容量法快速测定铁矾土中的三氧化二铝.docVIP

容量法快速测定铁矾土中的三氧化二铝 　　摘 要：试样用混合熔剂熔融，盐酸浸取，用氨水调节酸度消除钙镁等离子的干扰，加入过量的EDTA，在弱酸介质中，与铝络合，以PAN为指示剂，以铜标液回滴过量的EDTA，测得三氧化二铝的量。 　　关键词：碱性熔剂；置换滴定法；Cu-PAN络合物；酸度控制 　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.020 　　1 前言 　　山钢股份莱芜分公司采用铁矾土替代萤石进行化渣，减少对炉衬的侵蚀，同时节约成本，提高炉龄，降低钢铁料消耗并改善环境。铁矾土主要成分为三氧化二铝，其含量范围在30%-70%。为此，参考有关文献[1-2]，制定了EDTA络合-铜盐返滴定法快速测定三氧化二铝的方法。 　　2 实验部分 　　2.1 试剂 　　1）混合熔剂：碳酸钠+硼酸+碳酸钾（3+2+1）；2）浓盐酸；3）EDTA标准溶液（0.0100mol/L）；4）乙酸-乙酸钠缓冲溶液PH4.5：称取无水乙酸钠50g，加冰乙酸60ml，以水稀释至1000ml摇匀；5）盐酸（1+9）；6）氨水（1+1）；7）酚酞指示剂1%；8）PAN指示剂（0.1%乙醇溶液）；8）氟化钠饱和溶液；9）硫酸铜标液（0.005mol/L）；10）三氧化二铝标准溶液（1mg/ml）。称取99.99%金属铝0.2646g于聚四氟乙烯烧杯中，加适量水，加氢氧化钠4g，稍加热使铝溶解后冷却，搅拌并加浓盐酸15ml，加热煮沸，冷却至室温后移入500ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 　　2.2 实验步骤 　　2.2.1 硫酸铜标液对EDTA标液换算系数K 　　移取EDTA标准溶液10ml于250ml锥形瓶中，加适量水，加乙酸-乙酸钠缓冲溶液10ml，加PAN指示剂5滴，用硫酸铜标准溶液滴定至紫红色突变为止。 　　2.2.2 EDTA标液对Al2O3的滴定度 　　移取三氧化二铝标准溶液20ml于250ml锥形瓶中，加入EDTA标准溶液20ml，加酚酞指示剂5滴，用氨水（1+1）调至微红色，再用盐酸调至红色消失，加乙酸-乙酸钠缓冲溶液20ml，加热煮沸3min，加入PAN指示剂7滴，用硫酸铜标准溶液滴定至紫红色突变，记下消耗硫酸铜标准溶液体积V2。 　　2.3 试样分解 　　试样粒度应小于0.088mm，在105-110℃恒温箱中干燥2h，移于干燥器中冷却至室温。称取0.2000g试样放于已盛有3g混合熔剂的铂金坩埚中，混匀，覆盖少许混合熔剂，盖上坩埚盖，于900-950℃高温炉中熔融10min至熔融物透明，取出冷却。将坩埚和坩埚盖置于预先加入100ml蒸馏水和10ml盐酸的250ml烧杯中，低温加热浸出熔融物，直至溶液清亮，用水洗出坩埚和坩埚盖，冷却至室温，移入250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 　　2.4 测定 　　移取25ml母液于500ml三角瓶中，加25mlEDTA（0.01mol/L）标准溶液，滴加5滴酚酞指示剂，用氨水调至溶液出现淡红色，再用（1+9）的盐酸调至红色消失，并过量一滴。加入20ml乙酸―乙酸钠缓冲溶液，加热煮沸并保温2分钟，取下稍冷，滴加PAN指示剂5滴，用0.005mol/L硫酸铜标准溶液滴定至紫红色突变（不计数），补加乙酸-乙酸钠缓冲溶液10ml，加入氟化钠饱和溶液30ml，加热煮沸3min，取下补加PAN指示剂5滴，立即用硫酸铜标准溶液滴定至紫红色突变为止。 　　2.5 结果计算 　　2.5.1 本法计算公式 　　2.5.2 标钢互算法 　　3 实验结果与讨论 　　3.1 标样测定结果与标准值对照表 　　3.2 熔剂选择 　　实验表明，对铁矾土单独用Na2CO3高温熔融，试样不易分解完全；而用Na2CO3和H3BO3混合溶剂高温熔融，熔块不易提取；采用Na2CO3-K2CO3-H3BO3混合熔剂，既保证了样品的完全分解，又易于提取。 　　3.3 EDTA加入量 　　5mlEDTA标准滴定溶液（0.01mol/l）可络合2.55mgAL2O3。应根据试液中Al2O3量加入EDTA标准溶液，并过量5ml，加入EDTA后调节酸度。如溶液变浑浊，说明EDTA加入量不足，需重新调节碱度使溶液清亮后补加EDTA，再调节酸度。 　　3.4 EDTA与铝络合温度条件选择 　　采用加热煮沸的方式，既加速了三价铝与EDTADE的络合，又增加了Cu-PAN络合物的溶解度，使滴定终点敏锐清晰。 　　3.5 干扰元素消除 　　由于铁矾土中的三氧化二铝的含量相对较高，在PH6-7以氨水沉淀铝、铁，使与钙、镁等元素分离，再调节酸度至PH5左右，加热煮沸，使铝络合完全，加入氟化物置换，再用铜标液滴定释放出的EDTA，以此求得三氧化二铝的量。 　　4