Способ определения сульфатовникеля, связанных c гидроксидами железа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцмалистическвх Республик(22) Заявлено 23. 02, 79 (21) 2728978/23-26с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 230281, Бкзллвтень Мо 7Дата опубликования описания 23. 02. 81 С 01 С 53/10 С 01 М 31/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54, 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 5-ный раствор ацетата аммония, а также для извлечения среднего сульфата никеля - дистиллированную воду (,.3. 5Однако известные способы не при" годны для определения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железа, так как в присутствии гидроксидов железа степень извлечения сульфатов 20 никеля в раствор снижается до 10- 25, Гидроксиды железа в этом случае также переходят в раствор на 10- 25. 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, необходимо перевести с достаточной полнотой как сульфаты никеля, так и гидроксиды 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 2 .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 15-20. 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 соль806612 Таблица 1Результаты определения сульфата никеляв зависимости от концентрации кислоты Сульф никел 8-100 00 Нецелесобразнорастворяется Сульфидникеля 10-12 Значительно,сульфид никеля и е, Содержание цитрата натрия вкислоте 2. Время перемешивания 30 мин, кипячение ЗО мин. ри ме щавелевой кислоты, а именно 0,2 М раствор бксалата аммония (рН = 3, т.е. раствор подкисляют щавелевой кислотой) (3,(.Однако при этом в раствор переходят и сульфаты никеля.5Способ осуществляют следующим образом. Пробу обрабатывают раствором щавелевой кислоты при перемешивании иа кипящей водяной бане в течение 1 ч или 0,2 М раствором окса- лата аммония рН = 3 при перемешива О нии в течение 2-х ч при 18-20 С для пеРевода в раствор соединений железа. Отфильтровывают нерастворимый остаток, промывают водой и определяют железо в растворе. Сульфаты никеля пе реходят в раствор и могут быть определены известными методами. Однако полнота перехода сульфатов в раствор 50-60.Цель изобретения - повышение селек-Щ 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 растворцитрата натрия и 0,25-0,5 Н растворщавелевой кислоты при кипяченииСульфат никеля переходит в раствор эа счет образования двойногокомплексного 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 =410) в цитрате натрия беэ щавелевой кислоты сульфаты никеля также полностью не растворяются.В табл. 1-3 представлены данныевлияния концентрации цитрата натрияи щавелевой кислоты на определениесульфата никеля, связанного с гидроксидами железа. Как видно из таблиц,оптимальными условиями являются2-3-ный раствор цитрата натрия в0,25-0,5 Н щавелевой кислоте прикипячении 30 мин, степень растворения сульфата никеля в этих условияхравна 97-100,Уменьшение концентрации цитратанатрия и щавелевой кислоты приводитк неполному извлечению сульфатов никеля, Увеличение же концентрацииреагентов приводит к уменьшению селективности определения сульфата никеля, так как вместе с ним в значительной степени растворяются и другие минералы никеля, в частностисульфиды никеля.806612 Т а б л и ц а 2 Результаты определения сульфата никеля в зависимости от концентрации цитрата натрия Сульфатникеля 98-100 Нецелесообразноосложняетсяаналитическоеопределениеникеля 35-50 П р и м е ч а н и е: Концентрация щавелевойкислоты 0,5 Н.Таблица 3 Результаты определения сульфата никеля в зависимости от температуры и времени перемешивания Сульфатникеля 0 7 римечание кислоты трата натнцентрацня щавелево5 Н; концентрация ця 2.твердом диметилгл40. зеленый светофилпропускаемости 5Результаты ананы в табл.4,Ко О, ри иоксиме, применятр с максимумом проб приведел 1 0,20 0,21 2 0 20 0 22 0,10 0,0 0,14 0,1 37 О,опр. 0,2 4 0.,45 0,46 5 Н/опт 015 Н/опр. -06,05 П р и м е р. Навеску 1-2 г пробы помещают в коническую колбу емкостью 250-300 мл. Прибавляют к пробе 2 г 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 ее доливают до первоначального объема. Отфильтровывают нерастворимый остаток и промывают его горячей водой 3-5 раз,Остаток сохраняют для определения сульфидов никеля.В фильтрате определяют сульфат никеля. для этого фильтрат упаривают с азотной кислотой. Приливают 15 мл серной кислоты, разбавленной .1:1 и выпаривают до выделения паро" серного 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 наТаблица 4Результаты определения сульфатовникеля в железистых отвальныххвостах р и м е ч а н и е. Ьг 0,010,025; и806612 Продолжение табл,5 Смесь Содержание никеля,сульфидов сульфатов долж найдено йобыть найдено должнобыть 10 Проба 2 ++ сульфат никеля + сульфид ни келя 1,17 1,20 2,92 2,85 Таблица 5 0,21 0 П роба 1 + сульат ни- вля Проба 1 ++ сульфид ни- келя 0,21 0,24 2,92 2,87 Составитель й. Жаворонко Техред А.Савка К ктор С, Шек Редактор С. П а Тираж 516 Государственного елам изобретений осква, Ж"35, Рауш аказ 160/36 Поцписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/ ВНИИП по 3035, филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная,4 Опыт 1 - 0,25 Н щавелевая кисло та плюс 2-ный цитрат натрияОпыт 2 - 05 Н щавелевая кислота плюс 2-ный цитрат.натрия.Опыт 3 - 0,2 М раствор оксалата аммония (рН = 3)Опыт 4 - 5-ный раствор ацетата аммония.Как видно из Hриведеиных результатов, при использовании предлагаемого способа селективность извлечения сульфатов никеля повышается (опыты 1,2), и то время как при использовании известного способа результаты гораздо ниже, так как сульфаты никеля не полностью извлекаются прм обработке навески пробы иэвестнымн реагентами (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 г) представлены в табл.5. Как видно из табл. 5 сульфатыникеля практически полностью извлекаются в раствор при использованиипредложенного способа.20 Предлагаемый способ имеет следующие преимущества:1, Значительно повышает селективность извлечения сульфатов никеля,связанных с гидроксидами. Потери25 снижаются по сравнению с известнымна 25-50.2. Позволяет увеличить точностьопределения сульфатов и сульфидовникеля в результате их селективногоЗО разделения.Формула изобретенияСпособ определения сульфатов никеля, связанных с гидроксидами железав присутствии сульфидов никеля,включающий растворение сульфатов ниЗ 5 келя и гидроксидов железа растворомщавелевой кислоты при кипячении, споследующим определением никеляодним из известных методов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что с цельюповышения селективности извлечения,в качестве растворителя используют2-3-ный раствор цитрата натрияи 0,25-0,5 Н раствор щавелевой кислоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Филиппова Н.А. Фазовый анализРуд и продуктов их переработки,М., "Химия", 1975, с. 135-142,2. Фазовый химический анализ руди минералов. Изд-во Лениградскогоуниверситета, 1962, с. 100.3. ВсЬиегсвая О, ТьсЬег Я.Е, апогд. а 119, сЬев, 1966, Ьапд