高鉻型鐵礦中六價(jià)鉻含量的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高鉻型鐵礦中六價(jià)鉻的分析方法，屬于化學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉻是一種重要的環(huán)境污染物，主要來源于電鍍、冶金、制革、印染和化工等行業(yè)排 放的"三廢"中。鉻的毒性與其價(jià)態(tài)有關(guān)，六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻高100倍，六價(jià)鉻更易為 人體吸收而且為人體蓄積，并可以引起口角糜爛、惡心、嘔吐、腹瀉、腹疼和潰瘍等病變。六 價(jià)鉻同時(shí)也是最易導(dǎo)致過敏的金屬之一，僅次于鎳；在國(guó)際上，六價(jià)鉻被列為對(duì)人體危害最 大的8種化學(xué)物質(zhì)之一，是公認(rèn)的致癌物質(zhì)。為了保障人民的身體健康，在我國(guó)生活飲用水 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定水、固體廢物等中六價(jià)鉻的限量。
[0003] 高鉻型鐵礦蘊(yùn)藏豐富的鐵、鈦、釩、鉻等稀貴金屬，是煉鐵的優(yōu)質(zhì)原料，煉鐵產(chǎn)生的 廢渣，可進(jìn)行釩、鉻的綜合利用。高鉻型鐵礦中鉻含量在〇. 7左右，不論是礦的堆放，還是礦 的冶煉，都需要清楚樣品中鉻的價(jià)態(tài)，以便做出綜合利用的高效方案。六價(jià)鉻的測(cè)定方法主 要有分光光度法、熒光猝滅法、示波極譜法、石墨爐原子吸收法、電感耦合等離子光譜及質(zhì) 譜法和離子色譜法，我國(guó)有關(guān)于固體廢物浸出毒性浸出方法，這種方法六價(jià)鉻的浸出只是 從環(huán)保角度，對(duì)水溶態(tài)和離子交換態(tài)的生物可利用態(tài)鉻進(jìn)行浸出，對(duì)于廢渣中殘存的生物 不可利用，以及其他形式存在的生物潛在可利用態(tài)鉻是不能進(jìn)行浸出的。
[0004] 高鉻型鐵礦中六價(jià)鉻的測(cè)定，必須解決兩個(gè)難題，第一個(gè)是干擾元素的消除，高鉻 型鐵礦中鐵的價(jià)態(tài)經(jīng)檢測(cè)，二價(jià)鐵居多，二價(jià)鐵是強(qiáng)還原性物質(zhì)，能快速還原六價(jià)鉻；第二 個(gè)是樣品的分解，是為了使樣品中被測(cè)組分轉(zhuǎn)換成適合于用現(xiàn)代的儀器分析方法或化學(xué)分 析方法進(jìn)行元素測(cè)定的的分析溶液。因此樣品的分解是化學(xué)分析方法中一個(gè)基本和必要的 步驟，它通常是樣品分析速度、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度的制約因素，因此試樣的分解是分析工作的 重要步驟之一，要快速而準(zhǔn)確的測(cè)定試樣中的六價(jià)鉻，必須滿三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：（1)提取液必須能 夠溶解各種形態(tài)的六價(jià)鉻（2)提取的條件是不會(huì)將游離態(tài)的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻（3)不會(huì) 將樣品中含有游離態(tài)的三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種高鉻型鐵礦中六價(jià)鉻含量的測(cè)定方法，本發(fā)明方 法可全面測(cè)定高鉻型鐵礦中的鉻含量。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供一種高鉻型鐵礦六價(jià)鉻含量的測(cè)定方法，包括如下步驟：
[0008] a、待測(cè)樣品于900°C~1000°C下，在氧氣環(huán)境下灼燒30min~120min，取出冷卻；
[0009] b、待測(cè)樣品冷卻后用水潤(rùn)濕，然后加入磷酸、氟化鈉或氫氟酸和硫酸，加熱至硫酸 冒煙，取出冷卻至室溫；其中，每0.I-Ig待測(cè)樣品中加入：15ml-20ml磷酸，0. 2g-lg氟化鈉 或 0. 5ml_3ml氫氟酸，10ml_30ml硫酸；
[0010] c、然后攪拌狀態(tài)下分批向待測(cè)樣品中加入碳酸鈉，加熱煮沸，再取下，冷卻至室 溫，移入容量瓶中用水稀釋至刻度，混勻；其中，每0.I-Ig待測(cè)樣品中加入8g-10g碳酸鈉； [0011] d、過濾、分取濾液，然后采用GB/T223. 12-1991的方法測(cè)定待測(cè)樣品的鉻含量。
[0012] 優(yōu)選的，步驟c中，分至少5次（本發(fā)明分批加入碳酸鈉的目的是防止反應(yīng)過于劇 烈）緩慢加入碳酸鈉，每次待反應(yīng)氣泡消失后，再加入下一批。
[0013] 進(jìn)一步，步驟a中，優(yōu)選將待測(cè)樣品置于瓷皿或磁舟中，并將樣品均勻鋪平后，然 后再將待測(cè)樣品放入管式爐中通氧灼燒。
[0014] 其中，步驟b中，磷酸的密度為I. 87g/ml，氫氟酸的密度為I. 15g/mL，硫酸的質(zhì)量 濃度為61. 5%。
[0015] 本發(fā)明中，磷酸采用的市售的磷酸，其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%，常溫下密度為 I. 87g/mL;氫氟酸亦為市售的氫氟酸，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%，常溫下密度為I. 15g/mL。本發(fā) 明中的硫酸為：密度為I. 84g/mL的質(zhì)量濃度為95%的硫酸按1 :1的體積比與水混合所得。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 本發(fā)明可對(duì)高鉻型鐵礦中存在的六價(jià)鉻進(jìn)行全面測(cè)定。六價(jià)鉻的形態(tài)包括水溶態(tài) 六價(jià)鉻、離子交換態(tài)六價(jià)鉻、生物可利用態(tài)六價(jià)鉻、生物不可利用態(tài)六價(jià)鉻、以及其他形式 存在的生物潛在可利用態(tài)六價(jià)鉻。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 本發(fā)明的測(cè)定六價(jià)鉻含量的方法包括以下步驟：稱取0. 1~2.Og待測(cè)樣品于瓷 皿或磁舟中，將樣品均勻鋪平，放入管式爐中，通入氧氣，設(shè)置爐溫900°C~1000°C，在設(shè)定 溫度下，灼燒樣品30min~2h，取出冷卻；冷卻至室溫后，將樣品轉(zhuǎn)入燒杯或錐形瓶中，沖入 少量水，潤(rùn)濕樣品，加入15mL~20mL磷酸，0? 2g~I.Og氟化鈉（或者0? 5mL~3mL氫氟 酸），IOmL~30mL硫酸，置于電加熱板上，加熱至冒硫酸煙，取下，冷卻至室溫；分5次緩慢 加入8g~IOg碳酸鈉，邊加邊攪拌，低溫加熱煮沸，流水冷卻至室溫，移入容量瓶中，用水 稀釋至刻度，混勻；干過濾，分取適量濾液，于IOOmL容量瓶中，用硫酸調(diào)節(jié)pH至中性，補(bǔ)加 I.OmL硫酸，加入二苯碳酰二肼顯色劑，用水定容顯色，放置5min~lOmin，于分光光度計(jì)波 長(zhǎng)540nm處，測(cè)量吸光度；然后按照GB/T223. 12-1991中4. 4進(jìn)行鉻工作曲線的繪制，結(jié)果 的計(jì)算可按照GB/T223. 12-1991中5進(jìn)行。
[0019] 本發(fā)明的測(cè)定六價(jià)鉻含量方法中，所述樣品適宜的試樣量在0.Ig~2.Og;管式爐 爐溫，選擇900°C~1000°C中任何一溫度都可；磷酸為分析純及其以上，密度為I. 70g/mLL; 氟化鈉、氫氟酸為分析純及其以上，氫氟酸的密度為〇. 888g/cm3;硫酸為分析純及其以上， 濃度為，硫酸與水按照體積1 :1混合；碳酸鈉為分析純及其以上，用量為8g~IOg;分析中 用水質(zhì)量符合GB/T6682 - 1992的三級(jí)及其以上蒸餾水。
[0020] 下面給出本發(fā)明高鉻型鐵礦中六價(jià)鉻的測(cè)定方法的詳細(xì)步驟：
[0021] A、稱取適量待測(cè)樣品于瓷皿或磁舟中，用樣勺或者其他類似工具（不會(huì)污染樣 品）將樣品均勻鋪平；在本發(fā)明的測(cè)定步驟A中樣品的量不能太大，要保證樣品均勻平鋪在 器皿中，淺薄一層，保證后面通氧氧化時(shí)的效果；
[0022]B、將待測(cè)樣品放入管式爐中，通入氧氣，設(shè)置爐溫，當(dāng)爐溫升至設(shè)置溫度（900°C~ 1000°C)后，計(jì)時(shí)30min~2h，取出樣品；在本發(fā)明的測(cè)定步驟B中，通氧以及溫度的控制， 都是保證樣品中干擾元素二價(jià)鐵的充分氧化，同時(shí)不讓樣品中的三價(jià)鉻氧化；
[0023] C、冷卻至室溫后，將樣品全部掃入燒杯或者錐形瓶中，沖入少量水，潤(rùn)濕樣品，加 入適量磷酸，適量氟化鈉，或者氫氟酸，加入適量硫酸，置于電加熱板上，加熱至冒硫酸煙， 取下，冷卻至室溫；在本發(fā)明的測(cè)定步驟C中，磷酸、氟化鈉（或者氫氟酸）、硫酸的介質(zhì)，是 確保樣品快速而準(zhǔn)確的分解，同時(shí)不會(huì)造成樣品中六價(jià)鉻的還原，和三價(jià)鉻的氧化；
[0024] D、緩慢加入碳酸鈉，邊加邊攪拌，低溫加熱煮沸，流水冷卻至室溫，移入容量瓶中， 用水稀釋至刻度，混勻；本發(fā)明的測(cè)定步驟D中，碳酸鈉的加入為了有效分離三價(jià)鐵，使鐵 離子不進(jìn)入溶液，消除鐵離子對(duì)六價(jià)鉻的顯色影響；
[0025] E、干過濾，分取適量濾液，于IOOmL容