河钢矿业滦县司家营北区分公司质检中心河北唐山063701
摘要：我国的矿产资源较为丰富，矿产开采为国家以及个人带来了巨大的经济效益，一个优质的矿产可以创造出巨大的财富。铁是世界上发现最早的金属，其用量也较大。铁矿石的发现对于工业发展和人们的日常生活有重要的影响。铁矿石中铁的含量影响着铁矿石的品位，决定着铁矿石的利用价值。铁矿石中全铁的分析方法较多，较为常用的主要有四大类，分别是重铬酸钾容量法、络合滴定法及微量滴定法、仪器分析法，这些测定方法有各自的优缺点，下面我们就对各种方法做具体的阐述并对他们进行评价和比较。
关键词：铁矿石；全铁；分析方法；研究现状
1.氧化还原滴定法
重铬酸钾容量法被公认为是最准确的铁矿石中全铁测定方法，由于HgCl2的毒害性，要达到国家排放标准，对废水处理成本太高，所以使用无汞重铬酸钾法已经成为容量法分析的趋势。即以SnCl2-TiCl3为还原剂，分别以钨酸钠及二苯胺磺酸钠溶液为指示剂，以重铬酸钾为标准溶液，将试液滴至稳定的紫红色为止。但是该法所用的TiCl3溶液具有成本高、极易被氧化、稳定性能非常差等缺点。章志青改进样品制备方式，以硫磷混酸（1+1）替代氟化钠，既可完全快速熔样，又可促进显色。周凤英等人直接以硫磷混酸熔解试样，选用SnCl2为还原剂，重铬酸钾直接滴定测定全铁，避免了TiCl3不稳定给实验带来的误差，再就是利用氟化胺消除钒钛干扰，饱和硼酸消除多余氟离子，该方法适合于硫铁矿、钒钛铁矿石中全铁的快速分析；何巧灵等人利用高氯酸加热时具有强氧化性，稀释并冷却后氧化性消失的特性，代替氯化高汞，在氯化亚锡——三氯化钛完全还原Fe（Ⅲ）后，以消除过量的三氯化钛，既保持了原经典方法的快速、简便、准确的优点，又排除了汞盐对环境的污染。马茜等人用加有EDTA稳定剂的抗坏血酸做还原剂测定铁矿中全铁，既消除了重金属污染，同样能够达到国家标准方法的要求。成凤桂用N-溴代丁二酞亚胺测定铁，将溶样后的试液中加入过量的抗坏血酸，以碘化钾-淀粉为指示剂，以N-溴代丁二酞亚胺滴定剩余的抗坏血酸，该方法的优点同样是无铬离子、汞离子的污染，解决了抗坏血酸滴定终点突变不明显的问题，缺点是N-溴代丁二酞亚胺温度稍高易分解，并须在使用前配制，不利于生产中控制分析。郑震菲等人对重铬酸钾容量法改进，用高氯酸氧化过量的三氯化钛，既避免了汞盐的污染，又保持了原经典方法的快速、简便、准确等特点，适用于钛铁矿、还原钛铁矿及钛铁渣中全铁的测定。
2.实验方法
2.1铝箔还原重铬酸钾滴定法
2.1.1铝箔还原重铬酸钾滴定法的方法提要
试样用硫酸和磷酸分解，用铝箔将高价铁还原成低价铁，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定，以此来测定全铁的含量。
2.1.2铝箔还原重铬酸钾滴定法试样分解、还原、滴定、计算
称取试样0.200g，精确至0.0001g，置于500mL锥形瓶中，随同试样进行空白试验，用少量水润湿，加15mL硫酸-磷酸混合酸（1+1），置于高温电热板上加热使试样分解至大量硫酸烟，当硫酸烟离液面5～6cm时，使试样完全分解，取下锥形瓶冷却至室温。加蒸馏水50ml，加浓盐酸10ml，置于电炉盘上加热，加0.6g铝箔（99.5%），继续加热使铝箔溶解到冒大气泡为止，取下迅速以流水冷却至室温，加蒸馏水50ml，加钨酸钠溶液（1%）5ml，放置1分钟，如出现钨兰，用重铬酸钾标准滴定溶液（c（1/6K2Cr2O7）=0.050mol/L）滴定至无色（不计读数），加二苯胺磺酸钠（5g/L）指示剂3～～4滴，立即用重铬酸钾标准滴定溶液（c（1/6K2Cr2O7））=0.050mol/L）滴定至稳定的紫色既为终点。
2.2三氯化钛还原-重铬酸钾滴定法
2.2.1三氯化钛还原-重铬酸钾滴定法方法提要：
试料以酸溶分解，以氯化亚锡还原大部分三价铁，再以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛将剩余三价铁全部还原为二价至生成“钨蓝”。在硫酸-磷酸介质，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定二价铁，计算全铁的质量分数。
2.2.2试样分解、还原、滴定、计算
称取0.200g标样，精确至0.0001g，置于500mL锥形瓶中，以水润湿，随同试样进行空白试验，加入15mL氟化钠溶液（50g/L），20HCl（密度1.19g/mL），在高温电热板上加热溶解试样到溶解完全，至瓶底无小气泡冒出，对难溶试样，溶解过程中可补加盐酸（1+1），溶解时边滴加氯化亚锡溶液（60g/L）保持溶液呈淡黄色，加热蒸发试液体积至约20毫升，冷却至室温，加入100mL水，1mL钨酸钠溶液（250g/L），滴加三氯化钛溶液（10g/L）至试液呈蓝色，待试液蓝色褪去后，立即加入10mL硫酸-磷酸混合酸（3+3+4），加4～5滴二苯胺磺酸钠指示剂（5g/L），迅速用重铬酸钾标准滴定溶液（c（1/6K2Cr2O7）=0.050mol/L）滴定到溶液变成为稳定的紫红色为终点。
2.2.3空白值的测量
在加入10mL硫酸-磷酸混合酸（3+3+4）之前，加5.00mL与重铬酸钾标准滴定溶液浓度相近的硫酸亚铁铵溶液，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定至终点（消耗V1mL），再加5.00mL硫酸亚铁铵溶液，再以重铬酸钾标准滴定溶液滴定至终点（消耗V2mL），前后滴定消耗重铬酸钾标准滴定溶液体积之差V0即为空白值（V0=V1-V2）。
2.2.4通过国标GB/T6730.65---2009查得三氯化钛还原重铬酸钾滴定法的室内重复性限r和室间再现性限R值。
3.结果与讨论
3.1不同铝箔量的还原试验
对5个不同全铁含量的铁矿石标准样品，当使用0.60g铝箔还原分析结果的准确度及精密度基本都好于使用0.20g铝箔还原分析结果的准确度及精密度，说明0.20g铝箔不能将常规铁矿石中全铁还原完全。由于本试验为了完全还原，加大了铝箔的用量，使用0.60g的铝箔完全能保证铁矿石中全铁的还原分析精密度和准确度。
3.2三氯化钛还原重铬酸钾滴定法
分别对5个不同全铁含量的铁矿石标准样品进行分析。
通过数据表明，试样测量结果和标准值非常接近，标准偏差和RSD都在国标GB/T6730.65---2009范围内，故表明此方法的精密度和准确度都非常好。
通过实验现象表明，高硅低铁（TFe<45%）的试样在试样溶解时，如果氟化钠溶液加得过少，试料不能完全溶解，还有少许颗粒存在，导致测量结果结果偏低；当加入40ml氟化钠溶液以上时，基本上颗粒完全溶解，试料溶液清澈透亮，表明试料完全溶解，测量结果非常接近于标准值。
参考文献：
[1]王瑞斌.盐酸羟胺-重铬酸钾无汞漓定法测定铁矿石中铁[J].治金分析，2005，25（6）：89-90.
[2]章志青.对无汞法测定全铁的改进[J].山西冶金，2004（1）：38-40.
[3]周凤英.二氯化锡-重铬酸钾容量法快速测定硫铁矿中全铁量[J].矿业快报，2006（5）：37-38.