Способ определения сульфатовникеля,связанных c гидроксидами железа
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Соцмалистическкх
Республмк (и>806612
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (51)М. 1(л.з (22) Заявлено 23.02.79 (21) 2728978/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 230281. Бкзллвтень Hо 7
Дата опубликования описания 23. 02. 81
С 01 G 53/10
G 01 N 31/00
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УД1(546 ° 74:543-1.056 (088. 8) (Р
Л. Г. Самохвалова, H.А. Филиппова и Р. И. . Сукинов "- И ъ Ф - ),: 4 "; ;:." .; ..
Д
Ъ.!
Государственный научно-исследовательскйй=.=.—. институт цветных металлов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (541 СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУЛЬФАТОВ НИКЕЛЯ, СВЯЗАННЫХ С ГИДРОКСИДАМИ ЖЕЛЕЗА
Изобретение относится к способам фазового анализа руд и продуктов обогащения и может быть исйольэовано при анализе природных объектов, а также продуктов цветной, черной металлургии, в химической промышленности и т.д.
Известны способы определения сульфатов никеля в фазовом анализе, в которых для извлечения сульфатов никеля (среднего и основного) применяют 5Ъ-ный раствор ацетата аммония, а также для извлечения среднего сульфата никеля — дистиллированную воду (,j.. t5
Однако известные способы не пригодны для определения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа, так как в присутствии гидроксидов железа степень извлечения сульфатов 20 никеля в раствор снижается до 1025%. Гидроксиды железа в этом случае также переходят в раствор на 1025%. Следовательно, основная часть сульфатов никеля вместе с гидроксидами железа остается в нерастворимом остатке вместе с сульфидами никеля. Для достоверного определения сульфатов никеля, связанных с .гидроксидами железа в присутствии 30 сульфидов никеля, .tBQGxo+HMQ перевести с достаточной полнотой как сульфаты никеля, так и гидроксидь| железа в раствор, а затем уже из раствора определять никель известными методами. Никель сульфидов не должен переходить в раствор вместе с никелем сульфатов.
Известен способ определения гидроксидов железа переводом последних в раствор с помощью фосфорной и лимонной, кислот f2) .
При использовании этого способа сульфаты никеля также переходят в раствор, однако степень перехода их в раствор 60-70%. Кроме того, в раствор переходит сульфид никеля
15-20Ъ. Таким образом, известный способ не позволяет достаточно полно и точно определять сульфаты никеля в присутствии сульфида никеля, так как фосфорная и лимонная кислоты являются неселективными растворителями
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения гидроксидов железа, в котором в качестве селективного растворителя используют раствор щавелевой кислоты, или соль
806612
Таблица 1
Результаты определения сульфата никеля в зависимости от концентрации кислоты
Сульфат никеля
100 Нецелесообразно, растворяется
98-100
50-65 Сульфид никеля
10-12 Значительно,сульфид никеля
4-6
П р и м е ч а н и е. Содержание цитрата натрия в кислоте 2Ъ. Время первмешивания 30 мин, кипячение 30 мин. щавелевой кислоты, а именно 0,2 М раствор оксалата аммония (рН = 3, т.е. раствор подкисляют щавелевой кислотой) (3J.
Однако при этом в раствор переходят и сульфаты никеля.
Способ осуществляют следующим образом. Пробу обрабатывают раствором щавелевой кислоты при перемешивании на кипящей водяной бане в течение 1 ч или 0,2 N раствором оксалата аммония рН = 3 при перемешива- 1О нии в течение 2-х ч при 18-20 С для д перевода в раствор соединений железа.
Отфильтровывают нерастворимый остаток, промывают водой и определяют железо в растворе. Сульфаты никеля пе- (5 реходят в раствор и могут быть определены известными методами. Однако полнота перехода сульфатов в раствор
50-60%. Цель изобретения - повышение селек-2() тивности извлечения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа в присутствии сульфидов никеля.
Поставленная цель достигается тем, что в способе определения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа в присутствии сульфидов никеля, включающем перевод в раствор сульфатов никеля при одновременном растворении гидроксидов железа с применением известных органических растворителей и последующее аналитическое определение никеля в качестве растворителя используют 2-3%-ный раствор цитрата натрия и 0,25-0,5 Н раствор щавелевой кислоты при кипячении-.
Сульфат никеля переходит в раствор эа счет образования двойного комплексного соединения ионов никеля с оксалат и цитрат-ионами.
В одной щавелевой кислоте без цитрата натрия образуется малорастворимый оксалат никеля, который полностью не переходит в раствор (пр.. =
4 ° 10™ ) в цитрате натрия беэ щавелевой кислоты сульфаты никеля также полностью не растворяются.
В табл. 1-3 представлены данные влияния концентрации цитрата натрия и щавелевой кислоты на определение сульфата никеля, связанного с гидроксидами железа. Как видно из таблиц, оптимальными условиями являются
2-ЗЪ-ный раствор цитрата натрия в
0,25-0,5 Н щавелевой кислоте при кипячении 30 мин, степень растворения сульфата никеля в этих условиях равна 97-100%.
Уменьшение концентрации цитрата натрия и щавелевой кислоты приводит к неполному извлечению сульфатов никеля. Увеличение же концентрации реагентов приводит к уменьшению селективности определения сульфата никеля, так как вместе с ним в значительной степени растворяются и другие минералы никеля, в частности сульфиды никеля.
806612
Т а б л и ц а 2
Результаты определения сульфата никеля в зависимости от концентрации цитрата натрия
Сульфат никеля
98-100 Нецелесообразно, осложняется аналитическое определение никеля
35-50
П р и м е ч а н и е: Концентрация щавелевой кислоты 0,5 Н.
Таблица 3
Результаты определения сульфата никеля в зависимости от температуры и времени перемешивания
Сульфат никеля
70 85
100 100
65
Примечание
1 0,20 0,21
Я
2 0 20 0 22
0,10
0,08
0,11
0,14
3 0,37 0,38 Н опр.
0,21
0,28
0,05
4 0.,45 0,46
Н/опр.—
5 Hjoap 0,15 0,06
Пример. Навеску 1-2 r пробы помещают в коническую колбу емкостью 250-300 мл. Прибавляют к пробе 2 r 2-замещенногЬ цитрата натра.
Предварительно кипятят воду для удаления кислорода и в кипящсй воде готовят 0,5 Н раствор щавелевой кислоты. Заливают содержимое колбы 100 мл этого раствора и .кипятят в течение
30 мин при частом перемешивании.По мере упаривания воды åå-доливают до первоначального объема. Отфильтровывают нерастворимый остаток и промывают era горячей водой 3-5 раз.
Остаток сохраняют для определения сульфидов никеля.
В фильтрате определяют сульфат никеля-. для этого фильтрат упарявают с азотной кислотой. Приливают
15 мл серной кислоты, разбавленной .1:1 и выпаривают до выделения паросерного ангидрида. Охлаждают, прибавляют 5 мп воды и повторяют упаривание. По охлаждении прибавляют
50 мл воды и кипятят до растворения растворимых сульфатов.
Никель определяют фотомЕтрическим методом после выделения его на .
Концентрация щавелевой кислоты
0,5 Н; концентрация цитрата натрия 2%. твердом диметилглиоксиме, применяя
: зеленый светофильтр с максимумом пропускаемости 550 ммк..
Результаты анализа проб приведены в табл.4.
Таблица 4
4$ Результаты определения сульфатов никеля в железистых отвальных хвостах
П р и м е ч а н и е. Sr 0,01565 0 025; и 5
806612
Продолжение табл. 5
Смесь
Содержание никеля, Ъ сульфидов сульфатов долж найдено йо быть найдено должно быть
10 Проба 2 +
+ сульфат никеля + сульфид ни15 келя
1,17 2,85
Таблица 5
0,21
Проба 1
0,01
Проба 1 +
+ сульфат никеля
1,53 1,51 0,010 0,015
Проба 1 +
+ сульфид никеля
0,21 0,24 2,92 2,87
Составитель й. Жаворонкова
Рвдактор С. Патрушева Техред А ° Савка Корректор С. Шекмар
Тираж 516 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 160/36
Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4
Опыт 1 — 0,25 Н щавелевая кисло та плюс 2%-ный цитрат натрия..
Опыт 2 — 0„5 Н щавелевая кислота плюс 2%-ный цитрат. натрия.
Опыт 3 - 0,2 М раствор оксалата аммония (рН = 3)
Опыт 4 - 5t-ный раствор ацетата аммония °
Как видно из приведенных результатов, при использовании предлагаемого способа селективность извлечения сульфатов никеля повышается (опыты 1,2), и то время как при использовании известного способа ре зультаты гораздо ниже, так как сульфаты никеля не полностью извлекаются прм обработке навески пробы иэвестнымн реагеитами (опыты 3 и 4).
Минералогический контроль остатков после извлечения сульфатов никеля показал, что предлагаемый способ практически полностью извлекает сульфаты никеля. В то время как известные способы неприменимы, так как сульфаты никеля не извлекаются полностью в раствор и остаются в нерастворимом остатке вместе с сульфйдами никеля, завышая результаты . определения последнего.
Результаты определения форм никеля в продуктах автоклавного производства с добавками минералов (навески Пробы 1,0 г, минералов 0,05 r) представлены в табл.5.
Как видно из табл. 5 сульфаты никеля практически полностью извлекаются в раствор при использовании предложенного способа.
20 Предлагаемый способ имеет следующие преимущества:
1. Значительно повышает селективность извлечения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами. Потери снижаются по сравнению с известным на 25-50%.
2. Позволяет увеличить точность определения сульфатов и сульфидов никеля в результате их селективного
ЗО разделения.
Формула изобретения
Способ определения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа в присутствии сульфидов никеля,включающий растворение сульфатов никеля и гидроксидов железа раствором щавелевой кислоты при кипячении, с последующим определением никеля одним из известных методов, о т л ич а ю шийся тем, что с целью повышения селективности извлечения, в качестве растворителя используют
2-ЗЪ-ный раствор цитрата натрия и 0,25-0,5 Н раствор щавелевой кислоты.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Филиппова Н.A. Фазовый анализ руд и продуктов их переработки.
М., "Химия", 1975, c. .135-142.
2. Фазовый химический анализ руд и минералов. Изд-во Лениградского университета, 1962, с. 100.
3. Schwertman О, Tischer W.
2. anorg. altg. chem, 1966, band .346. Helt 3-4, s. 137-142 (прото55 ти и)