碘量法测定高铬铜精矿中铜含量.pdf

研究与开发化 工 设 计 通 讯Research and DevelopmentChemical Engineering Design Communications84 第49卷第7期2023年7月近年来，中国铜行业产能持续扩大，造成铜精矿原料特别是优质铜精矿原料的供应长期紧张。复杂地方铜精矿一般是供应商将多种品质不一的铜精矿、冶炼渣、烟灰等按一定比例混合而成，因此其成分复杂，往往含有大量有害元素，如铬等1。复杂地方铜精矿对整个铜酸工艺系统带来考验的同时，也对分析复杂地方铜精矿的能力提出了新的要求，原料结算必须求准确分析出有价元素的成分，但是复杂地方铜精矿成分复杂，干扰元素对分析结果影响很大，如果处理不当将严重影响分析结果的准确性。目前，铜精矿国家分析标准适用于浮选铜精矿，并不适用于高铬等复杂铜精矿中铜的分析2，因此本文：用盐酸、硝酸溶解，加盐酸使样品中铬元素生成 CrCl3除去，用硫代硫酸钠标准滴定标液来准确测定高铬等复杂铜精矿中铜的含量。本文对溶样温度、盐酸加入量、盐酸加入时间等逐一进行实验1，实验结果精密度高、准确性好。该方法适用于高铬等复杂铜精矿中铜的准确分析。1 实验部分除非另有说明，所用试剂均为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。1.1 仪器与试剂（1）电炉（2）电子天平（万分之一）（3）盐酸（=1.19 g/mL）（4）硝酸（=1.42 g/mL）（5）高氯酸（=1.67 g/mL）（6）碘化钾溶液（400 g/L）（7）氟化氢铵饱和溶液（贮存于塑料瓶中）。（8）硫氰酸钾溶液（400 g/L）（10）淀粉溶液（5 g/L）。（11）硫代硫酸钠溶液标准滴定溶液 c（Na2S2O3 5H2O）0.04mol/L。1.2 实验方法称取样品0.200.26 g（精确至0.0001 g）置于500 mL 烧杯中3，用少量水润湿，加入10 mL 盐酸2，于电热板上低温加热35 min。取下稍冷，加入5 mL硝酸和5 mL 高氯酸4，混匀，低温加热待试样分解冒浓烟时，取下稍冷，加入2 mL 盐酸4，继续低温加热重复多次加入2 mL 盐酸直至无黄绿色烟冒出为止。继续低温加热烟冒至冒尽为止，取下稍冷，加3 mL盐酸溶解蒸至近干。用蒸馏水吹洗杯壁至30 mL5，置于电炉上加热煮沸，使可溶性盐类溶解完全，取下冷至室温。滴加乙酸-乙酸铵溶液至红色不再加深并过量35 mL，用氟化氢铵饱和溶液滴至红色消失并过量1 mL，混匀。加入碘化钾5 mL，立即用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至浅黄色，加入淀粉2 mL，继续滴定至浅蓝色，加入5 mL 硫氰酸钾溶液2，激烈摇振至蓝色加深6。再滴定至蓝色刚好消失为终点。2 结果与讨论2.1 影响高铬等复杂铜精矿中铜分析结果的因素以1#含 Cu 量为7.55%（Cr：5.98%）和2#含 Cu量为17.90%（Cr：4.07%）、3#含 Cu 量为28.17%（Cr：2.24%）、4#含 Cu 量为46.96%（Cr：0.65%）的四个摘要：通过在高氯酸冒浓烟时多次加盐酸或氯化钠使铬元素生成 CrCl3将其除去，消除铬对铜精矿中铜含量测定的影响，适用于短碘量法测定高铬铜精矿中铜含量，该方法测定结果稳定性和准确性好，测定范围为5%50%。关键词：高铬铜精矿；盐酸；氯化钠；硫代硫酸钠标准滴定溶液中图分类号：O655.2文献标志码：A文章编号：10036490（2023）07008403Determination of Copper Content in High-chromium Copper Concentrate by IodometryGuo Zi-e，Chen HongAbstract:Inthispaper,theeffectofchromiumonthedeterminationofcopperincopperconcentrateiseliminatedby adding hydrochloric acid or sodium chloride to CrCl3 in the smoke of perchloric acid,the method is suitable for the determination of copper content in high chromium copper concentrate by short iodometry.The determination result has good stability and accuracy,and the determination range is 5%50%.Keywords:high chromium copper concentrate;hydrochloric acid;sodium chloride;sodium thiosulfate titrated solution碘量法测定高铬铜精矿中铜含量郭自娥，陈 红（江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424）收稿日期：20230406作者简介：郭自娥（1981），女，湖北随州人，助理工程师，主要从事化学分析检验工作。研究与开发化 工 设 计 通 讯Research and DevelopmentChemical Engineering Design Communications 85第49卷第7期2023年7月铜精矿样品为实验样（此四个样品为多家实验室测定值的平均值），分别为：样品的溶解温度；高氯酸的加入量实验；盐酸加入量对样品中铜的测定影响实验。（1）样品溶解温度对测定结果的影响分别称取上述四个样品各5杯试样，分别将溶样温度设置为150、200、250、300、350按照样品分析流程进行实验7，其他实验条件不变，查看样品温度对分析结果的影响，实验结果如表1所示。表1 样品溶解温度试验分析结果溶样温度（）150200250300350定值（%）1#（%）2#（%）3#（%）4#（%）7.5517.9028.1746.968.0017.8528.1647.057.5117.9628.1247.017.4817.8228.1046.877.4017.7428.0146.807.5517.9028.1746.96从表1数据可以得出，样品溶解温度在150 300，铜元素的测定值均与标准定值吻合，而溶样温度在300以上铜元素的测定值偏低，温度越高铜元素的测定值越低，由于150200温度稍低，溶样时间较长且有样品未完全溶解现象，所以将溶样温度调至200300，为最佳溶样温度，节省了时间，减少了分析误差，结果更加准确。（2）高氯酸加入量对测定结果的影响分别称取上述4个样品各4杯试样，分别加入2.5 mL、5 mL、7.5 mL、10 mL 高氯酸1按照样品分析流程进行实验，其他实验条件不变，实验高氯酸的加入量对分析结果的影响，实验结果如表2。表2 加入不同量的高氯酸实验分析结果高氯酸加入量（mL）2.557.510 定值（%）1#（%）2#（%）3#（%）4#（%）7.3617.8028.0846.837.5217.9228.1846.92 7.5917.9528.1546.997.6317.8828.2146.907.5517.9028.1746.96从表2数据可以得出，加入2.5 mL 高氯酸时测得的四个样品中铜的含量均偏低，加入高氯酸的量5 mL 时，铜元素的测定值均与标准定值吻合，由于高氯酸用量大造成浪费，所以最终选用高氯酸的加入量为5 mL，高铬等复杂铜精矿中铜结果测定准确。（3）盐酸加入量方式对铜对测定结果的影响分别称取上述4个样品各4杯试样，分别进行不同盐酸加入量和加入次数实验，按照样品分析流程进行试验，查看加入不同量的盐酸对铬的除去效果及铜分析结果的影响，实验结果见表3。从表3数据可以得出，1次加入4 mL 盐酸时测得的4个样品中铜的含量均最低，1次加入6 mL 盐酸测定铜元素的值也均低于标准值，每次加入2 mL 盐酸蒸干后再加入2 mL，重复3次至无黄绿色烟冒出测定表3 不同盐酸加入方式对铜分析结果影响实验盐酸加入量1 次 4（mL）1 次 6（mL）2 次 2（mL）3 次 2（mL）Cu 测定值（%）1#Cu（%）2#Cu（%）3#Cu（%）4#Cu（%）7.4017.7828.0546.857.5017.8328.1246.907.4317.7728.0846.877.5617.8928.2546.897.5517.9028.1746.96铜含量值与定值吻合。2.2 准确度试验以含 Cu 量为17.78%铜精矿标样为实验样品，按照本文的实验方法加入不同量铬进行实验。实验结果见表4。表4 样品中加入铬标的实验情况及与标准值的对照Cr 加入量（g）铜分析结果（%）平均值（%）标准偏差（%）0.01250.0250.03750.05017.7817.7217.9017.8017.7917.7817.770.0920.0960.0820.08917.7017.7517.8517.8917.7717.7117.7717.8317.76从表4数据中得出，该标样加入铬元素后按照该方法流程的测定结果与标准偏差小于0.1%。与标准值吻合较好，本方法准确性满足高铬铜精矿中铜的检测要求。2.3 精密度试验以 1#含 Cu 量 为 7.55%（Cr：5.98%）、和 4#含Cu 量为46.96%（Cr：0.65%）的两个铜精矿样品为实验样品，分别称取9杯，按照改进后的分析方法进行精密度实验。实验结果如表5。表5 精密度实验结果样品编号 标准值（%）测定结果（%）平均值（%）标准偏差（%）1#7.557.567.657.457.487.707.477.570.0917.627.557.664#46.9646.9647.0647.0046.9046.9246.8546.960.09846.8247.0547.10从表5看出，采用该分析方法测定两个铜精矿样品9次的结果标准偏差均不大于0.1%，精密度较好，满足复杂铜精矿的分析要求。3 结论经过实验和实际应用，将国标法铜精矿中铜的分析方法进行了改进，加高氯酸冒烟时重复三次加2 mL 盐酸使样品中铬元素生成铬酰氯将其除去，消除铬对铜精矿中铜含量测定的影响，该方法适用于含铜为5%50%的高铬铜精矿样品分析，测定结果精密度高、准确性好，适用性广。（下转第94页）化工教学化 工 设 计 通 讯Chemical TeachingChemical Engineering Design Communications94 第49卷第7期2023年7月4.1 转变教学观念作为有机化学课程教师，在传授专业知识的同时，要坚持“以德立身、以德立学、以德施教”理念，通过深挖思政元素、找准结合点、合理设计教案，将思政案例与专业知识自然融合，实现学生求知与修德相结合、教书与育人相统一。4.2 提高教师素养做好课程思政关键要持续巩固提升教师自身素养，教师要积极学习党的理论知识，掌握党的方针政策，具备良好的政治素养、高度的德育责任、深厚的专业知识、过硬的教学技能和优良的师德风范。同时，要及时关注时事新闻、了解学科前沿、更新知识储备，始终处于孜孜不倦、上下求索的状态。4.3 改革教学方法高校教师要善于改变传统的灌输式课堂教学模式，完成从“以教为中心”到“以学为中心”的转换。同时，要更加注重发挥学生的主体地位，引导学生参与教学，在良性互动的前提下建构新知识。有机化学机理复杂抽象、不易理解，为便于在专业知识中融入思政元素，教学实践中可以采取线上线下混合教学模式，充分利用“雨课堂”、QQ 群、腾讯会议等载体学习相关思政资源，开展专题讨论和师生互动，进一步发挥教师主导作用，更好地激发学生主动性。线下教学可以根据不同的思政资源，综合运用情境式教学、启发教学、案例教学、互动研讨、任务驱动等方法，引导学生通过查阅文献、编撰论文、制作课件、上台讲解等方式，提高分析、思考、解决问题的能力。4.4 创新考核方式在有机化学课程思政评价中，要注重把学生的德育表现纳入考核机制，推动形成性评价与终结性评价结合，加强学习过程关注，促进学生高质量完成各项学习任务。形成性评价要结合课堂出勤、互动、练习、演讲、作业及分析解决问题的能力等方面综合评价；终结性评价除考试成绩，重点关注学生违规、舞弊等不诚信行为，促使学生端正学习态度，有效解决心浮气躁、急功近利等不良心态。5 结束语“立德树人”是教育的核心任务，德育工作是所有教师的共同责任。课程思政是一项长期坚持的工作，高校德育工作要秉持“所有课堂都有育人功能，所有教师都有育人职责”的理念。专业课教师要借助课堂思政，结合专业特色及人才培养目标，深挖有机化学课程德育元素，创新推动专业教育与思政教育有机融合，厚植学生家国情怀和使命担当，增强文化自信心和民族自豪感，培养品学兼优的创新型应用化学人才，使他们胜任精细化工、有机合成、生物化学、生物化工、药物合成及环境保护等相关领域工作。要始终坚持教学与育人相统一，让学生在“春风化雨、润物无声”中实现专业知识与思想道德的相互促进、同步提升，从而成长为德才兼备的中国特色社会主义事业接班人。参考文献1 张烁.把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面刘云山讲话 王岐山张高丽出席 N.2 李秀艳,孙志敏,张群,等.案例引领、知德合一的有机化学课程思政的改革与实践 J.广东化工,2021,48(21):224-225.3 张甜,尚晓凯,冯勋.新时代背景下有机化学课程的思政教学研究与探索 J.广州化工,2022,50(10):147-150.4 陈长中,邓莲丽,陶李明,等.“有机化学”课程思政元素融入与实施途径探索 J.湘南学院学报,2022,43(2):77-82.5 徐永芬,黄焰根,赵圣印,等.有机化学思政课程建设的体会 J.教育教学论坛,2019(40):38-39.6 吴瑞香.食品检测类专业有机化学及实验课程思政建设研究 J.广东化工,2021,48(22):222-223.（上接第85页）参考文献1 周心如,杨俊佼,柯以侃.化验员读本.上册,化学分析M.北京:化学工业出版社,2017.2 国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.铜精矿化学分析方法 第 1 部分:铜量的测定 碘量法:GB/T 3884.12012S.北京:中国标准出版社,2013.3 国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.铜精矿化学分析方法 第 13 部分:铜量的测定 碘量法:GB/T 3884.132012S.北京:中国标准出版社,2013.4 中华人民共和国工业和信息化部.铜阳极泥化学分析方法 第 1 部分:铜量的测定 碘量法:YS/T 745.12010S.北京:中国标准出版社,2011.5 中华人民共和国工业和信息化部.铜渣精矿化学分析方法 第 1 部分:铜量的测定 碘量法:YS/T 1046.12015S.北京:中国标准出版社,2015.6 国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.铜及铜合金化学分析方法 第1部分:铜含量的测定:GB/T 5121.12008S.北京:中国标准出版社,2008.