高鉻型鐵礦中六價鉻含量的測定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種高鉻型鐵礦中六價鉻的分析方法，屬于化學分析技術領域。
【背景技術】
[0002] 鉻是一種重要的環境污染物，主要來源于電鍍、冶金、制革、印染和化工等行業排 放的"三廢"中。鉻的毒性與其價態有關，六價鉻的毒性比三價鉻高100倍，六價鉻更易為 人體吸收而且為人體蓄積，并可以引起口角糜爛、惡心、嘔吐、腹瀉、腹疼和潰瘍等病變。六 價鉻同時也是最易導致過敏的金屬之一，僅次于鎳；在國際上，六價鉻被列為對人體危害最 大的8種化學物質之一，是公認的致癌物質。為了保障人民的身體健康，在我國生活飲用水 衛生標準和地表水環境質量標準中明確規定水、固體廢物等中六價鉻的限量。
[0003] 高鉻型鐵礦蘊藏豐富的鐵、鈦、釩、鉻等稀貴金屬，是煉鐵的優質原料，煉鐵產生的 廢渣，可進行釩、鉻的綜合利用。高鉻型鐵礦中鉻含量在〇. 7左右，不論是礦的堆放，還是礦 的冶煉，都需要清楚樣品中鉻的價態，以便做出綜合利用的高效方案。六價鉻的測定方法主 要有分光光度法、熒光猝滅法、示波極譜法、石墨爐原子吸收法、電感耦合等離子光譜及質 譜法和離子色譜法，我國有關于固體廢物浸出毒性浸出方法，這種方法六價鉻的浸出只是 從環保角度，對水溶態和離子交換態的生物可利用態鉻進行浸出，對于廢渣中殘存的生物 不可利用，以及其他形式存在的生物潛在可利用態鉻是不能進行浸出的。
[0004] 高鉻型鐵礦中六價鉻的測定，必須解決兩個難題，第一個是干擾元素的消除，高鉻 型鐵礦中鐵的價態經檢測，二價鐵居多，二價鐵是強還原性物質，能快速還原六價鉻；第二 個是樣品的分解，是為了使樣品中被測組分轉換成適合于用現代的儀器分析方法或化學分 析方法進行元素測定的的分析溶液。因此樣品的分解是化學分析方法中一個基本和必要的 步驟，它通常是樣品分析速度、測定結果準確度的制約因素，因此試樣的分解是分析工作的 重要步驟之一，要快速而準確的測定試樣中的六價鉻，必須滿三個標準：（1)提取液必須能 夠溶解各種形態的六價鉻（2)提取的條件是不會將游離態的六價鉻還原成三價鉻（3)不會 將樣品中含有游離態的三價鉻氧化成六價鉻。
【發明內容】
[0005] 本發明針對上述問題，提供一種高鉻型鐵礦中六價鉻含量的測定方法，本發明方 法可全面測定高鉻型鐵礦中的鉻含量。
[0006] 本發明的技術方案：
[0007] 本發明提供一種高鉻型鐵礦六價鉻含量的測定方法，包括如下步驟：
[0008] a、待測樣品于900°C~1000°C下，在氧氣環境下灼燒30min~120min，取出冷卻；
[0009] b、待測樣品冷卻后用水潤濕，然后加入磷酸、氟化鈉或氫氟酸和硫酸，加熱至硫酸 冒煙，取出冷卻至室溫；其中，每0.I-Ig待測樣品中加入：15ml-20ml磷酸，0. 2g-lg氟化鈉 或 0. 5ml_3ml氫氟酸，10ml_30ml硫酸；
[0010] c、然后攪拌狀態下分批向待測樣品中加入碳酸鈉，加熱煮沸，再取下，冷卻至室 溫，移入容量瓶中用水稀釋至刻度，混勻；其中，每0.I-Ig待測樣品中加入8g-10g碳酸鈉； [0011] d、過濾、分取濾液，然后采用GB/T223. 12-1991的方法測定待測樣品的鉻含量。
[0012] 優選的，步驟c中，分至少5次（本發明分批加入碳酸鈉的目的是防止反應過于劇 烈）緩慢加入碳酸鈉，每次待反應氣泡消失后，再加入下一批。
[0013] 進一步，步驟a中，優選將待測樣品置于瓷皿或磁舟中，并將樣品均勻鋪平后，然 后再將待測樣品放入管式爐中通氧灼燒。
[0014] 其中，步驟b中，磷酸的密度為I. 87g/ml，氫氟酸的密度為I. 15g/mL，硫酸的質量 濃度為61. 5%。
[0015] 本發明中，磷酸采用的市售的磷酸，其溶質的質量分數85%，常溫下密度為 I. 87g/mL;氫氟酸亦為市售的氫氟酸，溶質的質量分數40%，常溫下密度為I. 15g/mL。本發 明中的硫酸為：密度為I. 84g/mL的質量濃度為95%的硫酸按1 :1的體積比與水混合所得。
[0016] 本發明的有益效果：
[0017] 本發明可對高鉻型鐵礦中存在的六價鉻進行全面測定。六價鉻的形態包括水溶態 六價鉻、離子交換態六價鉻、生物可利用態六價鉻、生物不可利用態六價鉻、以及其他形式 存在的生物潛在可利用態六價鉻。
【具體實施方式】
[0018] 本發明的測定六價鉻含量的方法包括以下步驟：稱取0. 1~2.Og待測樣品于瓷 皿或磁舟中，將樣品均勻鋪平，放入管式爐中，通入氧氣，設置爐溫900°C~1000°C，在設定 溫度下，灼燒樣品30min~2h，取出冷卻；冷卻至室溫后，將樣品轉入燒杯或錐形瓶中，沖入 少量水，潤濕樣品，加入15mL~20mL磷酸，0? 2g~I.Og氟化鈉（或者0? 5mL~3mL氫氟 酸），IOmL~30mL硫酸，置于電加熱板上，加熱至冒硫酸煙，取下，冷卻至室溫；分5次緩慢 加入8g~IOg碳酸鈉，邊加邊攪拌，低溫加熱煮沸，流水冷卻至室溫，移入容量瓶中，用水 稀釋至刻度，混勻；干過濾，分取適量濾液，于IOOmL容量瓶中，用硫酸調節pH至中性，補加 I.OmL硫酸，加入二苯碳酰二肼顯色劑，用水定容顯色，放置5min~lOmin，于分光光度計波 長540nm處，測量吸光度；然后按照GB/T223. 12-1991中4. 4進行鉻工作曲線的繪制，結果 的計算可按照GB/T223. 12-1991中5進行。
[0019] 本發明的測定六價鉻含量方法中，所述樣品適宜的試樣量在0.Ig~2.Og;管式爐 爐溫，選擇900°C~1000°C中任何一溫度都可；磷酸為分析純及其以上，密度為I. 70g/mLL; 氟化鈉、氫氟酸為分析純及其以上，氫氟酸的密度為〇. 888g/cm3;硫酸為分析純及其以上， 濃度為，硫酸與水按照體積1 :1混合；碳酸鈉為分析純及其以上，用量為8g~IOg;分析中 用水質量符合GB/T6682 - 1992的三級及其以上蒸餾水。
[0020] 下面給出本發明高鉻型鐵礦中六價鉻的測定方法的詳細步驟：
[0021] A、稱取適量待測樣品于瓷皿或磁舟中，用樣勺或者其他類似工具（不會污染樣 品）將樣品均勻鋪平；在本發明的測定步驟A中樣品的量不能太大，要保證樣品均勻平鋪在 器皿中，淺薄一層，保證后面通氧氧化時的效果；
[0022]B、將待測樣品放入管式爐中，通入氧氣，設置爐溫，當爐溫升至設置溫度（900°C~ 1000°C)后，計時30min~2h，取出樣品；在本發明的測定步驟B中，通氧以及溫度的控制， 都是保證樣品中干擾元素二價鐵的充分氧化，同時不讓樣品中的三價鉻氧化；
[0023] C、冷卻至室溫后，將樣品全部掃入燒杯或者錐形瓶中，沖入少量水，潤濕樣品，加 入適量磷酸，適量氟化鈉，或者氫氟酸，加入適量硫酸，置于電加熱板上，加熱至冒硫酸煙， 取下，冷卻至室溫；在本發明的測定步驟C中，磷酸、氟化鈉（或者氫氟酸）、硫酸的介質，是 確保樣品快速而準確的分解，同時不會造成樣品中六價鉻的還原，和三價鉻的氧化；
[0024] D、緩慢加入碳酸鈉，邊加邊攪拌，低溫加熱煮沸，流水冷卻至室溫，移入容量瓶中， 用水稀釋至刻度，混勻；本發明的測定步驟D中，碳酸鈉的加入為了有效分離三價鐵，使鐵 離子不進入溶液，消除鐵離子對六價鉻的顯色影響；
[0025] E、干過濾，分取適量濾液，于IOOmL容