[發明專利]一種銅電解液硫酸、銅、鎳含量的連續測定方法

在審

• 申請號: 201710553599.5
• 申請日: 2017-07-08
• 公開（公告）號: CN107271603A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 劉娟;龐文林;朱紅波
• 申請（專利權）人: 湖南有色金屬研究院
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)11435
• 代理人: 馮曉欣

技術領域

本發明設計化工檢測技術領域，具體為一種銅電解液硫酸、銅、鎳含量的連續測定方法。

背景技術

金屬銅是一種應用廣泛的有色金屬材料，從銅礦石開采到冶煉出可供電器、輕工等行業應用的精銅、高純銅的過程中，銅電解是其不可或缺的一個工藝過程。在銅電解精煉過程中，隨著電解的進行，銅電解液中硫酸、銅、鎳的濃度都在發生變化。如果銅電解液中硫酸、銅、鎳的含量超出電解液的允許范圍，對銅電解精煉將產生巨大的影響，因此實時、快速、準確地測定銅電解液中硫酸、銅、鎳的濃度對電解銅產品的質量具有重要影響。

傳統的銅電解液中硫酸、銅、鎳含量的測定，基本上都是獨立進行測定。硫酸采用甲基橙作指示劑，用氫氧化鈉標準溶液滴定。此方法的弊端是：1）銅電解液本身的藍綠色影響滴定終點的判定，終點拖延不明顯；2)易受電解液中三價鐵離子、鎳離子等離子自身顏色的干擾；3)不同的操作人員對終點的判定差異較大，使得不同的操作人員測定同一份銅電解液的結果相差較遠，結果不穩定。

銅電解液中銅的測定方法主要有火焰原子吸收光譜法和硫酸消解碘量法。火焰原子吸收光譜法雖然能夠快速測定銅的含量，但是其存在一個很大的弊端：銅電解液中銅的含量很高，原子吸收光譜法的靈敏度高，逐級稀釋倍數大，使測定結果不準確，偏差太大，影響生產。硫酸消解碘量法滴定結果準確，但是耗時，不能滿足生產線上對電解液質量的實時監測要求。

銅電解液中鎳的測定方法主要有火焰原子吸收法和丁二酮肟沉淀分離鎳-EDTA滴定法。火焰原子吸收光譜法能夠快速的測定鎳，此方法亦有不足之處：銅電解液中鹽分和硫酸濃度都很高，易腐蝕設備對儀器損耗太大；同時鎳含量太高時，由于稀釋倍數大造成分析結果的誤差大。丁二酮肟沉淀分離鎳—EDTA滴定法分析周期長，分析完一個樣品須要6h以上，耗時長且勞動成本太高。因此有必要探尋一種能快速、簡單、準確測定銅電解液中硫酸、銅、鎳含量的化學分析方法。

發明內容

本發明的目的是針對以上問題，提供一種銅電解液硫酸、銅、鎳含量的連續測定方法，本發明具有操作簡單、測定時間短、結果準確、成本低廉等優點。可用于銅冶煉廠銅電解液中硫酸、銅、鎳含量的快速連續測定，為銅電解液質量控制提供即時的快速分析。

為實現以上目的，本發明的技術方案是：一種銅電解液中硫酸、銅、鎳含量的連續測定方法，在體積為2~10mL的同一份銅電解液試樣中，加入30-70mL中性超純水，以pH計來指示終點，用酸堿滴定法測定硫酸；在測定完硫酸的試樣中接著用氨水調至pH3.0-4.0，加入氟化氫銨、碘化鉀、淀粉指示劑，用硫代硫酸鈉滴定測定銅電解液中的銅；在測定銅后的試樣中加入3-7mL酒石酸溶液，用氨水調至pH8.0-9.0，加入6-14mL硫代硫酸鈉溶液、紫脲酸銨指示劑，用EDTA標準溶液滴定，測定電解液中的鎳含量。

優選的，所述酸堿滴定法中的堿為氫氧化鈉標準溶液。

優選的，所述中性超純水是指用1%稀硫酸和1%稀氫氧化鈉溶液調節，經pH計測定pH=7.0的超純水。

優選的，在測定完硫酸的試樣中接著用氨水調至pH3.5，加入氟化氫銨、碘化鉀、淀粉指示劑，用硫代硫酸鈉滴定測定銅電解液中的銅；在測定銅后的試樣中加入酒石酸溶液，用氨水調至pH8.5。

優選的，所述酸堿滴定法中氫氧化鈉標準溶液，其對硫酸的滴定度為：T_H2SO4/NaOH=0.02808g/mL。

優選的，所述硫代硫酸鈉標準溶液，其對銅的滴定度為：T_Cu/Na2S2O3=0.001882g/mL。

優選的，所述EDTA標準溶液，其對鎳的滴定度為：T_Ni/EDTA=0.0007470g/mL。

優選的，所述酒石酸溶的濃度為150-250g/L，硫代硫酸鈉溶液的濃度為80-120g/L。

優選的，所述紫脲酸銨指示劑的具體配制方法為：稱取0.2g紫脲酸銨與100g優級純硫酸鉀，用瑪瑙研缽研磨均勻，用試劑瓶密封保存。

優選的，具體的測定方法如下：

1）取銅電解液置于燒杯中，加入50mL中性超純水，放入攪拌子，將燒杯放在電磁攪拌器上，插入電極連續攪拌，用氫氧化鈉標準溶液滴定法測定硫酸的含量，以滴定至pH 3.0時為終點；

2）在測定完硫酸的試樣中，用氨水調節溶液的pH 到3.2~4.0范圍內，依次加入2g氟化氫銨，3g碘化鉀、濃度為1%的淀粉溶液5mL，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定法測定銅的含量，以藍色恰好消失為終點；