硫的测定硫酸钡重量法

第３５卷第１期　２０１５年０２月　矿　冶　工　程　ＭＤ　ｆＧ　ＡＮＤ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ　ＥＮＧⅡ　ＥＥＲＩＮＧ　Ｖ０ｌ＿３５　Ｎｏ１　Ｆｅｂｒｕａｒｖ　２０１５　

半熔分解硫酸钡重量法测定各类含重晶石矿样中的硫①　

刘晓峰　，李子尚　，张志勇　，周海波　，陈　述　

（１．中南大学化学化工学院，湖南长沙４１００８３；２．长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙４１００１２）　

摘要：采用改进后的碳酸钠　氧化锌半熔分解电磁搅拌浸出法测定含重晶石或单质硫的铁矿石、锰矿石、铜铅锌矿石等样品中的　硫。这三类矿石样品中重晶石和单质硫的加标回收率均在９９．００％一１０１．００％之间。选取７种典型的矿样进行准确度和精密度实　验，测定结果的相对偏差均小于１．００％，相对标准偏差（ＲＳＤ）（ｎ＝７）均小于１．５０％。实验表明该方法适用于含重晶石或单质硫的铁　矿石、锰矿石、铜铅锌矿石等矿样中硫含量的测定，准确度高，实验条件易于控制，分析成本低。　关键词：重晶石；单质硫；半熔分解；碳酸钠一氧化锌；硫酸钡重量法　中图分类号：０６５５　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３—６０９９．２０１５．０１．０２７　文章编号：０２５３—６０９９（２０１５）Ｏｌ一０１０１一ｏ２　

Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ　Ｓｕｌｆｕｒ　ｉｎ　Ｖａｒｉｏｕｓ　Ｏｒｅ　Ｓａｍｐｌｅｓ　Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　Ｂａｒｉｔｅ　ｂｙ　

Ｓｅｍｉ．ｍｏｌｔｅｎ　Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｂａｒｉｕｍ　Ｓｕｌｆａｔｅ　Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ　Ｍｅｔｈｏｄ　

ＬＩＵ　Ｘｉａｏ－ｆｅｎｇ　，ＬＩ　Ｚｉ・ｓｈａｎｇ　，ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｉ—ｙｏｎｇ　，ＺＨＯＵ　Ｈａｉ—ｂｏ　，ＣＨＥＮ　Ｓｈｕ　（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１００８３，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；　

实验 水泥中三氧化硫含量的测定

适量的SO3可调节水泥的凝结时间，还具有增强、减缩等作用。制造膨胀水泥时，石膏还是一种膨胀组分，赋予水泥膨胀的性能。但水泥中石膏量过多，却会导致水泥安定性不良。因此，水泥中三氧化硫含量是水泥重要的质量指标，在生产过程中必须予以严格控制。

由于水泥中石膏的存在形态及其性质不同，测定水泥中三氧化硫的方法有很多种，如经典的硫酸钡重量法及其改进方法、离子交换法、磷酸溶样-氯化亚锡还原——碘量滴定法、燃烧法(与全硫的测定相同)、分光光度法、离子交换分离一EDTA配位滴定法等。目前多采用硫酸钡重量法、磷酸溶样—氯化亚锡还原—碘量滴定法(还原—碘量法)、离子交换法。经典的硫酸钡重量法较准确,常作为仲裁分析。

硫酸钡重量法测定水泥中三氧化硫

一、实验目的

掌握硫酸钡重量法测定原理和方法。

了解晶型沉淀的沉淀条件、原理和沉淀方法。

沉淀水泥中三氧化硫的含量，并用换算因数计算测定结果。

二、基本原理

硫酸钡重量法不仅在准确性方面，而且在适应性和测量范围方面都优于其它方法，但其最大缺点是手续繁琐，费时，不宜作为生产控制例行分析方法。其改进方法虽然简化了离子分离手续，但是过滤、沉淀、洗涤……，直至恒重等一系列手续，便使这一方法有所逊色。

硫酸钡质量法是通过氯化钡使硫酸根结合成难溶的硫酸钡沉淀，以硫酸钡的质量折算水泥中的三氧化硫含量。

由于在磨制水泥中，需加入一定量石膏，加入量的多少主要反映在水泥中SO42-离子的数量上。所以可采用BaCl2作沉淀剂，用盐酸分解，控制溶液浓度在0.2-0.4mol/L的条件下，用BaCl2沉淀SO42-离子，生成BaSO4沉淀。沉淀经过滤、洗涤、和灼烧，以BaSO4形式称量，从而求得S、SO3、或SO42-离子含量。BaSO4的溶解度很小(其Ksp=l.lx10-10)，其化学性质非常稳定，灼烧后的组分与分子式符合。反应式为

Ba2+ + SO42- = BaSO4↓(白色)

矿粉三氧化硫测定

（硫酸钡重量法 -基准法）

试验方法及试验用药品

一. 试验用化学试剂

盐酸（ 1+1 ）【氯化氢 HCL （ 1:1 ）注：氯化氢与水质量比为

1:1 】、氯化 钡溶液、销酸银溶液、硝酸【 HNO 3】。

化学试剂配制方法：

盐酸（ 1+1 ）=氯化氢（ 1:1）注：氯化氢与水质量比为 1:1 进行

稀释。

氯化钡溶液（100g/L ）=将100g氯化钡（BaCl2 2H 2O）溶于水 中，加水稀释至 1L 。

销酸银溶液 （5g/L） = 将 0.5g 硝酸银（ AaNO 3）溶于水中，加入

1mL 硝酸，加水稀释至 100mL ，贮存于棕色瓶中。

二. 试验用仪器

电子天平（精度： 0.1g 、0.0001g ）、200mL 烧杯、 400mL 烧杯、

（平头）玻璃棒、定量滤纸、慢速定量滤纸、表面皿、瓷坩埚、高温炉、 干燥器等。

三. 三氧化硫的测定 硫酸钡重量法（基准法）

1. 方法提要 在酸性溶液中，用氯化钡溶液沉淀硫酸盐，经过滤灼烧后，以硫酸钡 形式称重。测定结果以三氧化硫计。

2. 分析步骤

称取约0.5g试样（mi）,精确至O.OOIg，置于200mL烧杯中，加入 约

40mL 水，搅拌使试样完全分散，在搅拌下加入 10mL 盐酸（ 1+1 ）， 用平头玻璃棒压碎块状物, 加热煮沸并保持微沸 （5±0.5）min 。用中速滤纸 过滤，用热水洗涤10 ~ 12次，滤液及洗液收集于400mL烧杯中。加水稀 释至约

250mL ,玻璃棒底部压一小片定量滤纸,盖上表面皿,加热煮沸, 在微沸下从杯口缓慢逐滴加入 10mL 热的氯化钡溶液 ,继续微沸 3min 以 上使沉淀良好地形成,

然后在常温下静置 12h~24h 或温热处静置至少 4h （仲裁分析应在常温下静置

12h ~ 24h ）,此时溶液体积应保持在约 200mL 。用慢速定量滤纸过滤,以温水洗涤,直至检验无氯离子为止。

硫 的 分 析 方 法 综 述

硫是自然界分布很广的一种元素，它主要以自然硫、硫化物和硫酸盐等状态存在于自然界中，有色金属矿石中的硫主要以硫化物、硫酸盐存在，某些矿石中还存在自然硫。硫的测定方法主要有硫酸钡重量法、燃烧-中和滴定法、燃烧-碘量法、高频感应炉燃烧-红外吸收光谱法、燃烧库仑滴定法、X荧光光谱法、比浊法、ICP-AES法、氧化铝色层分离-硫酸钡重量法、还原蒸馏-次甲基蓝光度法、直读光谱法、离子色谱法、气相色谱法等等。在硫的分析检测中，较常采用硫酸钡重量法、燃烧-中和滴定法、燃烧-碘量法、高频感应炉燃烧-红外吸收光谱法。重量法因为分析周期长，手续烦杂等原因，在日常的实际样品分析中很少采用，一般只在仲裁分析中采用。以下主要就硫酸钡重量法、燃烧-中和滴定法、燃烧-碘量法、高频感应炉燃烧-红外吸收光谱法这四种方法分别作综述。

一、硫酸钡重量法

方法原理 在含有硫酸根的溶液中用盐酸调节0.06 ～0.12mol／L HC1酸度，加入BaC12，BaC12+Na2SO4→BaSO4+2NaC1,对含硫量在0．3％以上都适用，但对含有大量K+、Na+碱金属离子不是非常准确的方法，会使结果增高或偏低。 ‘

(1)当溶液中没有任何盐类存在时，沉淀BaSO4产生两种相反误差：① 由于BaSO4的溶解度。② 由于BaSO4对BaC12的吸附。

(2)在有碱金属盐类存在下沉淀BaSO4 时也会产生两种误差：① 中性的碱金属硫酸盐(Na2S04)共沉淀：②碱金属的酸式硫酸盐(NaHSO4)共沉淀。

第一种情况：因Na2SO4 分子量比BaSO4 小，所以产生负误差，结果偏低。

第二种情况：OHSOSONaNaHSO2342℃35042 所以偏低更厉害。如果事先用NH4OH分离Fe则存在（NH4）2SO4，2232℃2354243643SOOHNHNSONH）（会使结果更偏低。为了避免以上离子影响，速加BaC12会增加BaSO4 对BaC12的吸附，慢加BaC12可使BaSO4对BaC12吸附减至为0，煮沸是为了获得比较大颗粒沉淀，便于过滤洗涤。稀释溶液体积到200～250ml煮沸，在不断搅拌下慢慢滴加lO％BaC12 热溶液，保温2～3h放置过滤，硫酸钡溶解度：18℃lOOmL水溶解度为2．22x10-4g。lOOml溶液用0．5-lmLHC1酸化，酸度控制在0．06～0．12mo1／LHC1酸度条件下，碱金属离子的共沉淀可降至最小，而且BaSO4溶解度最小，酸度大BaSO4沉淀溶解度大。