直接测定钒渣中三价钒含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学分析方法，具体涉及一种直接测定银渣中三价银含量的分析方 法。
【背景技术】
[0002] 钒渣是含钒原料经过冶炼使得钒得到充分富集而成的工艺矿石，是提钒（V2O 5)的 主要原料，具有很大的经济价值。了解钒渣的价态及含量对确定提钒工艺中钒的生产工艺 条件，提高生产转化率有着重要意义。针对钒渣中钒的价态研究，国内已有较多研究，其中 《X射线光电能谱分析钒渣熟料中钒的价态》与《钒渣中钒的价态分析》均为定性分析；《钠 化隹凡渣中银的价态分析》为定量分析，方法为以硫酸亚铁铵滴定法测定四价银及五价银含 量，由总钒减去五价钒及四价钒含量得三价钒含量，方法较为复杂繁冗，三价钒为间接测 定，准确度不高。
[0003] 还例如，申请号为"201210572028. 3"，发明名称为"测定钒含量的方法"，公开了一 种包括以下步骤：用盐酸消解含钒样品，得到含钒溶液；通过电感耦合等离子体原子发射 光谱仪测定含钒溶液中的钒含量。该专利采用ICP测定分析含钒液中钒的含量，检测费用 和检测设备较贵，还存在较大的试验误差。
[0004] 申请号为"201310030450.0"，发明名称为"氧化钒中四价钒含量的测定方法"，公 开了一种测定步骤为：（1)测定氧化钒试样中的全钒含量；(2)采用碱溶法溶解相同的氧化 钒试样，将不溶物过滤分离，得到滤液和不溶的三价钒沉淀；（3)在滤液加入硫酸，滴加钒 指示剂后用硫酸亚铁铵标液滴定五价钒含量；(4)在三价钒沉淀中加入硫酸和硝酸后加热 溶解，然后加入硫酸亚铁铵将钒还原成低价态，再滴加高锰酸钾将钒氧化成五价；然后加入 尿素，用亚硝酸钠溶液还原过量的高锰酸钾，滴加钒指示剂后用硫酸亚铁铵标液滴定三价 隹凡含量；（5)以全I凡含量减去三价I凡和五价I凡的含量即为四价I凡含量。该专利方法也是三 价钒间接测定方法，测定过程复杂，准确度不高。
[0005] 由文献查，国内外学者认为钒渣中钒主要以三价存在，形成含钒尖晶石，五价钒及 四价钒含量极少，发明人认为可直接测定钒渣中三价钒含量，提高三价钒测定的准确度及 分析速率。
[0006] 钒渣中含有大量的锰、硅、钙、镁、铁等元素，这些元素经焙烧形成不同的物相。要 解决三价钒的测定难题，首先解决样品分解难题，分解样品时尽可能将含钒物相全部打开； 其次，消除高价锰、高价铁、以及高价钒的干扰，并保证钒渣中四价钒不被还原，高价锰、高 价铁、高价银等与三价银反应活性较强，在一定酸性介质中，不能共存，会将三价银氧化成 四价银，对三价银测定产生干扰，需选择合适的还原剂能优先还原高价物且保证不还原四 价钒；最后因三价钒有较强的还原性，需保证在整个分析过程中三价钒不被氧化。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单，准确度高，可以直接测定钒渣 中三价钒的方法。
[0008] 本发明一种直接测定钒渣中三价钒含量的方法，包括以下步骤：
[0009] A、取粒径彡0. 125mm的待测样品X/g于反应容器中；
[0010] B、向反应容器中加入盐酸和氟化盐溶解待测样品，加入三氯化钛为掩蔽剂，加入 碳酸氢钠以产生二氧化碳保护气，对反应容器加盖隔绝空气，加热至溶液微沸；
[0011] 其中，按照0. 1~0. 2g待测样品计，盐酸加入量为20~40mL，氟化盐的加入量为 0· 5g ~1.0 g ;
[0012] C、待待测样品完全溶解后，加入亚硫酸钠，微沸状态下继续反应5~lOmin，停止 加热，冷却至60~70°C ;
[0013] D、将C步骤冷却后的溶液中加入硫酸，调节溶液酸度为6~8mol · L \再滴加硫 氰酸铵为指示剂，以摩尔浓度为c/mol · L 1的硫酸高铁铵标准液为滴定液，进行滴定，直至 反应溶液变成暗红色，停止滴定，记录消耗的硫酸高铁铵溶液体积V/mL，按照公式I测定钒 渣中三价钒的含量：
[0015] 其中，V。一一空白实验消耗硫酸高铁铵标准溶液体积，单位为mL ;
[0016] 50. 94--银的相对原子质量，单位为g/mol。
[0017] 上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，步骤B中使用的盐酸为盐酸（1+1)， 即浓盐酸与水体积比为1: 1，其摩尔浓度为6mol · L 1C3
[0018] 上述所述直接测定钒渣中三价钒含量的方法，其中步骤B中三氯化钛的浓度为 5 ~15wt% 〇
[0019] 进一步，作为更优选的技术方案，上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，步 骤B中三氯化钛的浓度优选为IOwt%。
[0020] 上述所述直接测定钒渣中三价钒含量的方法，其中所述氟化盐为氟化钠或者氟化 钾中的至少一种。
[0021] 上述所述直接测定钒渣中三价钒含量的方法，其中步骤C中加入亚硫酸钠后需要 补加碳酸氢钠以产生二氧化碳保护气体。
[0022] 上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，其中步骤D中滴定温度控制为60~ 70。。。
[0023] 上述所述直接测定钒渣中三价钒含量的方法，其中步骤D中硫酸高铁铵摩尔摩尔 浓度 c 为 0· 01 ~0· 03mol · L、
[0024] 进一步，作为更优选的技术方案，上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，步 骤D中硫酸高铁铵摩尔浓度c优选为0. 02mol · L 1C3
[0025] 上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，其中步骤D中使用的硫酸为硫酸 (1+1)，即1体积98wt%浓硫酸，加1体积水配制而成，其浓度为9~9. 5mol · L \优选为 9. 2mol · L、
[0026] 本发明一种直接测定钒渣中三价钒含量的方法，与现有技术相比，具有测定准确 性高，精密度好，测定方法简单，具有广泛的推广应用前景。由于钒渣中含有大量的锰、硅、 钙、镁、铁等元素，这些元素经焙烧形成不同的物相，本发明方法在解决样品分解难题的基 础上，又消除了高价锰、高价铁、以及高价钒的干扰，并保证钒渣中四价钒不被还原，减少了 对三价钒测定的干扰，最后保证在整个分析过程中三价钒不被氧化，减少了三价钒测定误 差。
【具体实施方式】
[0027] 本发明一种直接测定钒渣中三价钒含量的方法，包括以下步骤：
[0028] A、取粒径彡0. 125mm的待测样品X/g于反应容器中；其中分析用试样应按YB/T 008进行取样和制备，试样应通过0. 125mm的筛孔；
[0029] B、向反应容器中加入盐酸和氟化盐溶解待测样品，加入三氯化钛为掩蔽剂，加入 碳酸氢钠以产生二氧化碳保护气，对反应容器加盖隔绝空气，加热至溶液微沸；
[0030] 其中，按照0. 1~0. 2g待测样品计，盐酸加入量为20~40mL，氟化盐的加入量为 0· 5g ~1.0 g ;
[0031] C、待待测样品完全溶解后，加入亚硫酸钠，微沸状态下继续反应5~lOmin，停止 加热，冷却至60~70°C ;
[0032] D、将C步骤冷却后的溶液中加入硫酸，调节溶液酸度为6~8mol · L \再滴加硫 氰酸铵为指示剂，以摩尔浓度为c/mol · L 1的硫酸高铁铵标准液为滴定液，进行滴定，直至 反应溶液变成暗红色，停止滴定，记录消耗的硫酸高铁铵溶液体积V/mL，按照公式I测定钒 渣中三价钒的含量：
[0034] 其中，V。一一空白实验消耗硫酸高铁铵标准溶液体积，单位为mL ;
[0035] 50. 94--银的相对原子质量，单位为g/mol。
[0036] 上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，步骤B中使用的盐酸为盐酸（1+1)， 即浓盐酸与水体积比为1: 1，其摩尔浓度为6mol ?L \盐酸的加入是为了溶解f凡渣中的金属 氧化物和碳酸盐类。
[0037] 上述所述直接测定钒渣中三价钒含量的方法，其中所述氟化盐为氟化钠或者氟化 钾中的至少一种，氟化钠或氟化钾为助溶剂，加入其为溶解样品中二氧化硅及硅酸盐。
[0038] 上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，其中步骤B中三氯化钛的浓度为 5 ~15wt % 〇
[0039] 进一步，作为更优选的技术方案，上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，步 骤B中三氯化钛的浓度优选为IOwt%。
[0040] 上述所述直接测定钒渣中三价钒含量的方法，其中步骤C中加入亚硫酸钠后需要 补加碳酸氢钠以产生二氧化碳保护气体。
[0041] 上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，其中步骤D中滴定温度控制为60~ 70。。。
[0042] 上述所述直接测定钒渣中三价钒含量的方法，其中步骤D中硫酸高铁铵摩尔浓度 c 为 0· 01 ~0· 03mol · L 工。
[0043] 进一步，作为更优选的技术方案，上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，步 骤D中硫酸高铁铵摩尔浓度c优选为0. 02mol · L 1C3
[0044] 上述所述直接测定银渣中三价银含量的方法，其中步骤D中使用的硫酸为硫酸 (1+1)，即1体积98wt%浓硫酸，加1体积水配制而成，其浓度为9~9. 5mol · L \优选为 9. 2mol · L、
[0045] 本发明步骤B中，加入过量三氯化钛，使样品中高价