Vol. 11, No. 2
66 〜69
第11卷第2期2021年4月
中国无机分析化学
ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry
doi ：10. 3969". issn. 2095-1035. 2021. 02. 014
冶炼烟尘中的锌量
刘君侠陈冉冉万双李先和
（阳谷祥光铜业有限公司，山东 聊城252327）
摘要称取0. 5 g 试样，用盐酸、硝酸、硫酸分解，铅以硫酸铅沉淀的形式分离$以过硫酸+为氧化
剂，氨性溶液中沉淀分离铁、猛等共存元素，加氟化物掩蔽铝、硫IR 掩蔽铜，调节溶液pH = 5.0〜6.0，加 入碘化钾消除镉的干扰，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA 标准溶液滴定。将沉淀物重新溶解，用原子吸收
光谱法测定其中的锌量。在0.2%〜10.0%范围内结果重现性良好，重复测定7次，相对标准偏差（RSD ）
在0. 32%〜0. 76% ，样品加标回收率为99. 4%〜100%。方法的准确度和精密度可以满足分析需求$ 关键词 铜冶炼闪速炉烟尘；碘化钾掩蔽；EDTA 滴定；AAS 补正
中图分类号：O655.2
文献标志码:A 文章编号：2095-1035（2021）02-0066-04
Determination of Zinc Content in Copper Flash Smelting
Dust by Precipitation Separation EDTA Titration
LIU Junxia,CHEN Ranran, WAN Shuang , LI Xianhe
(^Shandong Xiangguang Copper Co. ，Ltd. ，Liaocheng , Shandong 252327，China )
Abstract Weigh#. 5 g of sample the sample was decomposed withhydrochloricacid !nitricacidand
信得药业
sulfuric acid. Separation of lead in the form of lead sulfate precipitation. Ammonium persulfate as oxidant separation of coexisting elements such as iron ，manganese and lead by precipitation , then adding fluoride to shield aluminum and thiourea to shield copper. In acetic acid-sodium acetate buffer solution with pH5. 0—
6. 0, potassium iodide was added to eliminate the interference of cadmium ，xylenol orange was used as
indi4ator and titrated with EDTA standard titration solution. The filter residue was a4idified and the zin4 4ontentwasdeterminedbyatomi4absorptionspe4trometry.Theresultsshowedgoodrepeatabilityinthe
range of 0. 2%—10. 0%. When n = 7，RSD was 0. 32%—0. 76%. The recovery of standard ad
dition was in the range of 99. 4%—100%. The accuracy and precision of the method could meet the needs of analysis.
Keywords dust of flash furnace in copper smelting ； potassium iodide masking ； EDTA titration ； AAS correction
■ > I —1—
刖_
铅、锌、锡、X 、镉、碑等，测定烟尘中各元素的含量对
有价金属的回收利用及环境保护有着重要意义$其铜冶炼烟尘中元素组成复杂，主要有铜、硫、铁、
多米诺骨牌理论中，对于铜冶炼烟尘样品中锌的测定方法有电感耦
收稿日期：2020-07-27
修回日期：2020-08-28
作者简介：刘君侠，女，工程师，主要从事化学分析研究$ E-mail :188****9067@163. com
引用格式：刘君侠，陈冉冉，万双，等•沉淀分离-EDTA 滴定法测定铜闪速冶炼烟尘中的锌量中国无机分析化学， 2021 11 2):66-69.
LIU Junxia CHEN Ranran WAN Shuang etal.Determination of Zinc Contentin Copper Flash Smelting Dust by
Precipitation Separation EDTA Titration[J]. Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry,2021,11(2) ：66-69.
第2期刘君侠，等：沉淀分离-EDTA滴定法测定铜闪速冶炼烟尘中的锌量67
合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法&1'、EDTA 滴定法ICP-AES法适用于含量小于5%样品的测定，EDTA滴定法测定含量范围较广。但是在EDTA滴定法中，铜、铝、铁、铅、猛、镉等元素可能会对锌的测定产生干扰。为了消除测定锌时各干扰元素的影响，可以采用沉淀分离和直接掩蔽两种方式。沉淀分离的方式使得锌与杂质元素分离较彻底，但沉淀杂质可能吸附少量锌；直接加掩蔽剂操作较为简便，但对于组成复杂的样品来说掩蔽效果难控制。某些EDTA滴定法测定锌精矿和锌矿石的方法中采用沉淀分离铁、铅、猛，然后掩蔽剂掩蔽其他干扰离子的方式测锌丁爱梅等研究了直接掩蔽法消除铜、铁、铅、镁、铝、猛等干扰的影响由于镉与锌位于同一副族，两者原子序数相近，化学性质相似，在溶液pH=5〜6时，镉和锌可与EDTA 同时络合。铜冶炼烟尘中镉的含量在0.2%〜5%，采用E
DTA滴定法测锌时，镉的影响不可忽略$通过考察样品分解方式、干扰元素影响的消除、
短路容量指示剂的选择、滴定酸度等溶样条件，用碘化钾掩蔽，EDTA溶液滴定，用子光谱法测定滤渣中的锌量以减少检测过程中锌含量的
损失。该方法结果重现性良好，基本满足生产需要$ 1实验部分 1.1主要试剂
抗坏血酸、氟化氢+、硫酸、高氯酸、无水乙醇均为分析纯，王水（现用现配），氟化钾（200g/L），硫酸铁（100g/L），过硫酸+（100g/L），碘化钾（500g/L），乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH=5〜6），二甲酚橙（2g/L）$洗涤液：将25g氯化+溶于水中，加入50mL 氨水，用水稀释至500mL混匀$ EDTA标准滴定溶液（约为0.010mol/L，按照
GB/T601—2016标定），锌标准溶液（1mg/mL, 10%HNO3介质）$实验用水为二次蒸#水$
1.2仪器
AA-S2型原子吸收光谱仪［美国赛默飞世尔科技（中国）有限公司'，附有锌空心阴极灯。
1.3实验方法
1.3.1试样处理
三基荧光粉称取0.5g试样，加入少量的水湿润，加入10mL 盐酸，加热溶解5〜10min，加入15mL硝硫混酸（7+ 3），继续加热溶解冒硫酸烟至呈湿盐状，取下放冷$若试样含硅较高，可在样品中加入0.5g氟化氢+；
高品，1〜2mL高氯酸$随同做空白实验$
1.3.2分离
加20mL硫酸（1+9），盖上表面皿，加热溶解盐类，稍冷，冲洗表面皿及杯壁稍冷，过滤到250mL 烧杯中，以蒸#水冲洗原烧杯及沉淀物各3〜4次，滤渣保留在滤纸上$在滤液中加入3〜5g氯化+，用氨水中和至沉淀出现并过量20mL，加入10mL过硫酸+溶液，加热煮沸约1min，取下稍冷，加10mL 氟化钾溶液、5mL氨水、10mL无水乙醇，搅拌均匀后趁热过滤到200mL容量瓶中，以洗涤液冲洗烧杯及表皿3次，冲洗沉淀物6〜7次，冷却后以水定容，滤渣保留$如烧杯底部有氢氧化铁沉淀时，用少量的盐酸溶解后加入氨水中和，再过滤到容量瓶中$ 1.3.3滴定
移取50.00mL溶液于500mL锥形烧杯中，加入1g抗坏血酸，溶解后加入碘化钾溶液，加入3〜4滴二甲
酚橙指示剂，用硝酸（1+1）中和至溶液由微红变为黄，再用氨水（1+1）中和至溶液由黄变为微红，加入10mL饱和硫豚溶液和20mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液，立即用EDTA标准溶液滴定至溶液由微红至亮黄，即为终点$
1.3.4滤中测定
1.3.4.1滤溶
将分离后的沉淀物和滤纸返回原烧杯中，加入15mL硝酸、5mL高氯酸、3mL硫酸，加热分解沉淀，并冒尽硫酸烟，取下冷却后，加入20mL王水，加热溶解并蒸至15mL取下稍冷，以水冲洗表皿及杯!热溶!取下冷却移100mL容量瓶中$以水定容，摇匀后干过滤，滤液用原子吸收光谱仪测定$EDTA滴定所得锌量与原子吸收光谱法测得锌量之和即为样品中锌的含量$
1.3. 4.2工作曲线绘制
配制0、2.5、5.0、10.0、20.0、50.0mg/L的锌标准溶液系列，使用空气-乙烘火焰，于原子吸收光谱仪波长213.9nm处，以锌的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线$
2结果与讨论
2.1样品溶解
使用15mL盐酸、20mL硝硫混酸可使大部分样品溶解完全。对含硅较高的样品，不容易溶解完全，沉淀中包裹较多的锌，可在样品中加入0.5g氟化氢+，有助于样品溶解；对含碳较高的样品，分离锌时溶液颜较深，影响滴定终点的观察，可在蒸至
68中国无机分析化学2021年
冒浓白烟时取下，放冷，加入1〜2mL高氯酸，继续
加热至近干。选取某硅、碳含量较高的样品，称取四
组平行样做对照实验，分别按照以下条件进行样品
溶解：条件a，仅加入15mL盐酸、20mL硝硫混酸
溶解样品；条件b，加入15mL盐酸、20mL硝硫混
酸、0.5g氟化氢+溶解样品；条件c，加入15mL盐
酸、20mL硝硫混酸、冒浓烟后加1〜2mL高氯酸；
条件d，加入15mL盐酸、20mL硝硫混酸、0.5g氟
化氢+、1〜2mL高氯酸，其余按正常步骤操作。计
算EDTA滴定所得锌的含量，及AAS测得沉淀中
锌的含量。实验现象及数据如表1所示，实验表明，
样品含硅、碳较高时加入0.5g氟化氢+、1〜2mL
高氯酸可使待测元素锌充分溶解并且有利于终点
判断$
表1样品溶解条件实验
Table1Sampledi s olutionconditiontest
溶解 条件实验现象
EDTA
滴定值/%
沉淀
检测值/%
a 样品溶解不完全，滤液蓝灰，
滴定终点颜变化不敏锐
5.380.32
b 样品溶解较完全，滤液蓝灰，
滴定终点颜化
5.550.20
c
品溶完!滤液!
滴定终点颜化
5.420.30
d
品溶完!滤液!
滴定终点颜化
5.600.12
2.2共存离子干扰实验
2.2.1铁、铅、铝离子的干扰及分离实验
铅以硫酸铅沉淀的形式分离，铁、猛、X、铝、锡等离子在氨性溶液中生成氢氧化物沉淀，而锌、铜、镉、钻、锦则与氨形成配合物离子仍留在溶液中，利用此性质采用氨水沉淀分离法分离铁、猛、铅及大部分铝。此时氢氧化铁起共沉淀剂的作用，当试样含铁量较低时，需在加氨水沉淀之前补加适量的FeCl溶液，使铁含量保持20〜30mg为宜$
2.2.2分离
在+盐-氨水存在下,Mn2+沉淀不完全，需加氧化剂将Mn2+氧化成水合二氧化猛而沉淀完全，与锌分离。采用过硫酸+作为氧化剂，通过检验滤液中猛离子的含量验证过硫酸+加入量对猛离子的分离效果影响$结果如表2所示，实验证明，过硫酸+溶液加入体积在10mL以上时对猛的分离效果
$
表2过硫酸8用量实验
Table2Experimentsonthedosageof
ammonium persulfate
过硫酸+溶液体积/mL251020
滤液中猛的浓度/(mg•L1)105<1<1
2.2.3镉的干扰及掩蔽剂用量实验
铜闪速冶炼烟尘样品中锌的质量分数最高在10%左右，镉的质量分数最高为5%，铜的质量分数最高可达40%$按照称样量0.5g，分取比50:200计算，此时待滴定溶液中各共存元素的最大量分别为：12.5mg， 6.25mg，50mg$
参照样品中锌、镉最高含量配制一系列含锌15mg、镉7mg的溶液，按本方法操作，加入不同体积的碘化钾溶液"00g/L)，测得锌的结果如表3所示。实验结果表明，碘化钾"00g/L)加入体积在30mL以上基本可以消除镉的干扰。
表3碘化钾用量实验
Table3Experiments onthe dosage ofpota s iumiodide 碘化体/mL
1020304050锌的测定值/mg16.3015.5414.9815.1015.07测/%8.67 3.6—0.130.670.47 2.2.4铜的干扰及掩蔽剂用量实验
配制一系列含锌15mg、铜50mg的溶液，按本方法操作，加入不同体积饱和硫豚溶液，测得锌的结果如表4所示。实验结果表明，饱和硫豚加入体积在10mL以上结果误差较小$
表4硫腺用量实验
Table4Thioureadosageexperiment 硫体/mL251015
锌的测定值/mg15.6015.1515.0514.95
测/% 4.0 1.00.33—0.33 2.3抗坏血酸用量实验神圣
铁、猛离子沉淀后，溶液中仍然残存有少量的铁、铝离子和大量的铜、镉、锦离子$铁、铝离子选择用过量的氟化物掩蔽；加入抗坏血酸还原Cu2+，碘化钾掩蔽镉，硫豚掩蔽铜、锦等离子。其中，加入抗坏血酸是为了避免高价态金属离子氧化碘化钾，应当保证其用量足够还原氧化性金属离子，抗坏血酸的用量实验如表5所示$根据实验，本方法选择抗坏血酸加入量为1g $
第2期刘君侠，等：沉淀分离-EDTA滴定法测定铜闪速冶炼烟尘中的锌量69
表5抗坏血酸用量实验
Table5Ascorb#cac#ddosageexper#ment
抗坏血酸用量/g实验现象
0.5加入抗坏血酸后，溶液蓝变浅；加入碘化钾后生成黄沉淀，加硫穌后沉淀消失，溶液无，滴定时易返，终点突跃不明显
1.0加入抗坏血酸后，溶液由蓝变黄绿或黄；加入碘化钾后生成白沉淀，加硫穌后沉淀消失，溶液无，滴定终点容易判断
2.0加入抗坏血酸后，溶液由蓝变黄褐；加入碘化钾后生成白沉淀，加硫穌后沉淀消失，溶液呈灰，滴定终点不容易判断
2.4滴定酸度及指示剂的选择
滴定锌常用的指示剂有二甲酚橙(pH=5〜6)、锯黑T(pH=10)、1-2-毗睫偶氮)2荼酚(PAN, pH=5.5)。文献&指出，PAN的用量直接影响滴定终点；锯黑T为指示剂时，溶液中的钙、镁离子会对结果造成影响。本方法以二甲酚橙为指示剂，根据指示剂自身特性，调节pH值为5〜6，滴定终点突跃明显$ 2.5精密度实验
选取4个样品，按照实验方法进行分析，分别进行7次独立测定。结果显示重现性良好，如表6所示$
表6精密度实验
Table6Precision experiments/%样品编号检测结果平均值参考值RSD 1$ 2.21 2.23 2.24 2.19 2.23 2.22 2.22 2.22 2.200.74 2$ 5.05 5.07 5.08 5.02 5.04 5.02 5.03 5.04 5.000.47 3$7.067.077.01 6.947.03 6.94 6.987.00 6.900.76 4$10.8610.7510.8310.8210.8010.7910.8210.8110.880.32
2.6加标回收实验
按表7中所列数据，分别向样品中准确加入一定量的锌，按照实验方法操作，加标回收率在99.4%〜100%，结果准确$
表7加标回收实验
Table7Standard-added recovery experiments 品号本底值/mg/mg测定值/mg/%
355084.799.4 1$
3570105.3100 2$
5050100.2100
50100149.899.8
7575150.3100 3$
75150224.999.9
3结论
用沉淀法分离烟尘样品中的铁、猛、铅，氟化钾掩蔽铝，碘化钾掩蔽镉，硫豚掩蔽铜，以二甲酚橙为指示剂,EDTA滴定样品中的锌，并由原子吸收光谱法测得滤渣中的锌进行补正，经多次实验，重复性良好，结果满意$
参考文献
[1]毛小晶.ICP-AES测定铜冶炼烟灰中铜、铅、锌和镰
量[J].有冶金设计与研究，2017,38(6):7779.
MAO Xiaojing.Measurement of Cu,Pb,Zn,and Ni in
copper smelting dust with ICP-AES[J].Nonferrous
Metals Engineering l Research,2017,38(6)：77-79. &]全国有金属标准化技术委员会.再生锌原料化学分析方法第1部分：锌量的测定NaEDTA滴定法:YS/
马红妹T11711—2017[S]北京：中国标准出版社,018
National Technical Commi t eefor Standardization of
Nonferrous Metals Methods for chemical analysis of
regeneratedzincmaterialsPart1:Determinationofzinc
content-Na2EDTAtitrimetric method:YS/T1171.1—
2017[S].Beijing:Standards Press of China,2018.
&]范丽新，汤淑芳.EDTA滴定法测定再生锌原料中的锌含量中国无机分析化学，2019,9(1):4753.
FAN Lixin!TANG Shufang Determination of zinc
content in regenerated zinc material by EDTA[J].
Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry!
2019,9(1):4753.
&]丁爱梅，向德磊，任志满.EDTA滴定法测定冰铜中的[J]中国无机分析化学20133(1):68-71 DING Aimei!XIANG Delei!REN Zhiman Determination
ofzinccontentinma t ebyEDTAtitration[J]Chinese
JournalofInorganic AnalyticalChemistry!2013!3(S1):
68-71
&]刘和连，许方，黄海平.EDTA络合滴定法测定黄铜中铜和锌冶金分析，2015,35(5):7073.
LIU Helian!XU Fang!HUANG Haiping Determination
of copper and zinc in brass by EDTA complexometric
titration[J]Meta l urgicalAnalysis201535(5):70-73
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议