软锰矿浸取溶液中SO2-4、SO2-3、S2O2-6、S2O2-8同步分析方法

摘要

本发明公开了一种软锰矿浸取溶液中SO42－、SO32－、S2O62－、S2O82－同步分析方法，其主要内容包括：用质量浓度5％～10％的BaCl2溶液以滴定沉淀法分离去除样本软锰矿浸取溶液中部分SO42－后过滤，计算出滤渣中SO42－含量，滤液用IC色谱仪分析，采用AS14阴离子分析柱，用去离子水和质量浓度为15～50mol/LNaOH溶液配制成的淋洗液对AS14阴离子分析柱进行梯度淋洗，由IC色谱仪测量出SO42－、SO32－、S2O62－、S2O82－标准物质保留时间及峰面积与滤液的测量结果比较，得出滤液中各种含硫阴离子的含量，再加上由滤渣计算得到的SO42－量，即测量出样本软锰矿浸取溶液中各种含硫阴离子的含量。采用本发明对软锰矿浸取液中含硫阴离子进行分析，具有速度快、精确度高、误差小、重现性好等特点。

说明书

技术领域

本发明涉及软锰矿浸取液中含硫阴离子分析测量方法，更为具体地说，是涉及一种用离子色谱法同步分析软锰矿浸取液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-的方法。

背景技术

二氧化硫与软锰矿的液相反应复杂，浸出液中硫的存在形态包含SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-等多种，表达体系反应动力学以及获得工程设计参数均需要以浸出液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-精确浓度为依据。但是，目前的分析方法多以基于蒸馏-碘量法的化学分析方法为主，不但难以同步分析SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-，而且误差较大，一般误差大于3％。美国Lloyd M.Petrie，M.Emmelyn.Jakel等曾报道采用离子色谱法分析软锰矿浸出溶液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-三种离子，但该报道采用的方法对于高浓度SO₄^2-未采取预处理措施，容易出现SO₄^2-检出峰过高影响测定的现象，而且该方法未采用梯度淋洗，对于Cl^-等主要干扰物质难以达到定量要求。

发明内容

针对现有技术的软锰矿浸出液含硫离子分析方法存在的不足，本发明的目的旨在建立一种快速可靠、简便易行的分析软锰矿浸取液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-的新方法。

本发明公开的同步分析软锰矿浸取溶液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-离子的方法，主要包括以下测量步骤：

(1)用质量浓度5％～10％的BaCl₂溶液以滴定沉淀法分离去除样本软锰矿浸取溶液中部分SO₄^2-，直至溶液中的SO₄^2-低于10g/L，然后过滤，计算出滤渣中SO₄^2-含量，所得滤液待用；

(2)滤液用IC色谱仪分析，采用AS14阴离子分析柱，用去离子水和质量浓度为15～50mol/LNaOH溶液配制成的淋洗液对注入有滤液的AS14阴离子分析柱进行不少于2次淋洗，淋洗液流量控制为0.2～0.5ml/min，每次淋洗的时间控制在5～30min，淋洗液中去离子水的质量含量65～85％，NaOH溶液的质量含量15～35％；

(3)用由IC色谱仪测量出的SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-标准物质保留时间及峰面积与滤液的测量结果比较，得出滤液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-的含量；

(4)将步骤(3)得到的SO₄^2-量加上步骤(1)得到的SO₄^2-量，即测量出样本软锰矿浸取溶液中各种含硫阴离子的量。

为了取得更好的分析测量效果，本发明还可进一步采取以下技术措施：

用于分析测量的样本软锰矿浸取溶液可先用振荡器以150～200r/min的转速振荡30～45min后再进行过滤。

经振荡后的样本软锰矿浸取溶液最好是用水系过滤微膜进行过滤。

注入有滤液的AS14阴离子分析柱最好是用具有不同浓度梯度淋洗液进行多次淋洗。梯度淋洗优选方案最好是，先用质量含量70％去离子水和由质量含量30％NaOH溶液构成的淋洗液淋洗5～10min，然后用质量含量80％去离子水和质量含量20％NaOH溶液构成淋洗液淋洗运行5～10min，之后再用质量含量70％去离子水和质量含量30％NaOH溶液构成淋洗液淋洗15～30min。

淋洗过程，分析柱的温度和检测池的温度最好控制在28～32℃范围；滤液注入AS14阴离子分析柱的进样量最好控制在10～30μL；测量电流控制在15～35mA。

IC色谱仪的保护柱优先采用AG14型号保护柱；检测器优先采用电导检测器。

本发明与现有技术的分析测量方法相比，具有以下方面的十分突出技术效果：

(1)采用BaCl₂溶液滴定定量沉淀分离一部分SO₄^2-，可避免高浓度SO₄^2-对离子柱的损坏，以及SO₄^2-检出峰过高影响测定的现象。

(2)为了取得更好的分离效果，本发明采用了梯度淋洗。梯度淋洗能让主要干扰物质Cl^-达到定量要求。

(3)采用本发明的方法对软锰矿浸取液中的SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-含量进行分析测定，速度快、精确度高、误差小、重现性好，快速可靠，简便易行。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下的实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟悉人员根据上述发明内容，对本发明做出一些非本质的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。

实施例1

分别用移液器移取待测软锰矿浸取溶液25mL及质量浓度5％BaCl₂溶液10mL于收集瓶中，塞上塞子，用振荡器以150r/min的转速振荡45min左右后，再用0.45μm水系过滤微膜进行过滤。计算出滤渣中SO₄^2-含量。所得滤液用IC色谱仪进行分析。色谱条件为：色谱分析柱为AS14阴离子分析柱，保护柱为AG14，抑制器为ASRS-ULTRA，检测器为电导检测器，柱温和检测池温度约为28℃；进样量为25μL，进样时间为1.5min左右，电流为17mA，淋洗液由去离子水和质量浓度为25mol/LNaOH溶液组成，淋洗液流量为0.4ml/min左右，采用梯度淋洗液洗脱，梯度淋洗过程为：先用质量含量70％去离子水和质量含量30％NaOH溶液构成的淋洗液平衡淋洗7min左右，然后用质量含量80％去离子和质量含量20％NaOH溶液组成的淋洗液淋洗8min左右，之后淋洗液再变为由质量含量70％去离子水和质量含量30％NaOH溶液组成的淋洗液，淋洗运行20min左右。根据标准物质保留时间定性，采用外标法，根据峰面积得出滤液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-含量定量，再加上由滤渣计算出的SO₄^2-量，即分析测定出软锰矿浸取液中的SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-含量。

实施例2

分别用移液器移取待测软锰矿浸取溶液25mL及质量浓度8％BaCl₂溶液10mL于收集瓶中，塞上塞子，用振荡器以200r/min的转速振荡30min左右后再用0.45μm水系过滤微膜进行过滤。计算出滤渣中SO₄^2-含量，所得滤液用IC色谱仪进行分析。色谱条件为：色谱分析柱为AS14阴离子分析柱，保护柱为AG14，抑制器为ASRS-ULTRA，检测器为电导检测器，柱温和检测池温度为31℃；进样量为20μL，进样时间为1.6min左右，电流为25mA，淋洗液由去离子水和质量浓度为35mol/LNaOH溶液组成，淋洗液流量为0.3ml/min左右，采用梯度淋洗液洗脱，梯度淋洗过程为：先用质量含量70％去离子水和质量含量30％NaOH溶液构成的淋洗液平衡淋洗8min左右，然后用质量含量80％去离子和质量含量20％NaOH溶液组成的淋洗液淋洗7min左右，之后淋洗液再变为由质量含量70％去离子水和质量含量30％NaOH溶液组成的淋洗液，淋洗运行25min左右。根据标准物质保留时间定性，采用外标法，根据峰面积得出滤液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-含量定量，再加上由滤渣计算出的SO₄^2-含量，即分析测定出软锰矿浸取液中SO₄^2-、SO₃^2-、S₂O₆^2-、S₂O₈^2-含量。