快速分析萤石中氟化钙、碳酸钙的探讨

快速分析萤石中氟化钙、碳酸钙的探讨

作者：廖漓文（Liao Li Wen）

（天津华北地质勘查局核工业二四七大队，天津宝坻，301800）

摘要：萤石的经典分析方法是将碳酸钙和氟化钙分离后,在用滴定法分别进行滴定分析,这种分析方法较为准确,但周期长、效率差、多次滴定易产生误差,无法满足快速大量测定样品的要求。本文探讨通过采用滴定-原子吸收法相结合方式测定萤石中氟化钙、碳酸钙的含量,可在大幅缩短测定时间的同时避免二次滴定产生的误差提升结果准确度,并可用于满足大量萤石样品的分析需求。

关键词：滴定-原子吸收法；萤石；氟化钙；碳酸钙；快速分析；

Rapid analysis of contains of calcium carbonate and calcium

fluoride in fluorite

Abstract:Titrimetry, one of classical analysis method of fluorspar. Calcium carbonate

and calcium fluoride was separated from fluorspar, titrated them respectively. Despite of the advantage of accuracy, but its’ the long period, poor efficiency and repeatedly titrated were unable to match the requirements of large number of samples measurement. In this paper, a new method was proposed, which combining both titration and atomic absorption spectrometry. By this way, we can detecting contains of those two calcium salts quickly and exactly in large scale analysis, at the same time, avoiding the random errors causing by the second titration.

Key words: titration- Atomic absorption spectrometry; fluorite; calcium fluoride; calcium carbonate; rapid analysis

0前言

萤石是冶金工业中的一种重要熔剂,主要用于制造氢氟酸、氟利昂、冰晶石等,在工业、化工、建材、装饰、选矿等诸多领域有着重要使用价值。测定萤石中氟化钙、碳酸钙的含量是了解萤石品质,工

业价值的重要手段,逐渐受到各行业的重视。

萤石( 亦称氟石) 的主要组成是氟化钙,其余是碳酸盐、硫酸盐、二氧化硅。萤石的经典分析方法是将碳酸钙和氟化钙分离后,采用EDTA仲裁法络合两次滴定测定萤石矿中的氟化钙、碳酸钙含量。除需经沉淀、过滤等复杂流程外,两次钙的滴定误差都会对结果产生影响。针对这些问题,本文探讨将滴定和原子吸收法相结合测定萤石中氟化钙的含量,将经典法中碳酸钙滴定环节由原子吸收法代替,减少一次滴定过程,有效提高测定效率的同时提升测定准确度。 1实验部分 1.1 主要试剂

A、乙醇( C2H5OH) : 无水或95%( V/V)。

B、 含钙乙酸溶液：称取1.5g 碳酸钙( CaCO3) ,置于400mL烧杯中,加入I 50mL 乙酸溶液( 1 +9) ,盖上表面皿、加热至沸腾驱尽二氧化碳,冷至室温,再用乙酸溶液( 1 +9) 稀释至500mL,摇匀。

C、混合酸：称取12.5g 硼酸( HBO3) ,置于1000mL烧杯中,加入约100mL 水,徐徐加入25mL 硫酸,加热使其溶解,稍冷再加入。250mL 盐酸,用水稀释至1000mL。

D、碳酸钠+ 硼酸混合溶剂∶2份无水碳酸钠与1份硼酸钠研细混匀,保留在磨口瓶中备用。 E、 三乙醇胺,1+ 2。 F、 氢氧化钾溶液200g /L。

G、 碳酸钙标准溶液,0.024mol /L。称取0.60g 已于105 ～ 110℃烘

过2h的碳酸钙,精确至0.0001g,置于400mL 烧杯中,加入约100mL 水。盖上表面皿,沿杯口滴加盐酸( 1 + 1) 至碳酸钙全部溶解,加热煮沸数分钟。将溶液冷却至室温,移入250mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

H、 EDTA 标准滴定溶液,0． 010mol /L。

I、 钙黄绿素－ 甲基百里香酚蓝－酚酞混合指示剂( 简称CMP 混合指示剂) 称取1. 000g、钙黄绿素1. 000g、甲基百里香酚蓝、0. 200g 酚酞与50g已在105℃烘干过的硝酸钾混合研细,保存在磨口瓶中。 k． 钙指示剂( 1 + 100) 称取1.000g 钙指示剂与100g氯化钠充分研细混匀,保存在磨口瓶中。 1.2 仪器与设备

A、滤纸: 无灰的慢速滤纸。,

B、玻璃容量器皿: 三角瓶、滴定管、容量瓶、移液管等。 C、加热炉、马弗炉、原子吸收 2分析原理

将试样用稀乙酸溶样,过滤除去氟化钙,在HAC(1+98)介质中加锶盐消除干扰,随后于波长422.72nm测量钙的吸光度,可求出碳酸钙的量。

氟化钙不溶于乙酸,经过滤分离后,不溶渣用（盐酸-硼酸-硫酸）混合酸溶解,过滤定容成母液后,取定量母液,加氢氧化钾溶液使pH 值达13以上,以三乙醇胺为掩蔽剂、CMP混合指示剂,用EDTA标准滴定溶液滴定,计算试样中氟化钙的质量。

3分析步骤

称试样0.2500g（0.063mm,240目）于250ml烧杯中, 加入乙酸（1+98）溶液2 0ml, 室温放置30 min , 期间每隔5分钟轻轻摇动一次。加纸浆过滤到100ml容量瓶内, 将试样全部转移至滤纸上, 再以水洗3 次。分取10ml滤液于50ml容量瓶中,补加适量HAC（1+98）使最终乙酸浓度为（2+98）,加入5mlSrCl2溶液,用水稀释至刻度,混匀,用原子吸收测定钙含量,换算系数得出碳酸钙的含量将滤纸及试样放入2 5o ml锥形瓶中, 加入10ml硝酸,5ml 高氯酸,先低温加热将滤纸破坏, 再高温加热蒸至溶液体积约I ml,在用盐酸-硼酸-硫酸混合酸加热溶解, 冷却, 定容于2 5 Om l 容量瓶中。取溶液25 m l于25 o m l 锥形瓶中, 移取25.00ml试液于250ml三角瓶中,加水稀释至100ml,加5ml三乙醇胺,20ml氢氧化钾溶液,加适量混合指示剂,用EDTA溶液滴至绿色荧光消失为终点。其中碳酸钙与氟化钙的计算按照下列两式进行：

C-曲线上查的浓度（mg/ml） V-第二次定容体积（ml） m-称取样品质量 10-分取体积

a-为醋酸浸取试样时溶解下的溶解下来的氟化钙的量

T-EDTA标准滴定溶液对氧化钙的滴定度(mg/ml) V-滴定时消耗的体积(ml)

V0-滴定分取随同试样的空白所耗的体积（ml） m-分取滴定试液中所含的物料量（mg） 4结果与结论 4.1 结果

用滴定-原子吸收法及传统“二次滴定法”对比测定萤石标样分析碳酸钙结果如表1,对比分析氟化钙结果见表2。

碳酸钙样品编号 GBW07254 YSB14792- 02 滴定-原子吸收法 标准测定值差值 值w % w % 0.27 0.06 0.26 0.064 时间 二次滴定法 标准测定值差值 值w % w % 0.27 0.06 0.264 0.065 时间 -0.01 140min 0.004 142min -0.006 180min 0.001 185min 表1 对比测定萤石标样分析碳酸钙结果

氟化钙样品编号 GBW07253 滴定-原子吸收法 标准值w % 二次滴定法 测定测定标准值差值 时间 值差值 时间 值w % w % w % 85.1 -0.11 132min 85.21 85.15 -0.06 168min 85.21 GBW07254 98.59 98.39 -0.2 137min 98.59 98.42 -0.17 172min 表2 对比分析氟化钙结果

根据对比试验,采用滴定-原子吸收法相较于传统测定法单样减少

单样平均测定时间约30分钟左右，同时测定精度相近，在实验允许误差范围内。

4.2 结论

采用滴定-原子吸收法分析萤石中的氟化钙、碳酸钙因避免了二测滴定造成的误差,同时简化了操作步骤，使其具有操作简便,分析结果准确,重现性好的特点,在减轻实验人员工作强度的同时，可提高实验室经济效益，该方法在实践使用中收到了满意的效果。

参考文献：

[1]史世云，温宏利，李冰，何红蓼，吕彩芬.高频燃烧- 红外碳硫

仪测定地质样品中的碳和硫[J].岩矿测试，2001(12)

（2）王宝荣.于占海.萤石中CaCO3 含量的测定. [J]. 科技创业家，2012，,1（7）：157 （3）王瑞珍.

萤石中氟化钙的测定方法的比对验证. [J]. 涟钢科技与管理，2012，,1（7）：40

（4）杨笑,何冰. 萤石中氟化钙含量的快速测定[J]. 南方金属. 2013.(03)：24

作者简介

姓名：廖漓文

性别：女

籍贯：四川省达州县万源市 出生年月：1988年11月18日 民族：汉族

技术职称：助理工程师 现从事工作：岩矿检测

单位：天津华勘核工业247大队

通信地址：天津市滨海新区轻纺经济区纺五路36号 电话：15822260336

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