本發(fā)明涉及一種礦石中鉑、鈀的連續(xù)測定方法,具體地說,涉及一種用活性炭分離富集、用分光光度法連續(xù)測定鉑、鈀的方法。
背景技術(shù):
礦石中鉑、鈀的含量一般用石油醚-三氯甲烷萃取分光光度法測定,該方法基于鉑(IV)在氯化亞錫存在下被還原為鉑(II),與雙十二烷基二硫代乙二酰胺(DDO)生成櫻紅色絡(luò)合物,用石油醚-三氯甲烷混合溶劑萃取測定鉑;在8mol/L的鹽酸溶液、50℃的水浴中,鈀(II)與DDO生成黃色絡(luò)合物,用石油醚-三氯甲烷混合溶劑萃取測定鈀。該方法對于每個(gè)樣品中鉑、鈀的測定都需要完成兩次萃取過程,步驟較繁瑣,不適用于批量樣品的測定;另外,有色絡(luò)合物被萃取至石油醚-三氯甲烷有機(jī)相體系,測定時(shí)會(huì)有大量萃取劑揮發(fā),且毒性較大,對人體產(chǎn)生危害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種礦石中鉑、鈀的連續(xù)測定方法,該方法簡便快速、環(huán)境友好,具有良好準(zhǔn)確度和精密度。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種礦石中鉑、鈀的連續(xù)測定方法,包括以下步驟:
(1)稱取礦石樣品,灼燒,冷卻后,向樣品中加入濃鹽酸、雙氧水,加熱溶解;
(2)加水稀釋,煮沸,冷卻,過濾,濾液用活性炭吸附;
(3)將吸附后的活性炭灼燒;冷卻后加入王水溶解,向溶液中加入飽和氯化鈉溶液,蒸干;加鹽酸及少量水溫?zé)崛芙恹}類,過濾于比色管中,濾液用水定容;
(4)取所得溶液,加入磷酸、5-Cl-PADAB(4-(5-氯-2-吡啶)-偶氮-1,3-二氨基苯),室溫顯色,在555-557nm波長處,測定其吸光度,計(jì)算可得樣品中鈀的含量;
(5)取步驟(3)所得溶液,加入磷酸、5-Cl-PADAB,置于沸水浴中加熱,在565-567nm波長處,測定其吸光度為鉑、鈀和量,用差減法計(jì)算可得樣品中 鉑的含量。
所述礦石中鉑、鈀的連續(xù)測定方法具體包括以下步驟:
(1)稱取礦石樣品15-25g,于700-750℃灼燒3-5小時(shí),冷卻后,向樣品中加入濃鹽酸30-40mL,濃度為30%的雙氧水5-8mL,加熱溶解30-40分鐘;
(2)加水稀釋至100-110mL,煮沸,冷卻至40-50℃,過濾,濾液進(jìn)入裝有活性炭的吸附柱,用濃度為0.12-0.24mol/L的稀鹽酸洗滌,再用水洗滌;
(3)將活性炭取出,于700-750℃灼燒3-4小時(shí);冷卻后,加入王水4-5mL,于150-200℃溶解,向溶液中加2-3滴飽和氯化鈉溶液,在沸水浴上蒸至近干;再加入鹽酸,沸水浴上蒸至近干;加4-6滴濃度為6mol/L的鹽酸及少量水溫?zé)崛芙恹}類,過濾于25mL比色管中,濾液用水定容;
(4)取5.00-10.00mL步驟(3)中所得溶液于25mL比色管中,加入磷酸、5-Cl-PADAB,用水定容,室溫顯色15-20分鐘,以試劑空白作參比,在555-557nm波長處,測定其吸光度,計(jì)算可得樣品中鈀的含量;
(5)取5.00-10.00mL步驟(3)中所得溶液于25mL比色管中,加入磷酸、5-Cl-PADAB,置于沸水浴中加熱10-12分鐘,取出流水冷卻,用水定容,以試劑空白作參比,在565-567nm波長處,測定其吸光度為鉑、鈀和量,用差減法計(jì)算可得樣品中鉑的含量。
在該方法中,在步驟(2)中溶液加水稀釋至100-110mL,目的是為了保證活性炭吸附鉑、鈀時(shí)鹽酸的濃度為1.2-4.8mol/L。
煮沸后冷卻至40-50℃的目的是保證鉑、鈀在活性炭上的吸附率達(dá)99.9%以上。
在所述步驟(3)中,加入鹽酸,然后沸水浴上蒸至近干的操作重復(fù)3-4次。鹽酸的濃度為6mol/L,每次用量為2-3mL。其目的是將硝酸驅(qū)盡,防止鉑、鈀與硝酸生成硝基絡(luò)合物,使結(jié)果偏低。
在步驟(4)、(5)中,所加入的磷酸的濃度為7.32mol/L,用量為2.0-5.0mL,其目的是調(diào)節(jié)顯色體系的酸度為1.2-3.0mol/L,另外還可以消除溶液中少量鐵離子的干擾。室溫下鈀與5-Cl-PADAB在1.2-3.0mol/L的磷酸溶液中形成穩(wěn)定的有色絡(luò)合物,而鉑不與5-Cl-PADAB反應(yīng)。在步驟(5)中,基于鉑、鈀在沸水浴中與5-Cl-PADAB形成的有色絡(luò)合物的吸光度在波長565-567nm處有良好的加和性,而將顯色體系置于沸水浴中加熱10-12分鐘。
在步驟(4)、(5)中,5-Cl-PADAB的濃度為0.6g/L,用量為1.00-2.00mL。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明在用分光光度法測定時(shí)選擇磷酸溶液,酸度范圍較寬,易于掌握, 同時(shí)能夠消除少量鐵的干擾;活性炭富集分離鉑、鈀,吸附效率達(dá)到99.9%以上,取代了反復(fù)多次的萃取、洗滌步驟。
本發(fā)明簡便快速,環(huán)境友好,具有良好準(zhǔn)確度和精密度,適用于批量樣品的測定。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
采用本發(fā)明的測定方法,其測定步驟為:
(1)準(zhǔn)確稱取一定量的樣品于瓷舟中,將瓷舟置于馬弗爐中,升至一定溫度,灼燒數(shù)小時(shí),冷卻后將樣品移入燒杯中,加入濃鹽酸、雙氧水,于電爐上加熱熔解;
(2)加水稀釋至一定體積,于電爐上煮沸,冷卻至一定溫度,用布氏漏斗抽濾,濾液進(jìn)入裝有活性炭的吸附柱,稀鹽酸洗滌,再用水洗滌。將活性炭取出,置于瓷坩堝內(nèi),將瓷坩堝放入馬弗爐中,在一定溫度下灼燒數(shù)小時(shí);
(3)取出冷卻后,加入王水,于電爐上低溫溶解,將溶液轉(zhuǎn)入燒杯中,加數(shù)滴飽和氯化鈉溶液,在沸水浴上蒸至近干,再加入鹽酸,沸水浴上蒸至近干,重復(fù)數(shù)次,加數(shù)滴鹽酸及少量水溫?zé)崛芙恹}類,過濾于比色管中,用水洗燒杯及濾紙,用水定容;
(4)分取步驟(3)中一定體積的溶液于比色管中,加入磷酸、5-Cl-PADAB,用水定容,室溫顯色,以試劑空白作參比,在一定波長處,測定其吸光度,計(jì)算可得樣品中鈀的含量;
(5)分取步驟(3)中一定體積的溶液于比色管中,加入磷酸、5-Cl-PADAB,置于沸水浴中加熱一定時(shí)間,取出流水冷卻,用水定容,以試劑空白作參比,在一定波長處,測定其吸光度為鉑、鈀和量,用差減法計(jì)算可得樣品中鉑的含量。
實(shí)施例1
準(zhǔn)確稱取23.5698g樣品1#于瓷舟中,將瓷舟置于馬弗爐中,升溫至750℃,灼燒4小時(shí),冷卻后將樣品移入250mL燒杯中,加入30mL濃鹽酸、5mL雙氧水(濃度為30%),于電爐上加熱熔解30分鐘。加水稀釋至100mL,于電爐上煮沸,冷卻至40-50℃,用裝有活性炭吸附柱的布氏漏斗抽濾,用濃度為0.24mol/L的稀鹽酸洗滌,再用水洗滌。將活性炭柱取出,置于瓷坩堝內(nèi),將瓷坩堝放入馬弗爐中,在750℃下灼燒3小時(shí)。取出冷卻后,以少量水潤濕殘?jiān)?,加?mL 王水,于150℃電爐上溶解,將溶液轉(zhuǎn)入燒杯中,加2滴飽和氯化鈉溶液,在沸水浴上蒸至近干,再加入2mL 6mol/L鹽酸,沸水浴上蒸至近干,重復(fù)3次,加5滴6mol/L鹽酸及少量水溫?zé)崛芙恹}類,過濾于25mL比色管中,用水洗燒杯及濾紙,用水定容。分取10.00mL溶液于比色管中,加入2.0mL7.32mol/L磷酸、1.00mL 0.6g/L 5-Cl-PADAB,用水定容,室溫顯色15分鐘,以試劑空白作參比,在波長556nm處,測定其吸光度為0.140,計(jì)算可得樣品中鈀的含量為0.53g/t。再分取10.00mL溶液于比色管中,2.0mL7.32mol/L磷酸、1.00mL 0.6g/L5-Cl-PADAB,置于沸水浴中加熱10分鐘,取出流水冷卻,用水定容,以試劑空白作參比,在波長566nm處,測定其吸光度為0.180,用差減法計(jì)算可得樣品中鉑的含量為0.18g/t。
實(shí)施例2
準(zhǔn)確稱取20.0560g樣品2#于瓷舟中,將瓷舟置于馬弗爐中,升溫至730℃,灼燒3小時(shí),冷卻后將樣品移入250mL燒杯中,加入40mL濃鹽酸、7mL雙氧水(濃度為30%),于電爐上加熱熔解30分鐘。加水稀釋至100mL,于電爐上煮沸,冷卻至40-50℃,用裝有活性炭吸附柱的布氏漏斗抽濾,用濃度為0.24mol/L的稀鹽酸洗滌,再用水洗滌。將活性炭柱取出,置于瓷坩堝內(nèi),將瓷坩堝放入馬弗爐中,在750℃下灼燒3小時(shí)。取出冷卻后,以少量水潤濕殘?jiān)?,加?mL王水,于170℃電爐上溶解,將溶液轉(zhuǎn)入燒杯中,加3滴飽和氯化鈉溶液,在沸水浴上蒸至近干,再加入3mL6mol/L鹽酸,沸水浴上蒸至近干,重復(fù)4次,加4滴6mol/L鹽酸及少量水溫?zé)崛芙恹}類,過濾于25mL比色管中,用水洗燒杯及濾紙,用水定容。分取5.00mL溶液于比色管中,加入3.0mL7.32mol/L磷酸、2.00mL 0.6g/L 5-Cl-PADAB,用水定容,室溫顯色20分鐘,以試劑空白作參比,在波長555nm處,測定其吸光度為0.280,計(jì)算可得樣品中鈀的含量為2.49g/t。再分取10.00mL溶液于比色管中,2.0mL7.32mol/L磷酸、2.00mL 0.6g/L5-Cl-PADAB,置于沸水浴中加熱11分鐘,取出流水冷卻,用水定容,以試劑空白作參比,在波長567nm處,測定其吸光度為0.666,用差減法計(jì)算可得樣品中鉑的含量為0.56g/t。
實(shí)施例3
準(zhǔn)確稱取21.1687g樣品3#于瓷舟中,將瓷舟置于馬弗爐中,升溫至750℃,灼燒5小時(shí),冷卻后將樣品移入250mL燒杯中,加入40mL濃鹽酸、8mL雙氧水(濃度為30%),于電爐上加熱熔解40分鐘。加水稀釋至110mL,于電爐上 煮沸,冷卻至40-50℃,用裝有活性炭吸附柱的布氏漏斗抽濾,用濃度為0.24mol/L的稀鹽酸洗滌,再用水洗滌。將活性炭柱取出,置于瓷坩堝內(nèi),將瓷坩堝放入馬弗爐中,在740℃下灼燒4小時(shí)。取出冷卻后,以少量水潤濕殘?jiān)?,加?mL王水,于180℃電爐上溶解,將溶液轉(zhuǎn)入燒杯中,加2滴飽和氯化鈉溶液,在沸水浴上蒸至近干,再加入2mL6mol/L鹽酸,沸水浴上蒸至近干,重復(fù)3次,加6滴6mol/L鹽酸及少量水溫?zé)崛芙恹}類,過濾于25mL比色管中,用水洗燒杯及濾紙,用水定容。分取10.00mL溶液于比色管中,加入4.0mL7.32mol/L磷酸、1.00mL 0.6g/L 5-Cl-PADAB,用水定容,室溫顯色2分鐘,以試劑空白作參比,在波長557nm處,測定其吸光度為0.251,計(jì)算可得樣品中鈀的含量為1.06g/t。再分取10.00mL溶液于比色管中,3.0mL7.32mol/L磷酸、1.00mL 0.6g/L5-Cl-PADAB,置于沸水浴中加熱12分鐘,取出流水冷卻,用水定容,以試劑空白作參比,在波長565nm處,測定其吸光度為0.377,用差減法計(jì)算可得樣品中鉑的含量為0.63g/t。
實(shí)施例4
準(zhǔn)確稱取24.6138g樣品4#于瓷舟中,將瓷舟置于馬弗爐中,升溫至750℃,灼燒5小時(shí),冷卻后將樣品移入250mL燒杯中,加入40mL濃鹽酸、8mL雙氧水(濃度為30%),于電爐上加熱熔解40分鐘。加水稀釋至110mL,于電爐上煮沸,冷卻至40-50℃,用裝有活性炭吸附柱的布氏漏斗抽濾,用濃度為0.24mol/L的稀鹽酸洗滌,再用水洗滌。將活性炭柱取出,置于瓷坩堝內(nèi),將瓷坩堝放入馬弗爐中,在740℃下灼燒3小時(shí)。取出冷卻后,以少量水潤濕殘?jiān)?,加?mL王水,于180℃電爐上溶解,將溶液轉(zhuǎn)入燒杯中,加2滴飽和氯化鈉溶液,在沸水浴上蒸至近干,再加入2mL6mol/L鹽酸,沸水浴上蒸至近干,重復(fù)3次,加6滴7.32mol/L鹽酸及少量水溫?zé)崛芙恹}類,過濾于25mL比色管中,用水洗燒杯及濾紙,用水定容。分取10.00mL溶液于比色管中,加入4.0mL7.32mol/L磷酸、1.00mL 0.6g/L 5-Cl-PADAB,用水定容,室溫顯色2分鐘,以試劑空白作參比,在波長557nm處,測定其吸光度為0.240,計(jì)算可得樣品中鈀的含量為0.87g/t。再分取10.00mL溶液于比色管中,3.0mL7.32mol/L磷酸、1.00mL 0.6g/L5-Cl-PADAB,置于沸水浴中加熱10分鐘,取出流水冷卻,用水定容,以試劑空白作參比,在波長565nm處,測定其吸光度為0.289,用差減法計(jì)算可得樣品中鉑的含量為0.21g/t。
比較例1
準(zhǔn)確稱取37.4791g樣品1#于瓷舟中,將瓷舟置于馬弗爐中,升溫至750℃,灼燒3小時(shí),冷卻后將樣品移入50mL燒杯中,加入30mL濃鹽酸、5mL雙氧水(濃度為30%),于電爐上加熱熔解30分鐘,冷卻后轉(zhuǎn)移至200mL容量瓶,待澄清后分取10.00mL于100mL分液漏斗中,加入1mL2g/L雙十二烷基二硫代乙二酰胺溶液,搖勻,置于50℃水浴中保溫20分鐘,冷卻至室溫,加入5mL石油醚-氯仿(3+1)混合溶劑,震蕩1分鐘,分層后,在波長450nm處用試劑空白做參比,測定其吸光度為0.134,鈀的含量為0.55g/t。再分取10.00mL于100mL分液漏斗中,加入1-2mL石油醚-氯仿(3+1)混合溶劑,震蕩1分鐘,分層后將有機(jī)相全部棄去,水相中加入1mL2g/L雙十二烷基二硫代乙二酰胺溶液,搖勻,再加入0.5mL 500g/L氯化亞錫溶液,5mL石油醚-氯仿(3+1)混合溶劑,震蕩1分鐘,分層后,在波長515nm處用試劑空白做參比,測定其吸光度為0.071,鉑的含量為0.18g/t。
準(zhǔn)確度與精密度試驗(yàn)
按照比較例1的萃取分離法以及實(shí)施例1-4的方法對四種鐵礦石樣品(1-4#)平行測定6次(n=6),測得結(jié)果與石油醚-氯仿萃取分離法結(jié)果一致,將測得數(shù)據(jù)做數(shù)理統(tǒng)計(jì)處理,相對誤差小于3.6%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在小于4.7%,符合《測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)》GB/T 6379.6-2009中相對誤差(≤5%)和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(≤5%)的要求,說明本發(fā)明具有良好準(zhǔn)確度和精密度,見表1、2。
表1鈀測定值的準(zhǔn)確度與精密度試驗(yàn)
表2鉑測定值的準(zhǔn)確度與精密度試驗(yàn)