[發明專利]一種含釩石煤礦中釩的快速測定方法

無效

• 申請號: 200910044532.4
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN101666789A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 田學達;張小云;楊康;楊用龍;陳燕波
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G01N31/22
• 分類號: G01N31/22;G01N31/16;G01N1/28
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技術領域

本發明涉及一種含釩石煤礦中釩的快速測定方法。

背景技術

含釩石煤礦是我國作為釩的單獨礦床開采的主要含釩資源，V₂O₅品位較低，一般為1.0％左右。石煤中的釩以V(III)為主，有部分V(IV)，很少見V(V)。由于V(III)和Al(III)具有大小相似的離子半徑、電負性相近、配位數相同的化學性質，因此，V(III)主要取代部分Al(III)進入六次配位的鋁氧八面體結構中，呈類質同象存在，形成含釩水云母K(Al，V)₂AlSi₃O₁₀(OH)₂。

快速而準確地測定含釩石煤中釩品位對石煤提釩工業的發展有著重要的意義，但尚未見有任何國際或國家標準對其進行針對性較強的相關介紹。目前，含釩石煤中釩的測定多采用過氧化鈉分解-硫酸亞鐵銨標準溶液滴定的方法。該方法主要是利用過氧化鈉在800℃高溫下破壞石煤中含釩礦物的晶體結構，使釩能在后續操作中溶解進入液體，進而進行測定。由于過量過氧化鈉的存在，使得石煤中含釩礦物的晶體結構的破壞較為完全，因此，該方法測得V₂O₅品位值較為準確，但該方法同時也存在三個主要問題：1)試樣分解需要在800℃下進行，完成分解過程后，需反復煮沸以確保完全溶解礦物中的釩，如此操作顯得耗時，繁瑣；2)取樣量較少，僅為0.5000g，若礦物中釩分布不均，就容易造成測定誤差，而為解決此問題，需進行多個平行試樣的測定，這樣又增加了操作強度；3)試樣難以完全分解，剩余的固態渣有可能影響顏色的判定。

發明內容

本發明的目的是提供一種含釩石煤礦中釩的快速測定方法。

本發明的技術方案如下：一種含釩石煤礦中釩的快速測定方法，步驟如下：

(1)礦樣預處理與礦樣溶解：將石煤礦破碎并細磨至其粒度全部過200目篩，將其置于烘箱中在105℃～125℃下干燥2h～4h，取石煤礦樣于容器中，按液固體積質量比為0.5～5∶1加入水，得礦漿，按礦樣與氫氟酸質量體積比為10∶1～5，逐步加入分析純或化學純氫氟酸，室溫下浸出0.5h～2h后，按礦樣與硫酸質量體積比為10∶1～5加入硫酸，在85℃～100℃下浸出1h～4h，完成后，趁熱過濾、洗滌，得礦樣溶解液；

(2)藥品和試劑：

分析純或化學純硫酸；分析純或化學純氫氟酸；分析純或化學純磷酸；分析純硫酸亞鐵；分析純亞硝酸鈉；分析純高錳酸鉀；分析純脲；分析純硫酸亞鐵銨標；分析純碳酸鈉；分析純苯代鄰氨基苯甲酸；分析純五氧化二釩；

(3)釩指示劑及其配制方法：

1)將碳酸鈉溶液加熱，取分析純苯代鄰氨基苯甲酸溶于其中，冷卻后移入棕色瓶中保存；

2)取分析純五氧化二釩或分析純偏釩酸銨灼燒制成的五氧化二釩，加硫酸、磷酸和水，加熱溶解后，冷至室溫，加入苯代鄰氨基苯甲酸溶液，在人工振蕩或電磁攪拌條件下用硫酸亞鐵銨標準溶液進行滴定至亮黃色，此溶液即為釩指示劑；

(4)滴定用釩標準溶液：取五氧化二釩于硫酸溶液中，加熱溶解后，冷至室溫，移入容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻，配成濃度為150.0μg/mL滴定用釩標準溶液；

(5)含釩石煤礦物中釩的測定：取礦樣溶解液于容器中，以所取濾液體積為基準量，加入20倍的硫酸(1+1)，5倍磷酸(1+1)，用水稀釋至100倍，放置冷卻后加5倍硫酸亞鐵標準溶液，放置2～10min；在人工振蕩或電磁攪拌條件下滴加2％高錳酸鉀水溶液至溶液變為紅色，保持5～25min不褪色；加入10倍的10％脲水溶液，滴加1％亞硝酸鈉水溶液至紅色消失，過量1～5滴，等待5～25min；加入15倍釩指示劑，在人工振蕩或電磁攪拌條件下，用硫酸亞鐵銨標準溶液進行滴定，當溶液轉為亮黃色則為終點，根據消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液體積，按下式計算待測石煤礦中釩的品位，以V₂O₅百分含量表示：