一種硫酸法鈦白濃縮液中鎂離子的測定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種硫酸法鈦白濃縮鈦液中鎂離子的測定方法，包括試樣制備、滴定、鎂離子濃度計算的步驟，在pH＝5—6時，采用氨水、過硫酸銨、銅鐵試劑在六次甲基四胺的緩沖體系中進行濃縮鈦液中大量重金屬離子的掩蔽和消除，在滴定過程中，采用一定濃度的三乙醇胺溶液對微量鐵、鈦、錳等雜質進行二次掩蔽。其所建立的掩蔽體系能夠對濃縮鈦液中鎂的含量進行準確測定，方法簡捷、快速、準確度高、重現性好。
【專利說明】一種硫酸法鈦白濃縮液中鎂離子的測定方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬元素定性和定量測定領域，具體涉及一種硫酸法鈦白濃縮液中鎂 離子的測定方法。

【背景技術】
[0002] 鈦精礦采選自鈦鐵礦或鈦磁鐵礦中，是生產鈦白粉的重要原料，鈦精礦中含有 45%-50%左右的二氧化鈦（TiO2)、大量三氧化二鐵（Fe2O3),氧化鐵（FeO)，其中還有少量 的磷、硫、鎂、I丐元素。高鈦渣也是生產四氯化鈦、鈦白粉和海綿鈦產品的優(yōu)質原料，其是由 鈦精礦經過物理生產過程而形成的，通過電爐加熱熔化鈦精礦，使鈦精礦中的二氧化鈦和 鐵熔化分離后得到的高含量二氧化鈦的富集物。
[0003] 在硫酸法鈦白生產工藝中，鈦精礦品位、高鈦渣的組成和其它元素含量影響過程 產品質量，最終影響產品的應用性能，目前，國內一些鈦精礦鈣鎂含量都比較高，它不僅對 硫酸法鈦白生產過程中水解質量造成一定的影響，而且在冶煉高鈦渣時，很難消除，嚴重影 響高鈦渣的質量和實用性。因此在生產過程中要嚴格控制和檢測其雜質元素的含量，如通 過檢測濃縮鈦液中鎂的含量，可以進一步掌握在酸解、沉降及結晶抽濾等崗位中對鎂離子 的掩蔽消除情況，掌握殘留鎂離子對水解質量的影響，最終控制產品的質量。目前，國標中 測定鎂通常用絡合滴定法，但濃縮鈦液中鐵、鈦、錳及一些重金屬元素嚴重干擾測定，影響 測定的準確性與重現性。


【發(fā)明內容】

[0004] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N硫酸法鈦白濃縮鈦液中鎂離子的測定方法，其所建立 的掩蔽體系能夠對濃縮鈦液中鎂的含量進行準確測定，方法簡捷、快速、準確度高、重現性 好。
[0005] 為解決以上技術問題，本發(fā)明提供的技術方案是一種硫酸法鈦白濃縮鈦液中鎂離 子的測定方法，包括試樣制備、滴定、鎂離子濃度計算的步驟：
[0006] 其中試樣制備步驟為：準確吸取25mL濃縮鈦液于燒杯中，加入50mL去離子水、 25mL硫鹽混酸，搖勻后加入5mL濃氨水，通過滴加氫氧化鉀溶液調節(jié)pH至5-6,加入2g過 硫酸銨，攪拌后加熱至沸騰，保持沸騰5 - IOmin后冷卻，將燒杯中溶液全部轉移至200mL容 量瓶中，稀釋至刻度，用快速濾紙干過濾于燒杯中，吸取50mL濾液至IOOmL容量瓶中，加入 六次甲基四胺溶液IOmU銅鐵試劑5mL，放置IOmin后稀釋至刻度，干過濾于燒杯中，調節(jié)pH 值至酸性后形成制備液；
[0007] 其中滴定步驟為：取兩個滴定用三角瓶A、B，分別加入上述制備液25mL，其中A三 角瓶中加入IOmL三乙醇胺溶液、20mL氫氧化鉀溶液、5滴鈣指示劑；B三角瓶中加入IOmL三 乙醇胺溶液、20mL氨性緩沖液，ImL鉻黑T ;將A、B三角瓶中溶液分別用EDTA標準溶液進行 滴定，溶液顏色由酒紅色突變?yōu)樗{色即為終點；
[0008] 其中鎂離子濃度計算步驟為：
[0009] 鎂離子濃度由下式計算：
[0010] XMg2+ = (V2 - V1 - V0) X C 標 X MMg X 稀釋倍數 /V
[0011] 式中：
[0012] XMg2+--鎂離子濃度，單位為g/L ;
[0013] V2--B三角瓶中溶液的滴定體積，單位為mL ;
[0014] V1--A三角瓶中溶液的滴定體積，單位為mL ;
[0015] V0-空白體積，即滴定未加試樣的溶液的滴定體積，單位為mL ;
[0016] Cfe--EDTA標準溶液的濃度，單位為mol/L ;
[0017] M Mg-鎂兀素的相對分子質量；
[0018] 稀釋倍數--濃縮鈦液與滴定用的制備液之間的稀釋倍數；
[0019] V--A、B三角瓶中原制備液的體積，單位為mL。
[0020] 優(yōu)選的，所述測定方法中稀釋倍數根據實際測定需要確定。
[0021] 更為優(yōu)選的，所述測定方法中稀釋倍數為16,即吸取濃縮鈦液25ml稀釋到16倍后 測定分析，吸取濃縮鈦液25ml定容至200ml容量瓶中，過濾并吸取50ml稀釋液，此時是稀 釋4倍關系，定容至IOOml容量瓶中，再吸取25ml滴定分析，此時稀釋倍數為16倍。
[0022] 優(yōu)選的，所述硫鹽混酸為硫酸和鹽酸的混合酸，所述硫鹽混酸的制備方法為：將配 制好的質量百分比為20%的硫酸和配制好的質量百分比為50%的鹽酸按體積比1 :1混合 即得。
[0023] 優(yōu)選的，所述EDTA標準溶液的濃度為0. lmol/L。
[0024] 優(yōu)選的，所述氨性緩沖液的pH值為10。
[0025] 優(yōu)選的，所述試樣制備步驟中通過滴加氫氧化鉀溶液調節(jié)pH值時需采用精密pH 試紙檢驗。
[0026] 優(yōu)選的，所述試樣制備步驟中，調節(jié)干過濾于燒杯中溶液的pH時，需加入適量酸， 所述酸選自硫酸、鹽酸中的一種。
[0027] 其中，干過濾就是用干濾紙，干漏斗，將溶液過濾，濾液收集于干燥容器中，在干過 濾的過程中應棄去初濾液，原因在于濾液在經過濾紙時，濾紙會吸收部分水分，以致初濾液 的實際濃度要高于其原濃度，且濾紙本身加工不精細，表面有一些可溶性的雜質，除去初濾 液也就是為了防止這些雜質進入溶液當中，保證溶液的純度。
[0028] 其中本申請技術方案中各試劑均來自于市售，其中以下試劑的規(guī)格為：
[0029] 濃氨水為AR500ml分析純試劑；
[0030] 過硫酸銨為AR500g分析純試劑；
[0031] 三乙醇胺為AR500ml分析純試劑，體積比1:4 ;
[0032] 六次甲基四胺為AR500g分析純試劑，質量百分比40% ;
[0033] 氫氧化鉀為AR500g分析純試劑，質量百分比40% ;
[0034] 鉻黑T為AR50g分析純試劑；
[0035] 鈣指示劑為AR50g分析純試劑，質量百分比5% ;
[0036] 銅鐵試劑為ARlOOg分析純試劑，質量百分比10%。
[0037] 本申請與現有技術相比，其詳細說明如下：本申請通過各試劑的選擇，建立掩蔽體 系，將濃縮鈦液中的各雜質金屬離子掩蔽或消除，使其對鎂離子進行準確測定，其具體說明 如下：
[0038] I、在試樣制備步驟中，在pH = 5-6時，采用氨水、過硫酸銨、銅鐵試劑在六次甲基 四胺的緩沖體系中進行鈦的完全沉淀和鐵的沉淀，同時錳和其它重金屬元素也能夠部分沉 淀。其原理在于氨水是弱堿，有堿的共性，能夠沉淀一些重金屬離子，同時有較強的絡合作 用；而過硫酸銨有較強的氧化作用和絡合作用，能夠使低價的金屬離子氧化成穩(wěn)定的高價 而沉淀和絡合，達到掩蔽的目的；六次甲基四胺是一種良好的弱堿性緩沖液，在這種緩沖體 系中，銅鐵試劑的選擇性掩蔽會更加靈敏和專一，使得大量的高價鐵和錳進行沉淀。將上述 大量金屬沉淀進行干過濾，達到大部分雜質的消除。
[0039] 2、在滴定步驟中，采用一定濃度的三乙醇胺溶液對微量鐵、鈦、錳等雜質進行二次 掩蔽。三乙醇胺能夠在弱堿性的環(huán)境中，對Fe3+、Ti4+和少量的Mn2+進行掩蔽，在加入三乙 醇胺之前，必須要求體系顯酸性，作用在于防止高價金屬離子水解而影響掩蔽效果，加入三 乙醇胺后，再調節(jié)PH值至堿性，進行鎂的分析，以達到準確測定鎂離子含量的目的。

【具體實施方式】
[0040] 為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合具體實施例對 本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0041] 實施例一
[0042] 樣品中鎂離子含量的測定
[0043] 分別取2批鈦精礦制作的濃縮鈦液和2批用高鈦渣制作的濃縮鈦液，分別編號為 I、II、III、IV，通過以下方法進行鎂離子含量測定：
[0044] (1)試樣制備：準確吸取25mL濃縮鈦液于燒杯中，加入50mL去離子水、25mL硫鹽 混酸，搖勻后加入5mL濃氨水，通過滴加氫氧化鉀溶液調節(jié)pH至5- 6,調節(jié)時，采用精密 pH試紙檢驗，再加入2g過硫酸銨，攪拌后加熱至沸騰，保持沸騰5min后冷卻，將燒杯中溶 液全部轉移至200mL容量瓶中，稀釋至刻度，用快速濾紙干過濾于燒杯中，吸取50mL濾液至 IOOmL容量瓶中，加入六次甲基四胺溶液IOmU銅鐵試劑5mL，放置IOmin后稀釋至刻度，干 過濾于燒杯中，加硫酸溶液調節(jié)PH值至酸性后備用；
[0045] (2)滴定：取兩個滴定用三角瓶A、B，分別加入上述制備液25mL，其中A三角瓶中 加入IOmL三乙醇胺溶液、20mL氫氧化鉀溶液、5滴鈣指示劑；B三角瓶中加入IOmL三乙醇 胺溶液、20mL氨性緩沖液，ImL鉻黑T ;將A、B三角瓶中溶液分別用濃度為0. lmol/L的EDTA 標準溶液進行滴定，溶液顏色由酒紅色突變?yōu)樗{色即為終點；
[0046] (3)鎂離子濃度計算：
[0047] 鎂離子濃度由下式計算：
[0048] XMg2+ = (V2 - V1 - V0) XC標 XM ^lgX 稀釋倍數 /V
[0049] 式中：
[0050] XMg2+--鎂離子濃度，單位為g/L ;
[0051] V2--B三角瓶中溶液的滴定體積，單位為mL ;
[0052] V1--A三角瓶中溶液的滴定體積，單位為mL ;
[0053] V0-空白體積，即滴定未加試樣的溶液的滴定體積，單位為mL ;
[0054] C標--EDTA標準溶液的濃度，單位為mol/L ;
[0055] Mltlg-鎂元素的相對分子質量；
[0056] 稀釋倍數--本實施例中稀釋倍數為16 ;
[0057] V--A、B三角瓶中原制備液的體積，單位為mL。
[0058] 其中，硫鹽混酸為硫酸和鹽酸的混合酸，硫酸與鹽酸的體積比為1 :1，其中硫酸的 規(guī)格為：硫酸20%+50%，濃氨水和過硫酸銨為分析純試劑，三乙醇胺的規(guī)格為（1:4)，六次 甲基四胺的規(guī)格為（40%)，氫氧化鉀的規(guī)格為（40%)，鉻黑T的規(guī)格為，鈣指示劑的規(guī)格 為（5% )，銅鐵試劑的規(guī)格為（10% )，以上各試劑均來自于市售。
[0059] 該I、II、III、IV濃縮鈦液均按上述方法測定，同時將上述同一濃縮鈦液稀釋至一 定程度后，采用原子吸收光譜進行測定，將測定出的鎂離子的含量列于下表1。
[0060] 其中，原子吸收光譜（AAS)，即原子吸收光譜法，是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子 對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度來定量被測元素含量為基礎 的分析方法，具有檢出限低、準確度高、選擇性好（即干擾少）、分析速度快的特點。本實施 例將其采用原子吸收光譜法測定的鎂離子濃度與本申請方法測定的鎂離子濃度進行對比， 可直觀看出本申請測定方法的準確度。
[0061] 表1實施例一鎂離子含量測定結果
[0062]

【權利要求】
1. 一種硫酸法鈦白濃縮鈦液中鎂離子的測定方法，包括試樣制備、滴定、鎂離子濃度計 算的步驟，其特征在于： 所述試樣制備步驟為：準確吸取25mL濃縮鈦液于燒杯中，加入50mL去離子水、25mL硫 鹽混酸，搖勻后加入5mL濃氨水，通過滴加氫氧化鉀溶液調節(jié)pH至5-6,加入2g過硫酸銨， 攪拌后加熱至沸騰，保持沸騰5 - lOmin后冷卻，將燒杯中溶液全部轉移至200mL容量瓶中， 稀釋至刻度，用快速濾紙干過濾于燒杯中，吸取50mL濾液至100mL容量瓶中，加入六次甲基 四胺溶液10mL、銅鐵試劑5mL，放置lOmin后稀釋至刻度，干過濾于燒杯中，調節(jié)pH值至酸 性后形成制備液； 所述滴定步驟為：取兩個滴定用三角瓶A、B，分別加入上述制備液25mL，其中A三角瓶 中加入10mL三乙醇胺溶液、20mL氫氧化鉀溶液、5滴鈣指示劑；B三角瓶中加入10mL三乙 醇胺溶液、20mL氨性緩沖液，lmL鉻黑T ;將A、B三角瓶中溶液分別用EDTA標準溶液進行滴 定，溶液顏色由酒紅色突變?yōu)樗{色即為終點； 所述鎂離子濃度計算步驟為： 鎂離子濃度由下式計算： XMg2+ = (V2 - Vi - V0) XC標 XMMgX 稀釋倍數 /V 式中： XMg2+--鎂離子濃度，單位為g/L ; V2--B三角瓶中溶液的滴定體積，單位為mL ; \--A三角瓶中溶液的滴定體積，單位為mL ; V〇--空白體積，即滴定未加試樣的溶液的滴定體積,單位為mL ; (?--EDTA標準溶液的濃度，單位為mol/L ; MMg-鎂兀素的相對分子質量； 稀釋倍數--濃縮鈦液與滴定用的制備液之間的稀釋倍數； V--A、B三角瓶中原制備液的體積，單位為mL。
2. 根據權利要求1所述的測定方法，其特征在于：所述測定方法中稀釋倍數根據實際 測定需要確定。
3. 根據權利要求2所述的測定方法，其特征在于：所述測定方法中稀釋倍數為16。
4. 根據權利要求1所述的測定方法，其特征在于：所述硫鹽混酸為硫酸和鹽酸的混合 酸，所述硫鹽混酸的制備方法為：將配制好的質量百分比為20%的硫酸和配制好的質量百 分比為50%的鹽酸按體積比1 :1混合即得。
5. 根據權利要求1所述的測定方法，其特征在于：所述EDTA標準溶液的濃度為 0?lmol/L〇
6. 根據權利要求1所述的測定方法，其特征在于：所述氨性緩沖液的pH值為10。
7. 根據權利要求1所述的測定方法，其特征在于：所述試樣制備步驟中通過滴加氫氧 化鉀溶液調節(jié)pH值時需采用精密pH試紙檢驗。
8. 根據權利要求1所述的測定方法，其特征在于：所述試樣制備步驟中，調節(jié)干過濾于 燒杯中溶液的pH時，需加入適量酸，所述酸選自硫酸、鹽酸中的一種。
【文檔編號】G01N31/16GK104407095SQ201410833877
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權日:2014年12月26日
【發(fā)明者】劉偉, 王榮凱, 李順澤, 張強, 王顯云, 袁輝, 蔣賢均 申請人:攀枝花東方鈦業(yè)有限公司