硫及硫铁矿分析

硫及硫铁矿分析
硫铁矿包括黄铁矿、白铁矿及磁黄铁矿。

硫是地壳中分布很广的元素之一，大多以硫化物状态存在。

自然硫也有分布，但质纯者则较少见，一般常夹杂有泥质及有机质。

在硫化矿物中，常见的有黄铁矿FeS2、白铁矿FeS2、磁黄铁矿FenSn+1等。

黄铁矿和白铁矿两者结晶不同，为同质异象体，含硫高达53.4％。

磁黄铁矿含硫达39-40％。

自然硫有时夹杂有硒、碲和砷，其中硒和砷为有害杂质。

硫铁矿常与铜、铅、锌等硫化矿床共生、含有少量金、锶、钴、镍、铂、硒和砷等。

伴生的氟与砷为有害杂质。

硫及硫铁矿广泛用来生产硫磺及硫酸。

是造纸工业的原料，橡胶工业中可作为硬化剂，农药中可用作去草剂和杀虫剂。

其他如人造纤维、医药等方面应用也较广泛。

硫的工业要求：边界品位为≥8％，工业品位为≥12％，有害组分Pb+Zn应≤1％、F应≤0.03-0.05％、As应≤0.5％，因为这些元素对硫酸的生产有影响。

硫铁矿的分析项目，除硫以外，有时需要测定砷、氟等有害杂质，对可综合利用的元素也应注意综合分析。

硫铁矿样品的加工，只须通过100筛目。

试样应在60°烘干，以减小样品的氧化。

自然硫样品不能用机械加工。

一、试样的分解
硫的测定项目一般分为三种：（1）总硫量（即硫化物硫和硫酸盐硫），（2）硫酸盐硫，（3）硫化物硫（由总硫量中减去硫酸盐硫计算得到）。

测定总硫量时，可用下列几种方法分解试样：(1)在氧化剂（如硝酸钾、高锰酸钾、氯酸钾或过氧化钠等）存在下，用碳酸钠熔融。

用这种方法熔融，不仅硫化物可以分解，硫酸盐如硫酸钡、硫酸铭也可完全分解，而且游离硫不致损失。

但二氧化硅和锡将进入溶掖。

（2）碳酸钠和氧化锌（氧化镁、高锰酸钾）半熔。

此法优点可除去大部分硅酸，但硫酸钡分解不完全，有大量锡存在时部分进入溶液，干扰测定。

（3）用盐酸和硝酸分解试样，此法适用于分解硫化物矿物。

（4）用硝酸—氯酸钾分解试样。

二、分离方法
总硫量的测定，常用硫酸钡重量法。

即先使硫全部氧化成可溶性硫酸盐，然后在0.05-0.1N 盐酸溶液中用氯化钡使硫酸根沉淀。

氯化钡沉淀硫酸根时，可能有两种误差。

其一是由于硫酸钡沉淀溶解，使结果偏低，另一是由于其他元素的共沉淀，使结果偏高。

有碱金属存在时，沉淀硫酸根往往使结果偏低。

增加溶液中的盐酸浓度可以减低碱金属硫酸盐的吸附，但同时增加了酸式硫酸盐的共沉淀。

为了减少诚金属硫酸盐和硫酸钡的共沉淀，应将氯化钡溶液迅速地一次加到硫酸盐溶液中。

两价金属（铁、锌等）不会引起很大影响。

但大量钙存在时，共沉淀现象较显著。

三价铁影响测定。

可用氨水两次沉淀，再破坏铵盐，或用羟胺、金属铝、金属锌在沉淀硫酸钡之前将三价铁还原。

三价铬不仅能生成硫酸铬与钡共沉淀，而且也形成铬硫酸盐络离子阻碍硫酸钡沉淀。

为了使硫酸根沉淀，应当使铬完全结合成铬乙酸盐络合物或用吡啶沉淀分离。

钨、锡、锑、铋、氟和硅酸等都可能与硫酸钡共沉淀，可用下述方法消除其影响：
当试样中有钨存在时，将溶液蒸干，加稀盐酸使可溶性盐类溶解后，过滤除去大部分钨，然后于溶液中加少许柠檬酸将残留的少量钨络合，再沉淀硫酸钡。

含锡时，可用酸分解试样，将锡石过滤除去。

或用碱分解试样，在溶液中加4-5克柠檬酸络合锡。

含锑和铋时，可采用碳酸钠一氧化锌半熔法分解试样，溶液沉淀硫酸钡。

含氟时，可在沉淀硫酸钡前，于溶液中加0.5-1克硼酸或三氯化铝消除其影响。