銅電解液中氯離子含量的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冶金分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅電解液中氯離子含量的測(cè)定方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，銅礦企業(yè)一般是將制備得到的粗銅采用電解法精煉純銅，用電解法 精煉銅時(shí)是以硫酸和硫酸銅的混和液作為銅電解液。在電解過程中，需要向銅電解液中添 加適量的氯離子，其目的不僅是為了實(shí)現(xiàn)銅電解液中的貴金屬銀的回收，而且還可以防止 陽極鈍化，從而利于電解銅的生成，提高電解銅的產(chǎn)量。但是，當(dāng)銅電解液中氯離子含量偏 低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致氯離子與銀離子的反應(yīng)不完全，從而降低銀的回收率；當(dāng)電解液中氯離子含量 過高時(shí)，不僅會(huì)使電解銅表面產(chǎn)生針狀粒子，影響到電解銅的外觀及其質(zhì)量，而且還會(huì)腐蝕 電極，導(dǎo)致電極容易損壞。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要嚴(yán)格控制銅電解液中的氯離子含 量。
[0003] 傳統(tǒng)的銅電解液中氯離子含量的測(cè)定方法主要有兩種：一、硫氰酸鉀滴定法，具體 步驟是先將銅電解液中的氯離子與硝酸銀生成難溶的氯化銀沉淀，然后用硫酸將分離出的 氯化銀溶解為硫酸銀，以硝酸鐵為指示劑，用硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定銀，從而計(jì)算出氯 離子的含量，但是由于銅電解液本身具有很深的藍(lán)色，會(huì)影響滴定終點(diǎn)的判斷，因此采用該 方法測(cè)定的氯離子含量的準(zhǔn)確度低，且該方法的操作時(shí)間長(zhǎng)，過程繁瑣；二、氯化銀濁度法， 具體步驟是在硝酸溶液中加入硝酸銀，使銅電解液中的氯離子與硝酸銀作用產(chǎn)生細(xì)顆粒的 白色氯化銀沉淀，該沉淀含量較低，會(huì)懸浮在溶液中形成膠體溶液，因此用分光光度計(jì)測(cè)量 其吸光度，從而計(jì)算出氯離子的含量，但是在常溫下氯化銀懸濁液的穩(wěn)定性較差，且每批銅 電解液的顏色因銅含量的不同而區(qū)別，從而造成吸光度的干擾偏差，不僅如此，采用該方法 還需要建立標(biāo)準(zhǔn)曲線等，導(dǎo)致操作時(shí)間過長(zhǎng)。
[0004] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，為了提高測(cè)定效率，有些企業(yè)采用了電位滴 定法測(cè)定銅電解液中的氯離子含量，但是生產(chǎn)控制的銅電解液溫度在60°C左右，在取樣、分 析化驗(yàn)過程中的取樣溫度、移液溫度以及滴定溫度均不在同一水平，導(dǎo)致分析結(jié)果重現(xiàn)性 差，另外，為獲得結(jié)構(gòu)致密、表面光滑、雜質(zhì)含量少的優(yōu)質(zhì)陰極銅，銅礦企業(yè)會(huì)在銅電解液中 添加適量的添加劑，如明膠、硫脲、阿維通等，這些添加劑的加入尤其是硫脲的加入會(huì)影響 電位滴定法測(cè)定氯離子含量結(jié)果的穩(wěn)定性，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果與實(shí)際值偏差較大。因此，如何實(shí) 現(xiàn)銅電解液中氯離子含量的快速、可靠測(cè)定，這是冶金行業(yè)研究人員亟需解決的技術(shù)問題 之一 D

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速、可靠測(cè)定銅電解液中氯離子含量的方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種銅電解液中氯離子含量的測(cè)定 方法，其步驟如下：
[0007] a、向電位測(cè)定儀的試劑瓶中加濃度為0. 005-0.0 lmol/L的硝酸銀標(biāo)液；
[0008] b、在移液溫度、滴定溫度均保持在10_30°C條件下，按3-7:1的體積比向燒杯中依 次加入銅電解液和異丙醇，加水至50-60mL，將銀復(fù)合電極和滴定頭插入燒杯中的待測(cè)溶液 中，攪拌速度為620-630rpm ;
[0009] c、向燒杯中滴加硝酸銀標(biāo)液，記下電位突躍時(shí)對(duì)應(yīng)滴定消耗的硝酸銀標(biāo)液的體積 v〇;
[0010] d、根據(jù)公式 計(jì)算，即得銅電解液中氯離子 的含量，其中：
[0011] Ccl-一銅電解液中氯離子含量，mg/L ;C。一硝酸銀標(biāo)液的濃度，mol/L ;v。一滴定消 耗的硝酸銀標(biāo)液體積，mL ;v-移取的銅電解液體積，mL。
[0012] 關(guān)于在移液溫度、滴定溫度均保持在10_3(TC條件下，這里所指移液溫度是指銅 電解液的溫度，而滴定溫度是指硝酸銀標(biāo)液的滴定溫度，也就是說，在整個(gè)操作過程中，銅 電解液和硝酸銀標(biāo)液的溫度都始終控制在10-30°C的溫度范圍內(nèi)。
[0013] 由于銅電解液中含有一定量的明膠、硫脲等添加劑，因此采用現(xiàn)有技術(shù)公開的方 法直接采用電位測(cè)定儀測(cè)得的電位穩(wěn)定性非常差，滴定終點(diǎn)突躍不明顯，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果重 現(xiàn)性差，測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度低。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的上述技術(shù)方案產(chǎn)生 的有益效果在于：本發(fā)明在待測(cè)溶液中加入異丙醇，這樣電位滴定得到的電位突躍點(diǎn)明顯， 測(cè)定的電位穩(wěn)定、重復(fù)性好，從而確保計(jì)算得到的銅電解液中的氯離子含量的準(zhǔn)確度和精 密度高，為銅礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中提供了準(zhǔn)確可靠的指導(dǎo)性數(shù)據(jù)，進(jìn)而保證了貴金屬銀的 可靠回收以及電解銅的產(chǎn)量。實(shí)際上，所述的異丙醇相當(dāng)于穩(wěn)定劑的作用，其可以大大降低 明膠、硫脲、阿維通等添加劑對(duì)銅電解液的氯離子含量測(cè)定的干擾，從而提高測(cè)定結(jié)果的可 靠性。采用本發(fā)明公開的方法測(cè)定銅電解液中的氯離子含量不僅快速、而且可靠，因此可以 在銅礦企業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
[0014] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案：所述步驟a中硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.0 lmol/L ;所述 步驟b中控制移液溫度、滴定溶液的溫度為20°C -30°C、攪拌速度為625rpm ;所述步驟b的 燒杯中銅電解液和異丙醇體積比為5:1。申請(qǐng)人通過大量的試驗(yàn)研究驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，采用上述參 數(shù)條件使得測(cè)定得到的銅電解液中的氯離子含量的準(zhǔn)確度高，重現(xiàn)性好，具體的，銅電解液 中氯離子含量的測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD不超過0. 99%。
[0015] 優(yōu)選的，所述的電位測(cè)定儀為848Titrino plus自動(dòng)電位滴定儀，采用該電位測(cè) 定儀自動(dòng)電位滴定測(cè)定銅電解液中的氯離子含量，不僅避免了人工滴定造成的誤差，操作 方便快捷，同時(shí)可以從自動(dòng)電位儀上直接讀出電位突躍時(shí)對(duì)應(yīng)滴定消耗的硝酸銀標(biāo)液的體 積，非常方便。具體說來，本發(fā)明采用848Titrino plus自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定銅電解液中的 氯離子含量，其理論基礎(chǔ)為能斯特方程式，即向銅電解液中滴加已知濃度的硝酸銀標(biāo)液， 使其中的銀離子之與銅電解液中的氯離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀，隨著硝酸銀標(biāo)液的不斷加 入，銀離子不斷發(fā)生變化，并在等當(dāng)點(diǎn)附近發(fā)生電位的突躍，因此通過測(cè)量銀離子電極電勢(shì) 的變化就能確定滴定終點(diǎn)，從而對(duì)銅電解液中的氯離子實(shí)現(xiàn)定量分析測(cè)定。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合實(shí)施例1-7對(duì)本發(fā)明公開的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明：
[0017] 實(shí)施例1 :銅電解液中氯離子含量的測(cè)定
[0018] a、向電位測(cè)定儀的試劑瓶中加入濃度為0.0 lmol/L的硝酸銀標(biāo)液；
[0019] b、向容量為100mL的燒杯中加入IOml銅電解液和2ml異丙醇，加水定容至50ml， 將銀復(fù)合電極和滴定頭插入燒杯中的待測(cè)溶液中，控制移液溫度、滴定溶液的溫度為 25°C -28°C、攪拌速度為 625rpm ;
[0020] c、向燒杯中滴定試劑瓶中的硝酸銀標(biāo)液，記下電位突躍時(shí)對(duì)應(yīng)滴定消耗的硝酸銀 標(biāo)液的體積％，根據(jù)公式計(jì)算銅電解液中氯離子的含量，采用上述方法條件共測(cè)定5組， 結(jié)果顯示銅電解液中氯離子的含量分別為29. 43mg/L、29. 45mg/L、29. 46mg/L、29. 12mg/L、 29. 59mg/L，并計(jì)算RSD為0. 59%，回收率達(dá)到97. 7% (回收率的具體計(jì)算方法如下實(shí)施例 7的介紹）。
[0021] 實(shí)施例2 :銅電解液中氯離子含量的測(cè)定
[0022] a、向電位測(cè)定儀的試劑瓶中加入濃度為0.0 lmol/L的硝酸銀標(biāo)液；
[0023] b、向容量為100mL的燒杯中加入15ml銅電解液和3ml異丙醇，加水定容至50ml， 將銀復(fù)合電極和滴定頭插入燒杯中的待測(cè)溶液中，控制移液溫度、滴定溶液的溫度為 15°C -18°C、攪拌速度為 625rpm ;
[0024] c、向燒杯中滴定試劑瓶中的硝酸銀標(biāo)液，記下電位突躍時(shí)對(duì)應(yīng)滴定消耗的硝酸 銀標(biāo)液的體積％，根據(jù)公式計(jì)算銅電解液中氯離子的含量，采用上述方法條件共測(cè)定5 組，結(jié)果顯示銅電解液中氯離子的含量為27. 77mg/L、27. 23mg/L、27. 84mg/L、27. 73mg/L、 27. 57mg/L，并計(jì)算RSD為0. 88 %，回收率達(dá)到103. I %。
[0025] 實(shí)施例3 :銅電解液中氯離子含量