Способ определения сульфатовникеля,связанных c гидроксидами железа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцмалистическкх

Республмк (и>806612

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (51)М. 1(л.з (22) Заявлено 23.02.79 (21) 2728978/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 230281. Бкзллвтень Hо 7

Дата опубликования описания 23. 02. 81

С 01 G 53/10

G 01 N 31/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД1(546 ° 74:543-1.056 (088. 8) (Р

Л. Г. Самохвалова, H.А. Филиппова и Р. И. . Сукинов "- И ъ Ф - ),: 4 "; ;:." .; ..

Д

Ъ.!

Государственный научно-исследовательскйй=.=.—. институт цветных металлов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (541 СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУЛЬФАТОВ НИКЕЛЯ, СВЯЗАННЫХ С ГИДРОКСИДАМИ ЖЕЛЕЗА

Изобретение относится к способам фазового анализа руд и продуктов обогащения и может быть исйольэовано при анализе природных объектов, а также продуктов цветной, черной металлургии, в химической промышленности и т.д.

Известны способы определения сульфатов никеля в фазовом анализе, в которых для извлечения сульфатов никеля (среднего и основного) применяют 5Ъ-ный раствор ацетата аммония, а также для извлечения среднего сульфата никеля — дистиллированную воду (,j.. t5

Однако известные способы не пригодны для определения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа, так как в присутствии гидроксидов железа степень извлечения сульфатов 20 никеля в раствор снижается до 1025%. Гидроксиды железа в этом случае также переходят в раствор на 1025%. Следовательно, основная часть сульфатов никеля вместе с гидроксидами железа остается в нерастворимом остатке вместе с сульфидами никеля. Для достоверного определения сульфатов никеля, связанных с .гидроксидами железа в присутствии 30 сульфидов никеля, .tBQGxo+HMQ перевести с достаточной полнотой как сульфаты никеля, так и гидроксидь| железа в раствор, а затем уже из раствора определять никель известными методами. Никель сульфидов не должен переходить в раствор вместе с никелем сульфатов.

Известен способ определения гидроксидов железа переводом последних в раствор с помощью фосфорной и лимонной, кислот f2) .

При использовании этого способа сульфаты никеля также переходят в раствор, однако степень перехода их в раствор 60-70%. Кроме того, в раствор переходит сульфид никеля

15-20Ъ. Таким образом, известный способ не позволяет достаточно полно и точно определять сульфаты никеля в присутствии сульфида никеля, так как фосфорная и лимонная кислоты являются неселективными растворителями

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения гидроксидов железа, в котором в качестве селективного растворителя используют раствор щавелевой кислоты, или соль

806612

Таблица 1

Результаты определения сульфата никеля в зависимости от концентрации кислоты

Сульфат никеля

100 Нецелесообразно, растворяется

98-100

50-65 Сульфид никеля

10-12 Значительно,сульфид никеля

4-6

П р и м е ч а н и е. Содержание цитрата натрия в кислоте 2Ъ. Время первмешивания 30 мин, кипячение 30 мин. щавелевой кислоты, а именно 0,2 М раствор оксалата аммония (рН = 3, т.е. раствор подкисляют щавелевой кислотой) (3J.

Однако при этом в раствор переходят и сульфаты никеля.

Способ осуществляют следующим образом. Пробу обрабатывают раствором щавелевой кислоты при перемешивании на кипящей водяной бане в течение 1 ч или 0,2 N раствором оксалата аммония рН = 3 при перемешива- 1О нии в течение 2-х ч при 18-20 С для д перевода в раствор соединений железа.

Отфильтровывают нерастворимый остаток, промывают водой и определяют железо в растворе. Сульфаты никеля пе- (5 реходят в раствор и могут быть определены известными методами. Однако полнота перехода сульфатов в раствор

50-60%. Цель изобретения - повышение селек-2() тивности извлечения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа в присутствии сульфидов никеля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа в присутствии сульфидов никеля, включающем перевод в раствор сульфатов никеля при одновременном растворении гидроксидов железа с применением известных органических растворителей и последующее аналитическое определение никеля в качестве растворителя используют 2-3%-ный раствор цитрата натрия и 0,25-0,5 Н раствор щавелевой кислоты при кипячении-.

Сульфат никеля переходит в раствор эа счет образования двойного комплексного соединения ионов никеля с оксалат и цитрат-ионами.

В одной щавелевой кислоте без цитрата натрия образуется малорастворимый оксалат никеля, который полностью не переходит в раствор (пр.. =

4 ° 10™ ) в цитрате натрия беэ щавелевой кислоты сульфаты никеля также полностью не растворяются.

В табл. 1-3 представлены данные влияния концентрации цитрата натрия и щавелевой кислоты на определение сульфата никеля, связанного с гидроксидами железа. Как видно из таблиц, оптимальными условиями являются

2-ЗЪ-ный раствор цитрата натрия в

0,25-0,5 Н щавелевой кислоте при кипячении 30 мин, степень растворения сульфата никеля в этих условиях равна 97-100%.

Уменьшение концентрации цитрата натрия и щавелевой кислоты приводит к неполному извлечению сульфатов никеля. Увеличение же концентрации реагентов приводит к уменьшению селективности определения сульфата никеля, так как вместе с ним в значительной степени растворяются и другие минералы никеля, в частности сульфиды никеля.

806612

Т а б л и ц а 2

Результаты определения сульфата никеля в зависимости от концентрации цитрата натрия

Сульфат никеля

98-100 Нецелесообразно, осложняется аналитическое определение никеля

35-50

П р и м е ч а н и е: Концентрация щавелевой кислоты 0,5 Н.

Таблица 3

Результаты определения сульфата никеля в зависимости от температуры и времени перемешивания

Сульфат никеля

70 85

100 100

65

Примечание

1 0,20 0,21

Я

2 0 20 0 22

0,10

0,08

0,11

0,14

3 0,37 0,38 Н опр.

0,21

0,28

0,05

4 0.,45 0,46

Н/опр.—

5 Hjoap 0,15 0,06

Пример. Навеску 1-2 r пробы помещают в коническую колбу емкостью 250-300 мл. Прибавляют к пробе 2 r 2-замещенногЬ цитрата натра.

Предварительно кипятят воду для удаления кислорода и в кипящсй воде готовят 0,5 Н раствор щавелевой кислоты. Заливают содержимое колбы 100 мл этого раствора и .кипятят в течение

30 мин при частом перемешивании.По мере упаривания воды åå-доливают до первоначального объема. Отфильтровывают нерастворимый остаток и промывают era горячей водой 3-5 раз.

Остаток сохраняют для определения сульфидов никеля.

В фильтрате определяют сульфат никеля-. для этого фильтрат упарявают с азотной кислотой. Приливают

15 мл серной кислоты, разбавленной .1:1 и выпаривают до выделения паросерного ангидрида. Охлаждают, прибавляют 5 мп воды и повторяют упаривание. По охлаждении прибавляют

50 мл воды и кипятят до растворения растворимых сульфатов.

Никель определяют фотомЕтрическим методом после выделения его на .

Концентрация щавелевой кислоты

0,5 Н; концентрация цитрата натрия 2%. твердом диметилглиоксиме, применяя

: зеленый светофильтр с максимумом пропускаемости 550 ммк..

Результаты анализа проб приведены в табл.4.

Таблица 4

4$ Результаты определения сульфатов никеля в железистых отвальных хвостах

П р и м е ч а н и е. Sr 0,01565 0 025; и 5

806612

Продолжение табл. 5

Смесь

Содержание никеля, Ъ сульфидов сульфатов долж найдено йо быть найдено должно быть

10 Проба 2 +

+ сульфат никеля + сульфид ни15 келя

1,17 2,85

Таблица 5

0,21

Проба 1

0,01

Проба 1 +

+ сульфат никеля

1,53 1,51 0,010 0,015

Проба 1 +

+ сульфид никеля

0,21 0,24 2,92 2,87

Составитель й. Жаворонкова

Рвдактор С. Патрушева Техред А ° Савка Корректор С. Шекмар

Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 160/36

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4

Опыт 1 — 0,25 Н щавелевая кисло та плюс 2%-ный цитрат натрия..

Опыт 2 — 0„5 Н щавелевая кислота плюс 2%-ный цитрат. натрия.

Опыт 3 - 0,2 М раствор оксалата аммония (рН = 3)

Опыт 4 - 5t-ный раствор ацетата аммония °

Как видно из приведенных результатов, при использовании предлагаемого способа селективность извлечения сульфатов никеля повышается (опыты 1,2), и то время как при использовании известного способа ре зультаты гораздо ниже, так как сульфаты никеля не полностью извлекаются прм обработке навески пробы иэвестнымн реагеитами (опыты 3 и 4).

Минералогический контроль остатков после извлечения сульфатов никеля показал, что предлагаемый способ практически полностью извлекает сульфаты никеля. В то время как известные способы неприменимы, так как сульфаты никеля не извлекаются полностью в раствор и остаются в нерастворимом остатке вместе с сульфйдами никеля, завышая результаты . определения последнего.

Результаты определения форм никеля в продуктах автоклавного производства с добавками минералов (навески Пробы 1,0 г, минералов 0,05 r) представлены в табл.5.

Как видно из табл. 5 сульфаты никеля практически полностью извлекаются в раствор при использовании предложенного способа.

20 Предлагаемый способ имеет следующие преимущества:

1. Значительно повышает селективность извлечения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами. Потери снижаются по сравнению с известным на 25-50%.

2. Позволяет увеличить точность определения сульфатов и сульфидов никеля в результате их селективного

ЗО разделения.

Формула изобретения

Способ определения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа в присутствии сульфидов никеля,включающий растворение сульфатов никеля и гидроксидов железа раствором щавелевой кислоты при кипячении, с последующим определением никеля одним из известных методов, о т л ич а ю шийся тем, что с целью повышения селективности извлечения, в качестве растворителя используют

2-ЗЪ-ный раствор цитрата натрия и 0,25-0,5 Н раствор щавелевой кислоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Филиппова Н.A. Фазовый анализ руд и продуктов их переработки.

М., "Химия", 1975, c. .135-142.

2. Фазовый химический анализ руд и минералов. Изд-во Лениградского университета, 1962, с. 100.

3. Schwertman О, Tischer W.

2. anorg. altg. chem, 1966, band .346. Helt 3-4, s. 137-142 (прото55 ти и)