铁矿石中全铁含量的测定

铁矿石中全铁含量的测定

（重铬酸钾容量法）

铁矿石一般能被盐酸在低温电炉上加热分解，如残渣为白色，表明试样分解完全，若残渣有黑色或其它颜色，是因为铁的硅酸盐难溶于盐酸，可加入氢氟酸或氟化钠再加热使试样分解完全，SiO 2+4HF==SiF4↑+2H2O

MSiO 3+4HF+2HCl==MCl2+SiF4↑+2H2O

还可以加入少量磷酸，以消除溶液中铁的黄色对终点的干扰同时降低Fe 3+/Fe2+电位，增大终点突跃范围，使反应更完全。

磁铁矿的分解速度很慢，可用硫－磷混合酸（1+2）在高温电炉上加热分解，但应注意加热时间不能太长，以防止生成焦磷酸盐。

部分铁矿石试样的酸分解较困难，宜采用碱熔法分解试样，常用的熔剂有碳酸钠、过氧化钠、氢氧化钠和过氧化钠－碳酸钠（1+2）混合熔剂等，在银坩埚、镍坩埚、高铝坩埚或石墨坩埚中进行。碱熔分解后，再用盐酸溶液浸取。

基本原理：在酸性溶液中，用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁，加入氯化汞以除去过量的氯化亚锡，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。反应方程式：

2Fe 3+ + Sn2+ + 6Cl-—→ 2Fe2+ + SnCl62―

Sn 2+ + 4Cl- + 2HgCl2 —→ SnCl62― + Hg2Cl 2↓

6Fe 2+ + Cr2O 72- + 14H+ —→ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 2Cr3+ + 7H2O

计算结果：

Fe (%)=V ⨯0. 00200. 2V ⨯100=m m

此法的优点是：过量的氯化亚锡容易除去，重铬酸钾溶液比较稳定，滴定终点的变化明显，受温度的影响（30℃以下）较小，测定的结果比较准确。

一、硫—磷混酸溶样

1、药品及试剂

①（2+3）硫磷混合酸

②重铬酸钾标准溶液：1.00 mL此溶液相当于0.0020g 铁。

称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾（基准试剂）于250 mL烧杯中，以少量水溶解后移入1L 容量瓶中，用水定容。

③氯化亚锡溶液：10%

称取10g 氯化亚锡溶于10 mL盐酸中，用水稀释至100 mL。

④氯化高汞饱和溶液：

⑤二苯胺磺酸钠指示剂：0.5%

⑥氟化钠

2、分析步骤：

准确称取0.2g 试样于250mL 锥形瓶中，加0.5g 氟化钠，用少许水润湿后，加入10mL （2+3）硫磷混合酸，摇匀。在高温电炉上加热溶解完全，直至冒出三氧化硫白烟，取下冷却，加入20mL 盐酸，低温加热至近沸，并维持3-5min ，溶液变澄清，取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁（Ⅲ）离子的黄色消失，并过量2滴，

用水冲洗杯壁。在水槽中冷却，加入10mL 氯化高汞饱和溶液，摇动后放置2-3 min，加水至120mL 左右，冷却后加入5滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。与试样分析的同时进行空白试验。

3、注意事项：

①溶样时需要用高温电炉，并不断地摇动锥形瓶以加速分解，否则在瓶底将析出焦磷酸盐或偏磷酸盐，使结果不稳定。

②熔矿温度要严格控制。通常铁矿在250-300℃加热3-5min 即可分解。温度过低，样品不易分解；温度过高，时间太长，磷酸会转化为难溶的焦磷酸盐，在350℃以上凝成硬块，影响滴定终点辨别，并使分析结果偏低。

③控制好二氯化锡还原铁（Ⅲ）的滴加量。过量二氯化锡被二氯化汞氧化，应生成白色丝状沉淀。如果还原时二氯化锡过量太多，则二氯化锡进一步被还原成金属汞，产生灰色或黑色沉淀。金属汞容易被重铬酸钾氧化，使铁的结果偏高。出现这种情况时，应称样重新测定。

④二氯化汞溶液应在小体积时加入，有白色丝绢光泽沉淀生成。这种甘汞沉淀的产生比较缓慢。因此加入加入二氯化汞后应摇匀并放置2-3 min，时间过短则结果偏高。

⑤指示剂必须用新配制的，每周应更换一次。

⑥加水稀释的目的：滴定时K 2Cr 2O 7, 被Fe 2+还原为Cr 3+，呈绿色，对终点观察有影响，稀释后颜色较浅，便于终点观察；Fe 2+易氧化，尤其在酸性溶液中或加热易氧化，用水稀释使溶液很快冷却。

二、过氧化钠分解试样

1、药品及试剂

①硫磷混合酸：15%+15%+70%

将150mL 浓硫酸缓缓倒入700mL 水中，冷却后加入150mL 磷酸，搅匀。

②重铬酸钾标准溶液：1.00 mL此溶液相当于0.0020g 铁。

称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾（基准试剂）于250 mL烧杯中，以少量水溶解后移入1L 容量瓶中，用水定容。

③氯化亚锡溶液：10%

称取10g 氯化亚锡溶于20 mL盐酸中，用水稀释至100 mL。

④氯化高汞饱和溶液：5%

⑤二苯胺磺酸钠指示剂：0.5%

⑥过氧化钠

2、分析步骤：

准确称取0.2g 试样，置于银坩埚中，加3g 过氧化钠，混匀，再覆盖1g 过氧化钠。放入已经升温至650-700℃的马弗炉中，熔融5 min，取出冷却。将坩埚放入300mL 烧杯中，加水20mL ，浸取。待剧烈作用停止后，加盐酸20mL ，同时搅拌，使溶块溶解，然后用5%盐酸洗净坩埚。在电炉上加热溶解至近沸并维持约10min 。取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁（Ⅲ）离子的黄色消失，并过量2滴。用水冲洗杯壁，在水槽中冷却，加入10mL 氯化高汞饱和溶液，摇动后放置2-3min ，加硫-磷混酸15mL ，用水稀释至120mL ，加5滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点。与试样分析同时进行空白试验。

3、注意事项：

①过氧化钠熔矿，能分解各类铁矿石且易于浸取，熔融应控制在刚全熔为佳。 ②过氧化钠熔融物用盐酸提取后，要煮沸5-10 min ，以赶净过氧化氢，否则

测定结果不正常。

③用氯化亚锡还原铁时，必须在盐酸溶液中进行，同时溶液体积不能过大，温度不应低于60-70℃。否则氯化亚锡容易水解。

④控制好氯化亚锡还原铁（Ⅲ）的滴加量。过量氯化亚锡被氯化高汞氧化，应生成白色丝状沉淀。如果还原时氯化亚锡过量太多，则氯化亚锡进一步被还原成金属汞，产生灰色或黑色沉淀。金属汞容易被重铬酸钾氧化，使铁的结果偏高。出现这种情况时，应称样重新测定。

⑤氯化高汞溶液应在小体积时加入，有白色丝绢光泽沉淀生成。这种甘汞沉淀的产生比较缓慢。因此加入加入氯化高汞后应摇匀并放置2-3 min，时间过短则结果偏高。

⑥指示剂必须用新配制的，每周应更换一次。

⑦每批测定，应作2个空白试验，以校正测定结果。