含钒页岩或含钒页岩焙烧物中钒价态的测定方法

摘要

本发明涉及一种含钒页岩或含钒页岩焙烧物中钒价态的测定方法。其方法是：样品用1mol/L的H2SO4溶样，滤液定容得定容液I，取部分定容液I在磷酸介质中用硫酸亚铁铵标准溶液滴定五价钒含量C(V)；另取部分定容液I，在磷酸介质中用硫酸亚铁铵标准溶液滴定钒的总含量C总，C总与C(V)之差为滤液中四价钒的含量C(IV)。再将溶样残渣用HF-H3PO4溶解，滤液定容得容液Ⅱ，取部分定容液Ⅱ在磷酸介质中测定四价钒含量C′(IV)；另取部分定容液Ⅱ，测得钒的总含量C′总，C′总与C′(IV)之差为三价钒含量C(III)。样品中五价钒的含量为C(V)，四价钒的含量为C(IV)与C′(IV)之和，三价钒的含量为C(III)。本方法操作简便，滴定终点易于确定，试剂简便易得，安全性好。

主权项

1.一种含钒页岩或含钒页岩焙烧物中钒价态的测定方法，其特征在于所述方法的具体步骤是：步骤一、称取0.9000～1.1000g粒度小于0.074mm的样品放入烧杯中，加入50mL浓度为1mol/L的H₂SO₄，在30～60℃条件下搅拌1～2h，固液分离，得滤液Ⅰ和残渣Ⅰ；将滤液Ⅰ定容至100mL容量瓶中，摇匀，得定容液Ⅰ，备用；步骤二、从步骤一得到的定容液I中量取体积为V₁的定容液I，用磷酸将量取的定容液I的磷酸浓度调至1.0～4.0mol/L；然后边搅拌边滴加硫酸亚铁铵标准溶液，若滴加硫酸亚铁铵标准溶液至20mL时，电位滴定曲线上还未出现电位突跃，则所述样品中五价钒的含量C_(V)为0；若滴加硫酸亚铁铵标准溶液时，电位滴定曲线上出现电位突跃，记录此时已滴加的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，则所述样品中五价钒的含量C_(V)为：$C_{\left(V\right)}=\frac{V_{\mathrm{Fe}\left(\mathrm{II}\right)}\times C_{\mathrm{Fe}\left(\mathrm{II}\right)}\times 50.942\times \frac{100}{V_1}}{m\times 1000}\times 100\%---\left(1\right)$式(1)中：V_Fe(II)为步骤二中滴加的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL，C_Fe(II)为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L，V₁为步骤二实际量取的定容液Ⅰ的体积，mL，m为步骤一实际称取的样品质量，g；步骤三、从步骤一得到的定容液Ⅰ中量取体积为V₁′的定容液I，用磷酸将量取的定溶液I的磷酸浓度调至1.0～4.0mol/L；然后边摇边滴加浓度为30g/L的高锰酸钾溶液，溶液微红后再过量1滴，保持10min，加入浓度为100g/L的尿素溶液10mL，再缓慢滴加浓度为20g/L的亚硝酸钠溶液，直到红色褪去，并过量1滴，搅拌5min；最后边搅拌边滴加硫酸亚铁铵标准溶液，直至电位滴定曲线上出现电位突跃为止；记录已滴加的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，则滤液I中钒的总含量C_总为：式(2)中：V_F′_e(II)为步骤^三中滴加的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL，C_Fe(II)为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L，V₁′为步骤三实际量取的定溶液I的体积，mL，m为步骤一实际称取的样品质量，g；滤液I中四价钒的含量C_(IV)为：C_(IV)=C_总–C_(V)            (3)式(3)中：C_总为滤液I中钒的总含量，wt%，C_(V)为步骤二中得到的五价钒的含量，wt%；步骤四、将步骤一得到的残渣Ⅰ转入聚四氟乙烯溶样杯中，加入15mL的H₃PO₄和HF的混合溶液，其中H₃PO₄︰HF的体积比为(0.625～0.875)︰1，将聚四氟乙烯溶样杯在100℃条件下密闭保温30～60min，固液分离，得到滤液Ⅱ和残渣Ⅱ，将滤液Ⅱ定容至50mL容量瓶中，摇匀，得定容液Ⅱ，备用；步骤五、从步骤四得到的定容液Ⅱ中量取体积为V₂的定容液Ⅱ，用磷酸将量取的定容液II中的磷酸浓度调至8.0～12.0mol/L，然后边搅拌边滴加硫酸亚铁铵标准溶液，直至电位滴定曲线上出现电位突跃为止；记录已滴加的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，则滤液II中四价钒的含量C′_(IV)为：${C^{\prime }}_{\left(\mathrm{IV}\right)}=\frac{V^{\prime \prime }\mathrm{Fe}\left(\mathrm{II}\right)\times C_{\mathrm{Fe}\left(\mathrm{II}\right)}\times 50.942\times \frac{50}{V_2}}{m\times 1000}\times 100\%---\left(4\right)$式(4)中：V″_Fe(II)为步骤五中滴加的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL，C_Fe(II)为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L，V₂为步骤五实际量取的定容液II的体积，mL，m为步骤一实际称取的样品质量，g；步骤六、从步骤四得到的定容液II中量取体积为V₂′的定容液II，用磷酸将量取的定溶液II的磷酸浓度调至1.0～4.0mol/L；然后边摇边滴加浓度为30g/L的高锰酸钾溶液，溶液微红后再过量1滴，保持10min，加入浓度为100g/L的尿素溶液10mL，再缓慢滴加浓度为20g/L的亚硝酸钠溶液，直到红色褪去，并过量1滴，搅拌5min；最后边搅拌边滴加硫酸亚铁铵标准溶液，直至电位滴定曲线上出现电位突跃为止；记录已滴加的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，则滤液II中钒的总含量C_总′为：式(5)中：V_F′′′_e(II)为步骤六中滴加的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL，C_Fe(II)为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L，V₂′为步骤六实际量取的定溶液II的体积，mL，m为步骤一实际称取的样品质量，g；则所述样品中三价钒的含量C_(III)为：C_(III)=C′_总–C′_(IV)                 (6)式(6)中：C′_总为滤液II中钒的总含量，wt%，C′_(IV)为步骤五中得到的四价钒的含量，wt%；步骤七、样品中五价钒的含量即为步骤二中得到的五价钒的含量C_(V)，样品中四价钒的含量即为步骤三中得到的滤液I中四价钒的含量C_(IV)与步骤五中得到的滤液II中四价钒的含量C′_(IV)之和，样品中三价钒的含量即为步骤六中得到的三价钒的含量C_(III)。