铁矿石含铁量测铁矿石含铁量测定方法新工艺定方法新工艺 目录 前言 一、铁矿石中铁的分析方法概述 1、第一种方法（汞盐重铬酸钾法） 结果分析与讨论 2、第二种方法（无汞盐重铬酸钾法） 3、第三种方法 3.1 实验方法 目录 3.2 结果与讨论 3.2.1 样品量的影响 3.2.2 消解压力 3.2.3 氯化亚锡的影响 3.2.4 不同产地铁矿溶解效果 3.2.5 氢氟酸和溶解酸度、温度对 滴度的影响 二、结论 前言•铁矿石是钢铁工业的基本原料，可冶炼成生铁、熟铁、铁合金、碳素钢、合金钢、特种钢等用于高炉炼铁的铁矿石，要求其全铁TFe(全铁含量)≥50％，％，％，％，％，％，％，而开采出来的原矿石中铁的品位一般只有20％～40％．通过选矿富集，可将矿石的品位提高到50％～65％我国每年从国外进口大量商品铁矿石 一、铁矿石中铁的分析方法概述•1.第一种方法（又称汞盐重铬酸钾法）•测定铁矿石中铁的经典方法，具有简便、快捷、准确、稳定、容易掌握等优点，：铁矿石试样可用6mol/L HCl溶解，溶液后生成有Fe3+、Fe2+离子 。
必须用还原剂将Fe3+预先还原为Fe2+，才能用氧化性K2Cr2O7标准溶液滴定首先用SnCl2将大部分Fe3+还原成Fe2+再用TiCl3定量还原剩余部分Fe3+，为了指示Fe3+完全还原成Fe2+，可采用靛蓝二磺酸钠为指示剂 •2Fe3+＋ SnCl42-＋2Cl－ －→2Fe2+＋ SnCl42-（剩有Fe3+）•Fe3+（余）＋Ti3+＋H2O= Fe2+＋TiO2+＋2H+•当Fe3+定量的还原后过量1滴TiCl3溶液就会使溶液中作为指示剂的靛蓝二磺酸钠由氧化型（蓝色）变成还原型（无色）稍过量的Ti3+，用少量Cu2+的为催化剂，在加水稀释后，可借助水中溶解的氧氧化，从而消除了过量的Ti3+Fe3+离子试液在硫一磷混酸介质中，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液呈现紫色，即达终点反应离子方程式如下： •6Fe2+＋K2Cr2O7＋14H+=6 Fe3+＋2Cr3+＋7H2O•由于滴定过程中生成黄色的Fe3+离子，影响终点的正确判断，故加入H3PO4，使之与Fe3+离子络合成无色的Fe(HPO4)2-络离子这样既消除了Fe3+离子黄色的影响又减少了Fe3+浓度，从而降低了Fe3+/ Fe2+电对的条件电极电位，使滴定时电位突跃增大，终点判断正确，反应也更完全 结果分析与讨论： •①溶解样品时，温度不能太高，不应沸腾，必须盖上表面皿，以防止FeCl2挥发或溶液溅出，溶样时如酸挥发太多，应适当补加盐酸，使最后定溶液中的盐酸量不少于10mL•②氧化、还原和滴定时溶液温度控制在20～40oC较好，SnCl２如过量，应滴加少量KMnO4溶液至溶液呈浅黄色。
•③在酸性溶液中，Fe2+易被氧化，故加入硫一磷混酸后应立即滴定，一般还原后，二十分钟以内进行滴定，重现性良好•④要用硫磷混酸来进行溶解因为在滴定过程中不断地有Fe3+生成，Fe3+存在溶液中为黄色，对终点的观察有干扰当加入磷酸，其可与Fe3+生成稳定的无色络合物Fe(HPO4)2-消除了Fe3+的影响；同时由于生成Fe(HPO4)2-络合物，降低了溶液中Fe3+的浓度，从而降低了Fe3+/Fe2+电极电位，使等电点的电位突跃增大，使Cr2O72-与Fe3+之间的反应更完全， 而二苯胺磺酸钠指示剂较好地在突跃范围内显色，避免指示剂引起的终点误差•⑤在预处理时为什么SnCl2溶液要趁热逐滴加入用SnCl2还原Fe3+时，溶液的温度不能太低，否则反应速度慢，黄色褪去不易观察，易使SnCl2过量 •⑥在预还原Fe(Ⅲ)至Fe(Ⅱ)时，为什么要用SnCl2和TiCl3两种还原剂定量还原Fe(Ⅲ)时，不能单独用SnCl2因SnCl2不能还原W(Ⅵ)至W(Ⅴ)，无法指示预还原终点，因此无法准确控制其用量，而过量的SnCl2又没有适当的无汞法消除，但也不能单独用TiCl3还原Fe(Ⅲ)，因在溶液中如果引入较多的钛盐，当用水稀释时，大量Ti(Ⅳ)易水解生成沉淀，影响测定。
故只能采用SnCl2-TiCl3联合预还原法 2.第二种方法（又叫无汞盐重铬酸钾法）•由于汞盐有剧毒，污染环境，危害人体健康，人们提出了改进方法，避免使用汞盐该方法的应用较为普遍，也是国家标准分析方法之一——《铁矿石化学分析方法，三氯化钛－重铬酸钾容量法测定全铁量》（）其基本原理是：在盐酸介质中，用三氯化钛溶液将试液中的Fe（Ⅲ）还原为Fe（Ⅱ）Fe（Ⅲ）被还原 •完全的终点，用钨酸钠（也可用甲基橙、中性红、次甲基蓝等）溶液来指示当无色钨酸钠溶液变为蓝色（钨蓝）时，表示Fe（Ⅲ）已还原完全用重铬酸钾溶液氧化过量的三氯化钛至钨蓝刚消失，然后加入硫－磷混合酸，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定生成所有Fe（Ⅱ）至溶液呈现稳定的紫色为终点 3.第三种方法 •用微波消解技术处理铁矿样品,用电位滴定法测定全铁含量以评估溶样效果,详细探讨了不同矿种的溶样条件,为电位滴定测定全铁含量奠定基础•微波溶样是利用极性分子和离子在高频交变电场(通常采用2 450 MHz) 的作用下产生剧烈摩擦,使温度快速升高;同时,这种内摩擦有利于搅动和剥离固体物料的表层,快速暴露出新鲜界面使之受到酸的分解。
因而试样的分解速度较之常规溶样方法大大加快 •目前在测定铁矿石中全铁含量时,对于易溶解的矿种,大都采用传统的电热板加热- 酸分解溶样[4 ] ,这种溶样方法耗时较长,一般需2～3 h以上对于一些较难溶解的矿种,如磁铁矿等还需高温灼残渣,再用氢氟酸和浓硫酸处理灼烧残渣,或者用碱熔融残渣,再用盐酸溶解熔融物,步骤甚为繁琐 3.1 实验方法•称取约01200 0 g 试样于消解罐中,加入15mL 盐酸、2 mL 氯化亚锡溶液,装好消解罐,在100p si 消解压力下溶样25 min ,保压10 min 消解完毕将试液转移至250 mL 玻璃烧杯中,加入2mL 盐酸、适量氯化亚锡溶液还原大部分三价铁,冷却后将试液体积调至150 mL ,加入8～10 滴钨酸钠溶液,加入几滴三氯化钛溶液使溶液呈蓝色,加入稀重铬酸钾溶液氧化过量三氯化钛至蓝色刚好完全消失,加入10 mL 硫磷混酸、5 滴二苯胺磺酸钠指示剂溶液,立即滴定 3.2 结果与讨论3.2.1 样品量的影响3.2.2 消解压力 3.2.3 氯化亚锡的影响3.2.4 不同产地铁矿溶解结果 氢氟酸和溶液酸度、温度对滴度的影响 二、 结论•对于大多数易溶铁矿,称取0120 g 样品,加入15 mL 盐酸和2 mL 氯化亚锡溶液,在100 p si消解压力下消解25 min ,保压10 min ,可将试样溶解完全;对于难溶铁矿,称取0120 g 样品,加10mL 硫酸- 磷酸混酸(2 + 8) 、2 mL 氯化亚锡溶液,在10 p si 消解压力下消解25 min , 保压10min ,可将试样全部溶解。
与常规溶样方法相比,•微波消解法提高了效率,减少了试剂用量,检测结果具有一致性 谢谢欣赏！ 。