浅谈铋磷钼蓝分光光度法测定钒钛磁铁矿中磷含量

　　1前言
　　钒钛磁铁矿是一种含多种有益伴生元素并可被综合利用的重要矿石。有用组分为铁、钛、钒、钴、镍、铌、钽、稀土等，而磷却是有害杂质之一。矿石中磷含量的高低对炼铁、炼钢都有较大影响，因此，准确测定钒钛磁铁矿中磷含量有着重要意义。对铁矿石中磷的测定通常采用不加分离的钼蓝分光光度法。由于攀枝花钒钛磁铁矿难以分解，且磷含量较低，基于这些特点，结合矿山矿石分析化检的实际，经过大量试验论证，提出了以FeCl3为载体，分离干扰元素，富集试样中磷，然后用铋磷钼蓝分光光度法测定钒钛磁铁矿中磷含量的分析方法。
　　2试验部分
　　2。1试剂与材料
　　氢氧化钠（固体）、过氧化钠（固体）、盐酸（1。19gml）、硝酸（1。42gml）、高氯酸（1。67gml）、氢氟酸（1。15gml）、氢溴酸（1。48gml）、乙醇（CH5OH，95，分析纯）、氢氧化钠（2）、盐酸（11）、盐酸（298）、硫酸（11）、氨水（11）、抗坏血酸溶液（2，用时现配）、三氯化铁溶液、钼酸铵溶液（3）、硝酸铋溶液、磷标准溶液、二氧化钛（光谱纯）、三氧化二铁（高纯试剂）。
　　2。2条件试验
　　（1）最佳吸收波长的确定。取10。0g磷标准溶液于50ml容量瓶中，补加（11）硫酸2ml，显色，显色液于2cm比色皿中，分光光度计600850nm范围内扫描，最大吸收波长在700nm处，此时的吸光度A0。213，摩尔吸光系数1。65104（Lmo11cm1）。故本法中选择的测定波长为700nm。
　　（2）显色液的稳定性。将上述显色液放置20min后，在不同时间内测定其吸光度。从表1可以看出，显色液显色后在40min内都很稳定，即使在60min内变化也不大。
　　（3）酸度对显色的影响。分别取10。0g磷标准溶液于50ml溶量瓶中，补加不同量的（11）硫酸，同时做一份不加磷的空白试验。从表2可以看出，H浓度在0。641。01molL时吸光度是稳定的，当酸度过小时，吸光度增大，当酸度过大时，吸光度降低，因此选择H浓度在0。83molL时，即50ml容量瓶中补加（11）硫酸2ml进行测定。
　　（4）钼酸铵用量的选择。分别取10。00g磷标准溶液于不同的50ml容量瓶中，加入不同量的钼酸铵溶液进行显色并测定吸光度。从表3可以看出，钼酸铵用量在4。06。0ml之间吸光值较稳定，因此，选择钼酸铵的用量为5。0ml。
　　（5）SiO2、As的干扰及其消除。试验表明，SiO2、As的存在会引起测定结果偏高，必须进行消除。本法采用高氯酸冒烟，加入氢氟酸、氢溴酸的方法分别消除SiO2和As的干扰。
　　（6）V2O5的干扰及其消除。试验表明，当V2O5的含量在显色液中大于750。0m时会引起测定结果偏高，必须进行消除。本法采用以不加显色剂的本身溶液作参比的方法来消除V2O5的干扰。
　　（7）钛、锰等其它元素的干扰及消除。本法采用强碱熔融，水浸取后加乙醇，钛、锰等元素以氢氧化物沉淀形式存在溶液中，过滤，弃去沉淀以分离钛、锰等元素。
　　（8）综合回收效果及精密度测定。分别移取不同量标准溶液于30ml银坩埚中蒸发至干，加入5。0gNaOH，在马弗炉中熔化，再分别称取0。005g矿样，于银坩埚中（同时做一份不加磷标准溶液而仅加矿的试样），以下操作按3。13。4进行。从表5、表6可看出，按照上述条件进行综合回收效果较好，所测数据重现性较好，精密度较高。
　　3分析步聚
　　3。1试样的分解
　　准确称取通过74m试验筛，于105110干燥至恒重，并冷却到室温的试样0。5000g，置于预选熔有5g氢氧化钠的银坩锅中，加0。51。0g过氧化钠覆盖表面，置于650700马弗炉中熔融10min，取出冷却，将坩锅置于200ml烧杯中，加沸水50ml浸取，煮沸1min，加2ml乙醇。用热水洗出坩锅，取下冷却。以水稀释至100120ml，以慢速滤纸过滤到300ml烧杯中，用2氢氧化钠溶液洗涤烧杯45次，沉淀1012次。
　　3。2以铁为载体分离
　　将上述滤液加约30ml（11）盐酸酸化，加三氯化铁溶液10ml，加热至沸，取下，用（11）氨水中和至氢氧化物沉淀完全（稍有氨味，再过量约1。0ml），加热煮沸12min，取下静置。待沉淀沉降后，用快速滤纸过滤，用热水洗涤烧杯及沉淀34次。用（11）热盐酸将漏斗上的沉淀溶解并承接于聚四氟乙烯烧杯中，再用（298）热盐酸洗净滤纸，弃去滤纸。往滤液中加入5ml高氯酸，3ml氢氟酸，3ml氢溴酸，加热至冒高氯酸烟，取下，冷却，用水冲洗杯壁，加1ml氢氟酸，加热至冒高氯酸烟，取下，冷却，用水冲洗杯壁，继续加热冒高氯酸烟至湿盐状，加4。0ml（11）硫酸，加水约20ml，温热溶解盐类，移入100ml容量瓶中，冷却至室温，用水稀释至刻度，混匀。
　　3。3显色、测量
　　按表7分取试液、补加（11）硫酸及选择比色皿和工作曲线。按每种试液分取试液2份，分别置于50ml容量瓶中，用水稀释至约25ml。
　　（1）显色溶液。于一份试液中加2。5ml硝酸铋溶液（室温较低时，可加热至25左右），加5ml3钼酸铵溶液（用蒸馏水冲洗瓶壁），混匀，加15ml2抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，混匀。
　　（2）参比溶液。于另一份试液中加5ml2抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，混匀。
　　（3）将上述待测溶液于室温下放置20min，按表7选择比色皿中，于波长700nm处，以各自参比溶液为参比，测量其吸光度，减去空白试验的吸光度，从工作曲线上查出相应的磷量。
　　3。4工作曲线的绘制
　　（1）移取0、0。50、1。00、2。00、3。00、4。00、5。00、6。00ml磷标准溶液（1ml含磷100ug），分别置于8个30ml银坩埚中，于电炉上烤干，冷却。各加入5g氢氧化钠，在马弗炉中熔化，取出冷却，再分别加入0。25g二氧化钛，0。20g三氧化二铁，各加0。51。0g过氧化纳覆盖表面，以下操作按（3。13。3。1）进行。以补偿溶液（本条中不加磷标准溶液者）作参比，于分光光度计波长700nm处测量其吸光度，以磷为横坐标，绘制工作曲线。
　　（2）按（1）的方法移取磷标准溶液（1ml含磷20。0ug）进行操作，并绘制工作曲线。
　　4分析结果计算：
　　Pm1Vm0V1100
　　式中：m1为从工作曲线上查得的磷量，m0为试样量，g；V为试液总体积，V1为分取试液体积，ml。
　　5允许差
　　平分分析结果的差值应不大于表8所列允许差。
　　6结论
　　选择波长700nm，酸度0。83moll，显色时间20min，钼酸铵用量5ml（3）为最佳条件，采用上述方法来测定钒钛磁铁矿中0。0020。05的磷量，结果准确稳定，重现性好，精密度高，完全能够满足生产及科研中对磷量的分析。