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【分享】高浓度亚铁离子对碘量法测铜的影响及处理方法

老化验工

2009/04/26

元素分析综合讨论

碘量法测铜是铜矿化验及铜湿法冶金生产中中控分析的常用方法，但碘量法测铜在资料及教科书中从未提到亚铁离子对碘量法的影响。因为从中学教材、大学教材到《重要无机化学反应》，都只讲三价铁可以氧化溶解金属铜： 2Fe³⁺ Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺

却没有人说这是一个可以向左进行的可逆反应。事实上，这个反应的平衡常数是可以通过二电对的标准电极电位计算出来的：lgK＝14.71，即K＝1014.71，任何反应都有可逆性，只是程度和条件不同而已，下面的案例就是其逆向进行，影响测定结果的情况：

某硫酸铜厂（低品位氧化矿经硫酸浸出，铁屑置换，焙烧，硫酸再溶解，除杂，结晶。是一种较简单的生产流程）告知：他们的生产一直正常，用最近一批氧化铜矿石生产时，浸出率较低，化验结果波动很大，氧化铜测定结果严重偏低，请帮助分析原因。

我到该厂后，用快速碘量法化验有问题的矿粉中的氧化铜（用稀硫酸溶矿为氧化铜部分，属于物相分析，见我上传的《化学物相分析》），过程中发现：稀硫酸溶解液为黄绿色，当加碱调整到有大量氢氧化铁生成（此时PH值在3左右），加入NH4HF2，清液中慢慢析出红色沉淀，溶液变浅蓝色。按正常化验，结果较低。据此现象，我初步断定：溶液中有铜被还原了，还原可能是亚铁离子，亚铁离子是否会还原铜离子呢，我取了适量硫酸亚铁溶液与硫酸铜溶液混合，没有变化，又往其中加入氟氢酸铵，慢慢地生成了红色沉淀，再加入稀硫酸，沉淀溶解，毫无疑问，是亚铁在氟离子存在下还原了铜，我又配制较浓的硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液，并混合，不加氟氢酸铵，同样生成红色沉淀。无论何种情况下生成红色的铜沉淀，只要往悬浊液中加硫酸，沉淀重新溶解。同样的方法，我将氟氢酸铵改成氨水，较高浓度的亚铁离子照样还原铜离子至红色。由此看来问题出在他们的矿石中含亚铁矿较高。

理论分析：上面的平衡虽然强烈偏向右边，一般含亚铁较少的溶液不受影响，但亚铁较高时，当加入较多的氟离子，由于左边的高铁离子生成铁氟络离子，反应便向左边移动，从而出现还原铜的情况，加氨水时，也由于高铁的完全沉淀，导致平衡向左移动（还未到铜氨离子的PH值，亚铁已经还原了部分铜），不加沉淀剂和络合剂，在PH2左右（生产上浸矿时的终结PH），只要加热，也促进高铁水解，高浓度的亚铁就能还原部分铜。当加酸时，由于氢氧化铁溶解，或酸效应作用使铁氟络离子完全分解，又使得上述反应向右进行，铜复溶。

处理方法：

分析方法：用稀硫酸溶解后的试液，分离矿渣，洗涤液合并，溶液中加双氧水，加热氧化亚铁，并加热至湿盐状（分解双氧水），加水稀释，高PH值，以后操作按资料。除亚铁的方法，也可以将矿浸液适当加硫酸和磷酸，用重铬酸钾滴定至二苯胺磺酸钠变紫（还可以计算亚铁浓度），除去亚铁离子，再调PH到3左右，加氟氢酸铵，操作同上。后一方法可以免去加热分解双氧水的漫长过程，缩短时间，

生产流程：将原来的加热浸矿改成冷浸矿，防止了加热浸矿时铜被还原留存于渣中的可能，提高了铜的回收率。

至此，化验和生产的问题得到了妥善的解决。

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siocanfe

第1楼2009/04/27

学习了，谢谢！

0

鲜火腿

第2楼2009/05/03

好好学习学习!谢谢楼主!!

0

19941001

第3楼2010/04/28

非常好，既有理论，又有实际。

0

玉米馒头

第4楼2010/05/21

应助达人

受教咯多谢楼主分享宝贵经验！

0

yzh219921

第5楼2010/08/06

多谢分享

0

X战警

第6楼2014/10/18

很清晰的思路，多谢教导，多谢分享，学习了！

0

yujiefang57

第7楼2014/10/28

好好学习学习!很清晰的思路，，多谢楼主分享宝贵经验！

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