锑矿石中锑的准确快速测定法

管霞

【摘 要】测试时将锑矿石样品用硫酸溶解,选择硫酸肼为还原剂在高温下将五价锑还原成三价锑,在盐酸介质中,以次甲基蓝—甲基橙作指示剂,用硫酸铈标准溶液将Sb(Ⅲ)定量氧化成Sb (Ⅴ),过量的硫酸铈可以使甲基橙褪色,用以确定终点.通过上述方法测试,其相对标准偏差(RSD)小于1％,实际样品加标回收率在99.4％～101.0％之间.

【期刊名称】《云南地质》 【年(卷),期】2015(034)003 【总页数】4页(P476-479)

【关键词】硫酸肼;硫酸铈;次甲基蓝—甲基橙;容量法 【作 者】管霞

【作者单位】国土资源部昆明矿产资源监督检测中心,云南昆明650218 【正文语种】中 文 【中图分类】O655.2

锑矿石中锑的准确快速测定法 管 霞

(国土资源部昆明矿产资源监督检测中心，云南昆明 650218)

摘 要:测试时将锑矿石样品用硫酸溶解，选择硫酸肼为还原剂在高温下将五价锑还原成三价锑，在盐酸介质中，以次甲基蓝—甲基橙作指示剂，用硫酸铈标准溶液将Sb (Ⅲ)定量氧化成Sb (Ⅴ)，过量的硫酸铈可以使甲基橙褪色，用以确定终点。通过上述方法测试，其相对标准偏差(RSD)小于1 %，实际样品加标回收率在99.4%～101.0%之间。

关键词:硫酸肼;硫酸铈;次甲基蓝—甲基橙;容量法 中图分类号: O655.2 文献标识码: A

文章编号:1004－1885(2015) 3-476-4 收稿日期: 2015-02-05

作者简介:管霞(1973～)，女，广东廉江市人，工程师，长期从事岩矿测试工作。 在自然界中锑矿石主要分三大类:锑单一矿石，锑金钨矿石和锑汞等共生矿石。因此，准确，快速的测定锑矿中锑的含量，对确定矿区内锑的分布和矿山采、选都具有重要的指导意义。测定锑矿中锑含量的方法主要有盐酸—硫酸底液极谱法、孔雀绿光度法、结晶紫比色法、原子吸收光谱法、溴酸钾容量法等。这些方法中有的要使用对人体有害的有机试剂，有的要购置昂贵的设备，有的存在样品中共存离子干扰等问题。本文采用硫酸铈容量法测定锑矿中锑的含量，具有操作简单、快速、投入少、重现性和准确度高的特点，能满足锑矿分析需要。 1 实验部分 1.1 主要试剂

所用试剂均为分析纯，实验用水为蒸馏水。 (1)硫酸(18.4mol/L)、盐酸(12mol/L)、硫酸肼 (2)甲基橙指示剂: 1 g/L;次甲基蓝指示剂: 2 g/L

(3) Ce (SO 4)

2标准溶液: c［Ce (SO 4)

2］=0.05 mol/L 称取20.2g硫酸铈［Ce (SO 4) 2·4H

2O］置于250mL烧杯中，用100mL8%硫酸溶液加热溶解，冷却后，移入1000mL容量瓶中，用8%硫酸稀释至刻度，摇匀。 1.2 标 定

称重量0.05g～0.10g的金属锑(99.99%)于250mL锥形瓶中，加入15mL硫酸后加热溶解，冷却后，加入2moL/L盐酸100mL，将溶液加热至60℃～80℃，加一滴次甲基蓝，二滴甲基橙指示剂，在不断摇动下，立即用硫酸铈标准溶液滴定，至溶液红色消失为终点。同时标定三份，取算术平均值，并同时进行空白试验。 计算T值: T =

式中: T为1mL硫酸铈标准溶液相当锑的量(g/ mL) ;

m为称取纯锑量(g) ;

V为滴定时试样所消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) ; V

0为滴定时试剂空白所消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) ; 1.3 仪 器

分别准备电子天平BP221S型(德国赛多利斯股份公司)、高温电炉、250mL锥形瓶、1000mL容量瓶、50mL酸式滴定管 1.4 实验方法

称取0.10g～0.50g试验样，置于250mL锥形瓶中，加入0.3g硫酸肼，摇散，加入15mL硫酸，盖上表皿，置于高温电炉上加热分解15～20分钟，取下冷却，加入2moL/L盐酸100mL，将溶液加热至60℃～80℃，加一滴次甲基蓝，二滴甲基橙指示剂，在不断摇动下，立即用硫酸铈标准溶液滴定至溶液红色消失为终点。并同时进行空白试验。 1.5 结果计算 按下式计算Sb的含量

式中:ω(Sb)为Sb的质量分数(%) ;

T为1mL硫酸铈标准溶液相当锑的量(g/ mL) ; m为称取试样的量，g;

V为滴定时试样所消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) ; V

0为滴定时试剂空白所消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL)。

2 结果与讨论 2.1 还原剂的选取

实验过程中选用的还原剂为硫酸肼，硫酸肼有强烈的还原作用，可将Sb (Ⅴ)还原Sb (Ⅲ)，又不会引入其它元素干扰，而且溶矿快速，节省时间，可大大提高工作效率。在特定情况下，也可采用滤纸作为还原剂，滤纸遇浓硫酸后碳化，可将Sb (Ⅴ)还原Sb (Ⅲ)，滤纸是压缩的，表面碳化后会阻止内部进一步碳化，因此加入量要控制好，一般加入2cm～3cm即可，加入后溶液变黑，要将溶液继续加热至黑色退去，暗红色消失，但反应时间长。两种还原剂滴定结果见表1。 表1 硫酸肼和滤纸分别作还原剂物质的滴定结果

Tab.1 Titration Result Taking Hydrazine Sulfate and Filter Paper Separately as Reducer

对比发现，分别用硫酸肼和滤纸作还原剂，滴定结果差别不大，但选择硫酸肼更快捷、高效。故本文选用硫酸肼作为还原剂。 2.2 滴定锑时温度的影响

固定其它因素，按照实验方法对同一标准样品选择不同的温度滴定，结果见表2。 表2 不同温度下的测定值

Tab.2 Testing under Different T

实验证明温度低于50℃时反应速度慢终点不明，温度过高又易造成指示剂局部破坏较快，以及锑的氧化物挥发，而温度在60℃～80℃之间，测定结果稳定，与标准值吻合，故本文选定60℃～80℃为滴定温度。 2.3 滴定锑时酸度的影响 表3 不同酸度对锑测定的影响

Tab.3 Influence of Different Acidity on Sb Testing

实验证明(见表3)当盐酸酸度在1.5 mol/L～6.0 mol/L之间均可得到清晰的终点和较高的回收率，综合考虑，本文选定2.0 mol/LHCl酸度。 2.4 共存离子度影响

在试验条件下，加入一定量的锑标准后，分别加入不同量的各种离子，结果表明，以下共存离子 (以mg计) : Fe 3 +、Mn 2 +(300mg) ; Cu 2 +、Pb 2 +、Zn 2 +(200mg) ; As 5 +、Bi

3 +、Ni 2 +、Co 2 +、Cd 2 +(150mg) ; W 5 +、Mo 5 +(100mg) ; Al 3 +、Ca 2 +、Si 4 +(50mg) ; Hg 2 +、Au 3 +、Ge 4 +、Te 6 +(2.5mg) ; V

4 +(0.5mg)均不干扰滴定结果。

因矿石中普遍存在铁，因而与甲基橙作指示剂，硫酸铈容量法测定Sb (Ⅲ)时，由于［FeCl 4］

－离子对滴定终点有严重干扰，使得终点不明，结果准确性降低，故本方法对此作了研究改进，以次甲基蓝—甲基橙作指示剂，可使终点清晰敏锐，解决了硫酸铈容量法测定锑的终点指示问题，提高了分析结果的准确性。 3 样品分析

为验证本方法精密度和准确度，按实验方法对标准样品进行测定，本方法测定值与

标准样品推荐值进行比较，分析结果见表4。结果表明，分别对三个锑含量等级不同的锑矿样分别测定8次，结果表明其相对标准偏差为0.33%～0.96 %，方法的精密度较好，对三个锑含量等级的锑矿分别进行锑回收试验，标准加入回收率为99.4%～101%，方法的准确度较高。证明该检测方法结果准确可靠，满足《地质矿产实验测试质量管理规范》DZ/T0130－2006的要求。 表4 标准样品分析结果

Tab.4 Analysis of Standard Sample 4 结论

改进了的硫酸铈容量法，解决了含铁高的试验样滴定时锑的终点指示问题，提高了分析准确性，制定了锑的不经分离快速测定法，使锑的分析手续大为简化，节约了试剂，提高了分析效率，且操作简单，本方法的选择性较高，适应性较广，对一般矿石中锑的测定可得到满意的结果，完全满足锑矿的锑的快速、准确的分析要求。 参考文献

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［2］赵瑞荣.石西昌.锑冶金物理化学［M］.长沙:中南大学出版社，2006. ［3］易晓明，王干珍，刘立萍等.岩石矿物分析(第四版第三分册)［M］.北京:地质出版社，2011.

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［7］冯丽琼，金晓峰，陈兵，戈润滔.硫酸铈容量法测定矿渣中锑含量［J］.云南冶金，2011 (03) .

THE ACCURATE AND RAPID DETERMINATION METHOD OF SB IN SB ORE

GUAN Xia

(Kunming Supervision Center of Mineral Resources，Ministry of Land Resources，Kunming 650218)

Abstract: In the testing，the Sb ore is resolved with sulphuric acid，take hydrazine sulfate as reducer，the pentavalent Sb is reduced to trivalent Sb under high T．In the medium hydrochloric acid，take methylene blue—methyl orange as indicator，Sb (Ⅲ) is oxidized to Sb (Ⅴ) with the standard solution ceric sulfate．The excessive ceric sulfate can cause the color fading of methyl orange，to determine the end．In this testing，the relative standard deviation (RSD) is less than 1%，the indexed recovery of real sample 99．4%～101．0%．

Key Words: Hydrazine Sulfate; Ceric Sulfate; Methylene Blue-Methyl

Orange; Volume Method