碱熔除铁氟化物置换容量法测定铁矿石中的三氧化二铝

刘向东，苏 丹，周春阳

吉林省有色金属地质勘查局研究所，吉林 长春 130012

铁矿石是钢铁工业的重要原材料，为了控制炼铁过程和提高产品质量，需要对矿石中各主要元素进行分析，其中三氧化二铝是一个重要的监控对象。目前铁矿石中三氧化二铝的测定方法很多，主要有分光光度法[1-3]、络合滴定法[1-4]、ICP等离子发射光谱法[5]、火焰原子吸收法[6]等，其中最常用的为EDTA络合滴定法，但是铁离子大量存在时，铁离子与EDTA配合物中的EDTA置换而使铝的测定结果偏高，所以如何有效的出去溶液中的铁离子是实现准确测定三氧化二铝的关键。本方法采用氢氧化钠碱熔，过滤分离铁等元素，实现了干扰元素与被测元素的分离，测定结果良好。

1 实验部分

1.1 主要试剂：

浓盐酸;浓氨水；氢氧化钠（优级纯）；100 μg/mL的三氧化二铝标准溶液；0.5%的EDTA：称取0.5 gEDTA溶解于100mL水中；0.1%酚酞指示剂：称取0.1 g酚酞溶解于100mL无水乙醇中；pH=5的缓冲溶液：称取250 g醋酸钠溶解于300mL水中，加入25mL冰醋酸，溶解后定容到1 000mL；0.1mol/L的硫酸铜溶液：称取25 g无水硫酸铜溶解于1 000mL水中；0.002mol/L的硫酸铜溶液：称取0.50 g无水硫酸铜解于1 000mL水中，使用之前用三氧化二铝标准溶液标定，标定方法是平行吸取5份100 μg/mL的三氧化二铝标准溶液10mL于250mL锥形瓶中，加入5mL浓盐酸，摇匀，以下步骤同实验部分；PAN指示剂：0.1%的乙醇溶液。

1.2 实验方法：

准确称取105 ℃烘干1 h的样品0.200 0 g于镍坩埚中，加入3～4 g氢氧化钠，于高温炉中在650 ℃熔融10～15min，待试样完全分解后，取出稍冷，将坩埚置于300mL烧杯中，加入50mL热水浸取，用热水洗净坩埚，加入乙醇数滴，煮沸并将试样体积蒸至50mL左右，取下冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，澄清，干过滤。

吸取上述滤液50mL于250mL锥形瓶中，加入5mL浓盐酸，摇匀；加入25mL0.5%的EDTA、酚酞指示剂2滴，用（1∶1）氨水中和至红色出现，再用25%的盐酸调至红色刚刚退去，加入pH=5的缓冲溶液10mL、50mL水，加热煮沸3min，加入PAN指示剂3～4滴，用0.1mol/L的硫酸铜溶液滴定到近紫色，再用0.002mol/L的硫酸铜溶液滴定到稳定的紫红色，滴定液体积不记，然后在锥形瓶中加入氟化钠0.5～1.0 g，放置在电热板上煮沸1min，取下立即用0.002mol/L的硫酸铜溶液滴定到稳定的紫红色即为滴定终点，记录所消耗滴定液体积，

根据下面公式进行结果计算。

T ：滴定度，mg/mL；

V ：试样消耗滴定液的体积，mL；

V0：空白消耗滴定液的体积，mL；

m ： 称样量，g；

2 结果与讨论

按上述分析方法对铁矿石标准物质及试样进行测定（均平行三份），将结果与铁矿石标准物质认定值进行对照，结果见表1。本方法除去铁等元素干扰，结果良好。

3 加标回收实验

将下述4个管理样品各平行制备两份，其中一份加入定量的含量相当于5%三氧化二铝的标准物质；两份同时按相同的分析步骤进行分析，加标的一份所得的结果减去未加标一份所得的结果，其差值同加入标准物质的理论值之比即为样品加标回收率，其结果见表2 。

表1 铁矿石中三氧化二铝质量分数分析结果（n=3）Table 1 Analysis results of aluminum oxidemass fraction in iron ore %

表2 铁矿石中三氧化二铝质量分数的加标回收实验数据Table 2 Standard addition recovery experiment data of aluminum oxide content in iron ore %

从上表数据可以看出本方法加标回收率在96.50%～100.42%之间，结果良好。

4 结论

以上实验数据表明，本方法采用氢氧化钠碱熔，过滤分离铁等元素，有效的出去溶液中的铁离子，消除了铁离子与EDTA配合物中的EDTA置换而使铝的测定结果偏高的影响，实现了干扰元素与被测元素的分离，测定结果良好。

[1] 王海舟. 铁矿石分析[M].北京：科学出本社，2000.

[2] 符 斌.有色冶金分析手册：第一版[M].北京：冶金工业出版社，2004.

[3] 孙淑媛，孙龄高，殷齐西等.矿石及有色金属分析手册[M].北京：冶金工业出版社，1990.

[4] 赵树宝. EDTA络合滴定法连续测定铁矿石中铝铅锌.冶金分析，2011,31（11）:33-69.

[5] 陈永欣，黎香荣，吕泽娥,等.电感耦合等离子体原子 发射光谱法测定锰矿石中的铝铜锌铅砷镉[J].冶金分析，2009,29(4):46-49.

[6] GB/T 6730.56-2004, 铁矿石铝含量的测定[S].