稀土的测定

稀土的测定

方法二-硫酸亚铁铵滴定法

本方法基于某矿区的矿石中铈的含量与稀土总量存在一定比例关系，其比值接近为一个常数，将测得的铈量除以系数求得稀土总量。

试料以磷酸-高氯酸溶解，在高温下铈、锰被高氯酸氧化为铈（Ⅳ）、锰（Ⅲ），用亚砷酸钠-亚硝酸钠将锰（Ⅲ）还原为锰（Ⅱ），以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定铈其反应式如下：

2ClO

4-+Ce3++16H+→Ce4++Cl

2

+8H

2

0 Ce4++Fe2+→Ce3++Fe3+

本方法适用于某矿区的矿石中质量分数为在1%以上稀土总量的测定。（1）试剂配置

①硫-磷混酸：取150ml硫酸缓慢加入500ml水中，冷却后，再加入150ml 磷酸，用水稀释至1000ml。

②苯代邻氨基苯甲酸指示剂（2g/L）：称取0.2g试剂溶于100ml碳酸钠溶液（2g/L）。

③亚砷酸钠-亚硝酸钠溶液：称取0.75g三氧化二砷，溶于20ml氢氧化钠（160g/L）中，用水稀释至200ml滴加硫酸（1+1）使溶液呈酸性，再以碳酸钠溶液（150g/L）中和至呈弱碱性（用酚酞作指示剂），加入0.51g亚硝酸钠，溶解后，移入1000ml棕色容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

④重铬酸钾标准溶液[C（1/6K

2Cr

2

O

7

）=0.005mol/L]：称取0.2452g经重结

晶并于150～170℃烘干的重铬酸钾，溶于水中，移入1000ml容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。

⑤硫酸亚铁氨标准溶液：[C（NH

4）

2

Fe(SO

4

)

2

]≈0.0058mol/L：称取2.2784g

硫酸亚铁铵[（NH

4）

2

Fe(SO

4

)

2

·6H

2

O]溶于1000ml硫酸（5%，体积分数）中（溶

液若浑浊需过滤）。

⑥标定：移取20ml硫酸亚铁铵标准溶液于300ml锥形瓶中，用水稀释至100ml加入10ml硫-磷混酸，2滴二苯胺磺酸钠指示剂（4g/L），用重铬酸钾标准溶液滴定至蓝紫色不退即为终点。

（二）分析步骤

称取0.2000g 试样于250ml 锥形瓶中，加入15ml 磷酸，1ml 高氯酸，在高温电炉上加热至冒高氯酸白烟冒尽，在液面上还存在有小气泡时立即取下稍冷，加100ml 硫脲[5%（体积分数）]，稍加热使盐类溶解，取下于流水中冷却，加10ml 尿素（100g/L ），再滴加亚砷酸钠-亚硝酸钠溶液至锰（Ⅲ）还原（溶液粉红色退去）并过量2ml ，加2滴苯代邻氨基苯甲酸指示剂（2g/L ），用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液紫红色转变为黄绿色，即为终点。

（三）结果计算 按下式计算稀土、钍氧化物的质量分数ωRE2O3，数值百分数表示；

K 值的确定方法：将某矿区试样（包括原矿、精矿、尾矿）按照方法一草酸盐重量法求出钍、稀土氧化物总量，再用偶氮胂Ⅲ吸光光度法求出氧化钍量，以差减法求出稀土氧化物总量，称取一定量钍和稀土氧化物，按本法的分析步骤测定铈的含量，根据多次实验取平均值，得出系数K 。

铈总量

稀土氧化物总量=K 为了使K 值准确，要有足够数量的实验数据，另外，由于该矿区钍含量较低，对高含量稀土的测定所引起的误差较低，对于高含量稀土的测定所引起的误差较小，故可以将氧化钍含量忽略不计。

（四）注意事项

①分解试料先用中温后用高温，加热时应随时摇动锥形瓶，高温加热溶解时间不宜太长，以免生成焦磷酸盐粘附于瓶底，使结果偏低。

②硫酸亚铁氨标准溶液不稳定，需每周标定一次。

③用亚砷酸钠-亚硝酸钠溶液还原锰（Ⅲ）时，需过量1.5～2ml ，否则结果不稳定，还原后应立即滴定。 10013.140%2232⨯⨯⨯⨯=++称样量

）（转化为稀土总量系数（铈的摩尔质量）m K V C Fe Fe O RE ω