影响。而采用本方法测定铅锌矿标准物质和锌精矿标准物质中锌的含量,测定值与认定值一致,相对标准偏差（RSD）小于0.4%。     

EDTA络合滴定法测定铁矿石中钙和镁

在微氨性溶液中,采用硫化钠及铜试剂使铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、铬、镉、铋等生成硫化物沉淀和铜试剂内络盐沉淀与钙镁分离,然后以盐酸羟胺将微量的锰还原成低价消除其干扰,用三乙醇胺和L-半胱氨酸掩蔽残留的其他金属离子。在pH10氨水-氯化铵缓冲溶液中,以酸性铬蓝K-萘酚绿B为指示剂,用EDTA络合滴定法测定钙、镁合量;另在氢氧化钾溶液中,用钙试剂为指示剂,以EDTA络合滴定法测定钙量,用差减法计算镁的含量。该方法对铁矿石标准样品中的钙和镁进行多次测定,结果与认定值相符,相对标准偏差在0.99%~3.4%(n=6)之间,加标回收率在98%~101%之间。