Способ определения двух-и трехвалентного железа в присутствии железа металлического

Патент 899481

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советски н

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п 899481 (6l ) Дополнительное к авт. свих-ву(22) Заявлено 02.04.80 (21) 2927896/23-26 с присоединением заявки ¹ (23 ) Прнорнтет

Опубликовано 23.01,82. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 23.01.82 (5! )М. Кл.

С 01 6 49/00

1вщ двфетвевнык квинтет

СССР дв делам ваебретеннй в еткумтвФ

6 01 и 31/16

1 (53) УДК 543. 1 ° .056:546.72 (088.8) М.И.Попова, Г.Л.Иуховик и А.С.Рылько (72) Автори изобретения г (71) Заявитель

Научно-исследовательский и проектный и обогащению и агломерации руд черных ме

2 способ определения двух- и трехвалентного железа в присутствии железа ме-. таллического, включающий растворение навески:метанольным раствором брома, фильтрование раствора, определение железа металлического в. фильтрате, последующее растворение остатка и определение трех- и двухвалентного железа (21.

Однако применительно к продуктам металлиэации железорудного сырья этот способ дает больжие погреаности (2-3 абс.Ф), особенно по железу двух" валентному.

Эксперйментально установлено, что продукты металлизации содержат значительное количество свободной закиси железа (FeO - вюстит), часть которой растворяется вместе с металличес. ким железом. Кроме того, хорошо растворяются сульфиды железа, обраэующие" ся в процессе металлизации. В иэвест- ном способе этот фактор не учитывает ся. К тому же метанольный раствор

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения двух- и трехвалентного железа, в металлизованном железорудном сырье.

Известен способ определения двух5 и трехвалентного железа, основанный на растворении металлического железа и определения суммы (3Ремет меднобихроматным методом иэ одной навески и суммы (Fe + Fe ) бром

2.+ 10 носпиртовым методом из другой навески.

По этим формулам рассчитывают содержание железа металлического и двухвалентного. Содержание трехвалентного железа определяют как разность

Ге, „- ((Fe„« + Fe ). Этот способ расчетный, сложный в выполнении, дли" тельный, погревность по всем валентностям железа составляет 1.1,5, абсид )1l °

Наиболее близким .к предлагаемому по технической сущности является (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУХ- И ТРЕХВАЛЕНТНОГО

ЖЕЛЕЗА В ПРИСУТСТВИИ ЖЕЛЕЗА ИЕТАЛЛИ4ЕСКОГО

89948 брома, применяющийся в известном спо собе для растворения навески, является сильным окислителем, в частности и для Fe перешедшего в раствор наряду с железом металлическим, что затрудняет возможность оттитровать

его вфильтрате и, тем самым занижает содержание железа двухвалентного в пробе и завышает содержание железа металлического. 1О

Цель изобретения - повышение точ ности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения

1двух- и трехвалентного железа в при- 1у

1-мтствии железа металлического в металлиэированном железорудном сырье, включающему растворение навески, фильтрование раствора, определение железа металлического в фильтрате, пос- ледующее растворение нерастворившегося остатка и определение в нем трехи лвухвалентного железа, навеску растворяют раствором хлорного железа в присутствии 0,2-0,3 г моль/л соля- д ной кислоты в течение 20-30 мин и в фильтрате после определения железа металлического дополнительно определяют железо двухвалентное.

Установлены оптимальные условия е растворения навески: кислотность растворителя 0,2-0,3 r.моль/л соляной кислоты, время растворения 20-30 мин.

При времени растворения меньше 20 мин происходит недорастворение железа металлического.

Выбранные условия растворения навески максимально способствуют селективному растворению железа металлического: при этих условиях в раствор извлекается все железо металлическое и исключается воэможность растворения сопутствующих железу металлическому минералов, содержащих железо трехвалентное (гематит, магнетит), что, в конечном счете, способствует . более точному определению железа металлического и двухвалентного. Дальнейшая обработка нерастворившегося остатка дает возможность полностью

3+ 59 перевести в раствор и оттитровать Fe и оставшуюся часть Fe + Содержание железа двухвалентного в пробе опредеО ляют как сумму его содержания B фильтрате и остатке. . При повышении кислотности раствора

$$ хлорного железа выше 0,3 г ° моль/л одновременно с металлическим железом частично растворяются минералы, со1 4 держащие трехвалентное железо - гематит, магнетит.

Так как металлическое железо определяют в предлагаемом способе титрованием в растворе избытка ионов Fe перешедшее в раствор трехвалентное железо гематита и магнетита занижает содержание железа металлического и искажает содержание двух- и трехвалентного железа в пробе.

Увеличение кислотности раствора до 0,4 г моль/л, НС1 занижает результаты по металлическому железу íà 14.

При этом содержание Fe увеличивается на 1,8i, а содержание Fe снижается на 14.

Понижение кислотности растворителя навески ниже 0,2 г моль/л соляной кислоты при анализе офлюсованного

Металлизованного сырья, например окатышей с основностью 1-3, приводит к выпаданию в осадок солей железа, что также искажает результаты анализа по всем валентностям железа.

Способ осуществляется следующим образом.

Навеску материала 6,5 г, измельченной до 0,074 мм, помещают в сухую коническую колбу на 250 мл, приливают при непрерывном перемешивании

40 мл 183-ного раствора хлорного железа с кислотностью 0,2-0,3 г ° моль/л НС1 колбу закрывают пробкой, ставят на мешалку и перемешивают 20-30 мин.

Раствор фильтруют через слой волокнистого асбеста под разрежением, осадок промывают дистиллированной водой, подкисленной 3 мл конц.НС1 на 1 л воды, осадок переносят в колбу, добавляют 2-3 г углекислого натрия, 20 мл конц, НС1 и растворяют при кипении в течение,40 мин. Затем разбавляют холодной .водой до 120- 150 мл, нейтрализуют до рН = 1,5-2,0 и титруют Fe + раствором ЭДТА с индикато" ром, сульфасалициловой кислотой, затем к раствору добавляют 10 мл 104ного надсернокислого аммония, раствор перемешивают и снова титруют (определение Fe ) . +

L фильтрат разбавляют в мерной колбе емкостью 25v мл дистиллированной водой, отбирают аликвотную часть и устанавливают рН раствора (1-2) и титруют 0,2 н. раствором.ЭДТА избыток ионов Fe +c сульфосалициловой кислотой (определение металлического железа),затем к раствору добавляют

481 б

Содержание трехвалентного железа рассчитывают по формуле

3+ Ч т . 400

, Ге и где Ч - объем раствора ЭДТА, пошедший на титрование Fe â оСтатке.. мл;

Т - титр раствора ЭДТА, г Fel и - навеска.

Предлагаемый способ дает возможность повысить точность определения железа металлического, двух- и трехвалентного в металлизованном железорудном сырье, ускорить выполнение анализа в 2-3 раза.

Точность анализа, выполненного по предлагаемому способу 2-4 раза выше, чем по метанольно-броматному.

Кроме того, метанольный раствор брома, используемый. в качестве раст+ ворителя навески в известном способе, является сильно токсичным препаратом, 30 что не позволяет применять его в практике лабораторных работ.

Предлагаемый способ не требует применения ядовитых препаратов.

5 899

15 мл 103-ного надсернокислого аммония, перемешивают и снова титруют (определение (3 Fe + Fe ).

Содержание металлического железа

:рассчитывают по формуле (V -Ч ) Т 1оо

Fe "4т 2

) и где Ч . - объем раствора ЭДТА, пошедший на титрование холостой пробы, мл1

Ч - на титрование избытка Fe, мл

n - навеска, г

2 - коээфициент по реакции

Fe Ф 2ГеС1 3FeC1O

Содержание двухвалентного железа рассчитывают по формуле

Or t Чэ»(Чц-Vg) f,á T ФЮ еур

4 Га m m . r ooÃO и ьостдтке 30 где Ч - объем раствора ЭДТА, пошедший на титрование холостой пробы, мл1

- VO - объем раствора ЭДТА, избытка Fe3i. мп 1

V - объем раствора ЭДТА, на тит«

Э 1+ рование Fe,ïîëó÷åííîãî в ре эультате окисления Fe äî Fe в растворе мл f

Т - титр раствора ЭДТА, г Fe

n - навеска, г;

l,5 - коэФфициент по реакции .Fe + 2FeCl + 3FeC1O (3/2) °

8 таблице представлены результаты определения Fe, Fe, Fe в про- .

Or 3+ дуктах металлизации,железорудного сырья при различной кислотности раствора хлорного железа (п=б).

89948) I

1 1

1 CO л ! о

I !

Э с

М о

L о

Z о

CL р

I» о

01 л м чР л бч

I чр

1 л

1 о

CO м

lA л о

LA л л бч с а м

С I зо!

t- z

О 1

$ N I л

00 о

01 м

ОЪ л

0l м О

CO бч о

Ig с

Щ а бZ

Ol х о

1 ! !

1 ! м

t o

1 бЧ. л о

1 !

I б

I !

I м

Ю л

01 мб м

ОЪ

CV бч о . ф о л м л о

° - 11 л (Tl

° \

01 мм б

III. I

IQ I

I с

1 м

1, (CD о м л

01 н 1

CO о л

Э л

Ф о

CD о

36 6Р

tZ о () + лб

Э бб.

Ю сф т бч 3= .Ф L - б

v убч ома

1 IO с сто

ЭС бь-оа

g ce I, 3*".

1-aZ

О !С

М 1Ч л л

Кб CO

1Ч М о м л

° » м м о л л

CV м о л л м м о -ао м м сО О

» Ф

01 м бч

l 1 О О

СЧ б 1

l I б б

Э Ф

U U

9 899481 10

Формула изобретения по соляной кислоте, процесс осуществля-. ют в течение 20-30 мин и после опредФСпособ определения двух- и трех- ления в фильтрате железа металличес- валентного железа в присутствии же- кого дополнительно определяют железо леза металлического, включающий раст- двухвалентное, ворение навески, фильтрование раст- Источники информации, вора, определение железа металличес- принятые во внимание при экспертизе кого в ФильтРате и двУх- и тРехвалент-, 1. Федоров Д.A. Сборник трудов ного железа - в нерастворившемся ос- ЦНИИЧМ, 1968, 6,60, с.97-102, татке, отличающийся тем, 1В 2. Вакамацу Сигэо. Определение что, с целью повышения точности ана- металлического железа, эакиси и лиза, в качестве растворителя навес- окиси в железных опилках и губчатом ки используют раствор хлорного желе- железе.- "Бунсзки кагаку,"Japan

3а с кислотностью 0,2-0, 3 r моль/л Analyst", 1965, 14,4 (прототип).

Составитель А.Жаворонкова

Редактор Н.Рогулич Техред И.Гайду Корректор О. Билак

Заказ 12043/26 Тираж 513 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5 е» в Эе Ю Ю ЮЮ Ю Ю

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4