Способ анализа катодной меди

 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в химической промышленности, металлургии цветных и редких металлов. Цель изобретения - сокращение времени определения за счет ускорения электролитического выделения меди и повышения эффективности концентрирования примесей. Анализ катодной меди включает электролитическое отделение меди от раствора, содержащего примеси, которое проводят из раствора, содержащего 0,21-0,35 М формиата аммония, в течение 25-35 мин, полученный при электролизе раствор упаривают, удаляя формиат аммония термической декструкцией в газовую фазу. Определение примесей проводят методами физико-химического анализа. 1 ил., 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (дц 4 С 25 С 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4330966/23-02 (22) 19.11.87 (46) 15.09.89. Бюл. ¹ 34 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (72) В.Л.Курбатов и Л.Н.Васильева (53) 669.337(088.8) (56) Медь. Методы анализа, ГОСТ

13938, 0-78, ГОСТ 13938, 12-78.

Anal. Chem., 1985, 57,7, 1481-1482. (54) СПОСОБ АНАЛИЗА КАТОДНОИ МЕДИ (57) Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в химической промьппленности, металлургии цветных и редких металлов.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть,использовано в химической промышленности, метал лургии цветных и редких металлов.

Целью изобретения является сокращение времени определения за счет ускорения электролитического отделения меди и повышения эффективности концентрирования примесей.

В табл.1 приведены основные характеристики известного и предложеннбго способов определения примесей в катодной меди.

На чертВке представлены данные изменения рН во времени при различных мольных содержаниях формиата аммония.

С ростом буферной емкости раствора концентрация водородных ионов перестает существенно изменяться во времени, ямало зависит от исходного количества формиата. Отмечается интервал быстро„„SU„„1507872 А 1

Цель изобретения — сокращение времени определения за счет ускорения электролитического выделения меди и повышения эффективности концентрирования примесей. Анализ катодной меди включает электролитическое отделение, меди от раствора, содержащего примеси, которое проводят из раствора, содержащего 0,21-0,35 М формиата аммония, в течение 25-35 мин, получен ный при электролизе раствор упарива ют, удаляя формиат аммония термической деструкцией в газовую фазу. Определение примесей проводят методами физико-химического анализа, 1 ил., 4 табл, С:

ro падения интенсивности окраски, что свидетельствует о разложении ком- 2 плекса и расходе формиата. Напротив, наличие буферной емкости стабилизирует комплекс и обеспечивает образование блестящих плотных осадков. Таким образом, минимум рН соответствует окончанию выделения меди, распаду

Q0 формиатного комплекса. Весь процесс ® 4 происходит за время меньше 30 мин. b4, Данные по накоплению меди во вре мени при различных количествах формиата подтверждают сделанные выводы (табл.2). Выход меди имеет максимум при наличии в растворе 0,28 М формиата аммония. Электролиз проходит sa

30 мин. Дальнейшее проведения процесса нецелесообразно иэ-за раэрыхления осадка меди-на катоде и образования гндроксидов. Меньший выход при больших содержаниях формиата обусловлен

1507872 ростом потенциала восстановления полилигандных комплексов меди, Предложенный электролит позволяет проводить выделение меди при температурах, близких к точке кипения. Выпадения 5 гидроксидов при этом не происходит.

Удаление избытка формиата аммония, а также нитритов и нитратов, являющихся побочными продуктами электролиза, происходит в процессе упаривания раствора. Примеси Со, Cd Zn Ni

Fe, As, Sb, Sn остаются в расплаве и после растворения определяются из объема 20-25 мл,. обусловленного приборными возможностями методов ААС и ПЭС. Наличие указанных примесей в растворе после пробоподготовки подтверждено введением соответствующих добавок (табл.3). При концентра- 20 циях до 5 мг/л сохраняется корреляция между вводимыми и определяемыми концентрациями примесей.

В табл.3 показано определение примесей методами ААА и ПЭС с ИСП при 25 введении добавок.

Данные по определению Со, Cd, Pe, Zn в образце катодной.меди методом

ПЭС и ИСП приведены в табл.4. . Пример. Навеску 2,000 г катод- 30 ной меди растворяют при нагревании в 35 мп смеси, содержащей 220 мл конц. НМО в l л дистиллированной воды. б

Полученный раствор кипятят 5 мин, охлаждают и добавляют 200 мл раствора, содержащего 0,28 м NH ООСН с рН 8-9.

Электролит нагревают до кипения и проводят электролиз в кварцевых стаканах объемом 250 мл в течение 30 мин40 до полного абесцвечивания, далее упаривают почти досуха и добавляют 10мп смеси (9:1) концентрированных HCl u

HN0>. После охлаждения раствор разбавляют до 25 мл и проводят одновре- 45 менное определение кобальта, кадмия, цинка, никеля, железа, мышьяка, сурьмы, олова.

Для n=l б независимых определений никеля в стандартном образце катодной. меди М201х методами ФХА при p=0,95 получено содержание 0,0034+0,0003% при аттестованном количестве примеси

0,0040+0,0002%. !

Таким образом, предложенный способ позволяет значительно быстрее провести электролитическое вьщеление меди (2 г за 30 мин вместо 2,5 ч), осуществить концентрирование микропримесей в минимальном объеме (вместо 500 мл получают 25 мл раствора) с удалением солевого фона, одновременно из одного раствора определить кобальт, кадмий, цинк, никель, железо, мьппьяк, сурьму, олово при их содержаниях 10 - 10 %.

Использование предложенного способа позволяет существенно ускорить. определение низких содержаний примесей в катодной меди и тем самым улучшить контроль качества продукции.

Ф д р м у л а изобретения

Способ анализа катодной меди, включающий электролитическое отделение меди от раствора, содержащего примеси, и последующее определение примесей. физико-химическим анализом, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения за счет ускорения электролитического вьщеления меди и повышения эффективности концентрирования примесей, электролитическое отделение меди проводят из раствора, содержащего

0,21-0,35 M формиата аммония в течение 25-35 мин, полученный при этом раствор упаривают, удаляя формиат аммония термической декструкцией, Таблица 1

Характеристики

Способ известный предлагаемый

Одновременное определение нескольких элементов из. одного раствора невозможно

2 за 2,5 ч

0,4 за 1,5 ч

2 за 30 мин

До 99,9

99,98+0,02

Определяемые элементы

Масса выделяемой меди, r время электролиза

Полнота выделения меди, %

Возможно одновременное определение из одного раствора

1507872

Продолжение табл. 1

Способ

HsBecTHbIA

Характеристики предлагаемый при р=0,95 и n=8

20-25

500

Объем раствора, содержащего микропримеси после пробоподготовки, мл

Воэможность объемного

Возможно концентрирование упариванием раствора почти досуха

Возможно удаление методом термической деструкции

80-95

Невозможно концентрирования

Возможность удаления макрокомпонентов: солей и кислот

Температура электролиза, С

Общее время анализа, ч

Невозможно

4 на один элемент

2,5-3,0 при одновременном определении восьми элементов

10-3 „10-а

Zn, Ni, Fe, As, Sb, Sn

Определяемые содержания, Х

)О

Таблица 2

Накопление меди, %>от исходной навески при времени электролиза, мин

Количество формиата аммония

1 ) 1

5 10 15 20 25

30 35 40

0>07+

0,14

0,21

0,28

0,35

86 92

89 94

87 98

86 98

84 96

49 67

45 79

57 62

49 71

41 78

16

33

26

97 98

98 98

96 96

"После 20-25 мин эл-за выпадение гидроксидов. После 35-40 мин эл-за выпадение гидроксидов, дальнейшее проведение процесса нецелесообразно.

Таблиц» 3

О пределенные концентрации I 100 мл р-ра после упаривания (введенные в добавке н реально найденные равличными методами ФХА)> мг/л

jIjj> Элемент пп

Метод определения.

2 3 4 5 6е 7х«

1 Со Введено

Найдено

2 Cd Введено

Найдено и

3 Z» Введено

Найдено

4 Ni Введено

Н айдено

5 Fe Введено

Найдена

1>4 !

1,О г,о г,о

l,О о,в

О,4 о j j г,о

2>4

l,О .l,О

l,О 0,8

l,В

1,5 . 2,0 г,о

2,О

z,о

l,6

1>6

2,З

z,s

3,2 2,1

Z,0

1,6

1>7

2,7

2,2

4,0

4,о

4,0

4,0

3,4

2,В

4,5

4,8

6,0

4,1

5 0

2 8

3,З

3,Z

3,0

6,0

6,0

6,0

4,4

6,8

1О,О .6,2

6,0

5,0

4,0

8,0 в,о z в,о г в,о

5 4 0 5

6,6 0,4

9,0

l0 0 0,6

1О,О О,В

8,2

5 0 .I

4,8 I

6,7

5>0 1,4

5,2 l,l

0,5

0,4

0,4

l>0

1507872

Продолжение табл.З

1 I

Определенные концентрации в 100 мл р-ра после упаривання (введенные в добавке н реально найденные различными методами ФХА), мг/л

I f 1 Л 1 1"

Метод определенна рв

nt>

А Введено

Найдено

6,0

5,1

ПЭС

Введено

Найдено

6 0

2,2

Введено

Найдено

6,0

0,8 т е

Концентрации, определенные в р-ре без ф, °

Концентрации в холостом опыте. введения добавок после выделения меди.

Т аблица 4

Определяе- Средняя концентрация Содержание, % мый зле- в 25 мл р-ра, мг/л, мент

0,00016+0,00004

0,13+0,03

Со

0,00006

0,0076

0,0108+0,0001

Cd

Fe

0,05

6,1

8 60+0 04

О 0,Ц м лаРе//ию

//ammu

«Ь 007

20

Вреию, иин

Составитель Л.Рякина

Техред И.Верес Корректор С.ШекмаР

Редактор О.Спесивых

Заказ 5523/33 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1,0

0,З

0,8

l,0

0,2

0,2

1,0

0 5

0 5

2,0

l,6

1,6

2,0

0,7

0,4

2,0

l>2

1,5

4,0, 3,2

3i2

4,0

1>1

0,8

4,0

2,6

0,9 п-3

p=0,95

n=2

n=3

n=3

p=0,95

8 0

6,4

5,4

8,0

l,5

0,8

8i0

1,0

1 2

0,З

0>5

0,2

0,5

0,5

0,5. м Я

gJ5

ООИ

0,tP

0,3

0 5

0,2

0,5

0,5

i>8