硫氰酸盐光度法测定钨量

硫氰酸盐光度法测定钨量

苏瑜玺

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇三队 新疆 伊宁 835000）

摘要：采用硫氰酸盐分光光度法测定浮选过程中高铜钨精矿时，铜对钨测定干扰严重。实验考察了硫酸联氨、甲醛、硫脲3种试剂对铜的掩蔽效果，其中硫酸联氨、甲醛被广泛应用，虽硫脲毒性低，价廉易得，但掩蔽效果不佳，甲醛剧毒，不宜购买；实验选择硫酸联氨作为铜掩蔽剂。

 关键词：三氧化钨；掩蔽剂；硫酸联氨；硫氰酸盐分光光度法

前言

钨是稀有金属，是一种重要的战略物资，广泛应用于航天航空、军事、机械、电子器件等诸多领域。 钨矿石是生产钨基合金等钨制品的主要原料，快速、 准确地测定矿石中钨含量，有利于钨矿生产过程的 控制和钨资源利用率的提高。硫氰酸盐分光光度法 测定钨在实际生产中已得到了广泛的应用。

1、实验部分

1.1实验原理

4FeWO4+4Na2O2+6H2O=4Na2WO4+4Fe(OH)3↓+O2

MnWO4+Na2O2+H2O=Na2WO4+H2MnO3↓+O2

2CaWO4+2Na2O2+2H2O=2Na2WO4+2Ca(OH)2↓+O2

Na2WO4+6HCl+TiCl3+4KCNS=K[WO(CNS)4]+3KCl+2NaCl+TiCl4+3H2O

与分光光度计上，在波长420nm处测量吸光度，计算钨量。

（测定范围：0.05%～5%的三氧化钨）

1.2试剂

本部分除非另有说明，在分析中均使用分析纯试剂和符合GB/T6682的分析实验用水。

过氧化钠

无水乙醇

硫酸联氨

盐酸（ρ1.19g/ml）

硫氰酸钾溶液（250g/ml，用时现配）

次磷酸钠溶液（100g/ml）

三氯化铝溶液[500g/L，用六水三氯化铝（AlCl3۰6H2O）配制]

三氯化钛溶液（15g/L）

移取10ml三氯化钛溶液（150g/L）,置于100ml容量瓶中，用盐酸（ρ1.19g/ml）稀释至刻度，摇匀，用时现配

氢氧化钠溶液（40g/L）

氢氧化钠溶液（200g/L）

磷酸（3+2）

钨标准溶液[ρ(WO3)=100.0μg/ml]：分取100.00ml钨标准储备液[ρ(WO3)=500.0μg/ml]，置于500ml容量瓶中，用氢氧化钠溶液（40g/L）稀释至刻度，摇匀，转入干燥的塑料瓶中储存。

1.3仪器

分析天平

722S分光光度计

鼓风干燥烘箱

试样

样品来自新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0三队实验室

按GB/T14505的相关要求，加工试样粒径应小于97μm。

试样应在105℃预干燥2h，含硫矿物的试样在60℃～80℃的鼓风干燥烘箱内干燥2h～4h，然后置于干燥器中，冷却至室温。

1.4样品前处理

将试料置于刚玉坩埚中，加入3g过氧化钠，搅拌均匀，再覆盖约1g过氧化钠，加盖，置于预先升温至650℃的高温炉中，升温至700℃保持5min～7min，至熔融物刚呈全融状态，取出，冷却。将坩埚及盖置于200ml烧杯中，加入50ml热水，盖上表面皿，从烧杯嘴滴加无水乙醇5～6滴，趁烧杯中气泡未完全消失时置于高温电热板（或小电炉）上煮沸3min～5min，取下，洗涤表面皿后除去，洗出坩埚和盖，控制体积在70ml左右，趁热加入0.5g硫酸联氨，冷却至室温，移入100ml容量瓶中并稀释至刻度，摇匀，进行干过滤。

1.5显色

分取5.00ml～20.00ml试液，置于50ml容量瓶中，用氢氧化钠溶液（40g/L）补足20ml，准确加入2.5ml硫氰酸钾溶液（250g/ml），摇匀，迅速加入15ml盐酸（ρ1.19g/ml），摇匀，立即置于冰水或流水浴中冷却，依次加入1ml次磷酸钠溶液（100g/ml）、1ml三氯化铝溶液（500g/L），摇匀，再加入1.5ml三氯化钛溶液（15g/L），摇匀，用水稀释至刻度，摇匀，放置片刻备测。

1.6测定

在分光光度计上，用1cm比色皿，以校准溶液系列空白溶液做参比，于波长420nm处测量校准溶液、试料溶液、空白试验溶液和验证试验溶液的吸光度。

注：室温在30℃以上，显色后立即测量，在1h内完成；室温在15℃～30℃之间，15min后测量，在2h内完成；室温在15℃以下，30min后测量，可稳定数小时。

1.7结果计算

钨量以质量分数ω(WO3)计，数值以%表示，按式（1）计算：

ω(WO3)=（1）

式中：

m1---从校准曲线上查得分取试料溶液中的三氧化钨量，单位为μg；

m0---从校准曲线上查得的空白溶液的三氧化钨量，单位为μg；

V---试料溶液总体积，单位为ml；

m---试料量，单位为g；

V1---分取试料溶液的体积，单位为ml。

计算结果表示到小数点后二位

2结果与讨论

2.1 铜加入量实验 硫酸联氨的加入量为 0.5 g，考察铜的加入量对三氧化钨测定的干扰，结果见表 1。

试验中可以观察到，当加入铜的量增加到 2.00g 时，溶液出现浑浊，测定结果偏低。氢氧化铜的溶度积常数为 2.2×10-20，碱熔后，大部分铜应生成氢氧化铜沉淀过滤除去，滤液中剩余的铜小于 1 mg。加入 0.50g 硫酸联氨可有效消除铜对三氧化钨测定的干扰。

2.2 硫酸联氨加入量实验 试样中铜的加入量为 1 mg，改变硫酸联氨的加入量， 考察其对铜掩蔽所需的最小加入量，实验结果见表 2。

数据表明，铜的存在对三氧化钨的测定干扰明显，加入 0.50g硫酸联氨可以很好地消除铜的干扰。

2.3 准确度和精密度 鉴于仪器法主要用于 w（WO3 ）＜5 %样品的测定，为验证方法的可靠性，进行了精密度实验，结果见表 3

 实验结果表明，该法适用于测定含量 w（WO3 ） ＜5 %的样品。

3结论

研究表明，硫氰酸盐分光光度法测定高铜钨精 矿中三氧化钨的最佳测定波长为 420 nm。铜对钨的 测定会造成很大的干扰，硫酸联氨、甲醛、硫脲对铜掩蔽效果好。基于掩蔽效果，硫酸联氨铜的最佳掩蔽剂。该方法可用于 w（WO）3 ＞5 % 的样品的测定

参考文献

［1］杭健，高若柳 ．硫氰酸盐比色法测定钨的改进［J］．岩矿测试，2010，30(2)：226-229．

 [2] 岩石矿物分析编委会.岩石矿物分析[M].4版.北京：地质出版社，2011:317-328

 [3]张锦彬．硫氰酸盐分光光度法测定石英脉中的钨 量[J]．广东化工，2017，44(6)：151)