濕法炼锌中间过程液中镍的极谱法测定.docVIP

湿法炼锌中间过程液中镍的微分脉冲极谱法测定 刘永帅 张旭 梁龙伟 （昆明理工大学 冶金与能源工程学院，昆明 650093） 摘 要 在氨-氯化铵缓冲液（pH=10.0）+150g/L柠檬酸钠+2g/L丁二酮肟（DMG）的底液体系中，采用微分脉冲极谱法测定湿法炼锌中间液里的镍量，其在-0.98V左右产生灵敏的微分脉冲极谱波。镍浓度在8.52×10-7mol/L～8.52×10-5mol/L范围内，与相应峰电流有良好的线性关系，检测限为1.7×10-7mol/L。该方法已成功用于湿法炼锌中上清、一段净化后液、二段净化后液、电积新液、电积废液中镍的测定，RSD分别小于或等于0.43%、1.33%、1.92%、2.87%、4.87%，镍加标回收率为98.4%～102.2%。该方法灵敏、简单、快速。 关键词 湿法炼锌；镍；微分脉冲极谱；络合物吸附波；标准加入法 湿法炼锌过程要除去很多有害杂质，为锌电沉积提供合格新液，保证析出锌的质量。其中镍是湿法炼锌过程中主要的有害杂质元素之一，尤其是在长周期锌电积工艺中，要求杂质镍离子浓度要小于0.15mg/L[],因此在湿法炼锌过程中必须准确测定其浓度，以便于整个工艺的有效控制。 微痕量镍的检测方法很多。现行测镍的方法，主要是镍试剂分光光度法，在所用的显色剂中，丁二酮肟类和偶氮类的试剂应用广泛,但选择性较差,灵敏度低[]。由于湿法炼锌各段净化后液成分复杂，尤其是锌浓度很高，给其中镍的检测带来很大困难。近年来有较多关于极谱法测镍的报道[-]，用极谱法测定湿法炼锌中间液里镍也有报道[7-891011]，但这些方法所用试剂体系复杂，有的还要进行预处理，国内报道的方法应用的仪器单一、方法模式单一。应用新的仪器、新的模式方法和较简单的试剂体系直接测定湿法炼锌中间液里的镍的方法还未见报道。本文根据Ni（Ⅱ）DMG在氨-氯化铵底液里形成络合物吸附波的最佳条件，提出了快速、简单、准确的测定湿法炼锌中间液里镍的新方法。已成功应用于测定湿法炼锌浸出上清液、各段净化后液、电积新液、电积废液中镍量。 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 （1）瑞士万通VA797伏安极谱仪，三电极系统（滴汞电极、铂辅助电极、Ag/AgCl参比电极）；雷磁pHSJ-3F实验室pH计； （2）镍标准贮存溶液：称取1.000g纯镍(99.95％以上)于200 ml烧杯中，加15 ml硝酸(3+2)加热至完全溶解，蒸至稠状，加入10 ml硫酸(1+1)蒸至冒二氧化硫白烟，取下冷却，用水冲洗表面皿及杯壁，加热至盐类完全溶解，冷却，移人1000m l容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1ml含1 mg镍； （3）镍标准溶液：移取5ml镍标准贮存溶液置于100ml容量中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 ml含50μg镍； （4）DMG：2 g/L乙醇溶液； （5）氨-氯化铵缓冲液：pH=10.0； （6）柠檬酸钠溶液：150g/L； 实验所用试剂均为分析纯，用水为去离子水。 1.2 实验方法 依次移取适量镍标液或试样液、10ml柠檬酸钠溶液、1ml氨水-氯化铵缓冲液、0.1mlDMG乙醇溶液于电解杯中，于万通VA797伏安极谱仪上，选择滴汞电极、微分脉冲模式进行扫描，其峰电位为-0.98V，标准加入法测定，以全峰峰高计算。该方法微分脉冲极谱波形图见图1，标准加入曲线见图2。 图1 标准加入法测镍微分脉冲极谱波形图 Fig.1 The differential pulse polarogram of nickel with standard addition method Working electrode: DME; Stirrer speed: 2000rpm; Mode: DP; Purge time: 300s; Equilibration time: 5s; pulse amplitude: 90mV; Start potential: -0.85V; End potential: -1.05V; Voltage step: 2mV; Voltage step time: 0.35s; Sweep rate: 5.7mV/s; Peak potential Ni: -980mV. 图2 极谱法测镍标准加入曲线 Fig.2 Standard addition curve of nickel by Polarographic 2 结果与讨论 2.1丁二酮肟（DMG）Ni（Ⅱ）络合物在氨性底液中的还原特性 有关Ni（Ⅱ）DMG络合物在汞电极上的电化学还原特性的研究有很多，但是到现在为止，有关其还原过程的机理解释还是没能达到共识[-]。本实验中，从-0.6V到-1.1V，分别对溶液1. 10ml柠