CC BY
23
УДК 543.62
Д.Н. Горбачева*, П.А. Кекин, Л.П. Морошкина, Н.С. Власовских, Р.Х. Хамизов
ООО «НьюКем Текнолоджи», Москва, Россия, 125315, Москва, ул. Часовая, д.28 *e-mail: newchemtechnology@mail.ru
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛЬФРАМА СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ В ПРОЦЕССАХ КИСЛОТНОГО ВСКРЫТИЯ ШЕЕЛИТОВЫХ И ВОЛЬФРАМИТОВЫХ
РУД
Работа посвящена разработке и совершенствованию методов пробоподготовки для спектрофотометрии. В результате исследования определено содержание WO3 в шеелите и вольфрамите методом спектрофотометрии. В процессе разработки методики были проведены эксперименты по разложению шеелитового и вольфрамитового концентратов методом щелочного сплавления. Для оптимизации процесса пробоподготовки использовали ультразвуковой диспергатор. Полученные данные согласуются с исходными данными по составу концентратов.
Ключевые слова: определение вольфрама; роданидный метод; ультразвуковая диспеграция; кислотное вскрытие; шеелит; вольфрамит
Минералы группы вольфрамита и шеелит имеют огромное значение в промышленных методах получения вольфрама. По составу вольфрамит (Fe,Mn)WO4 представляет собой изоморфную смесь вольфрамата железа FeWO4 и вольфрамата марганца MnWO4. Шеелит CaWO4 представляет собой почти чистый вольфрамат кальция [4].
В этой работе для исследования возможностей кислотного вскрытия шеелитовых и вольфрамитовых руд в качестве сырья использовали концентрат шеелитовый и вольфрамитовый в соответствии с ГОСТ 213-83[2]. В качестве исходных данных о составе сырья использовали данные производителя.
Для пробоподготовки порошкообразных концентратов был применен метод щелочного сплавления, позволяющий перевести вольфрам в аналитически доступную форму. Шеелит и вольфрамит предварительно прокаливали при 700°С для удаления сероводорода [1, 3, 5]. Сплавление проводили с гидроксидом натрия в титановых тиглях при 400°С. Схема пробоподготовки представлена на рисунке 1.
Рис. 1.Технологическая схема процесса пробоподготовки Для сравнения результатов и упрощения процедуры анализа был проведен ряд
экспериментов по подготовке проб после выщелачивания. В первой группе применяли процедуру нагревания, во второй- процедуру ультразвуковой диспергации.
В качестве диспергатора использовали ультразвуковую ванну «Сапфир». Остывший тигель после сплавления помещался в стеклянный стакан и заливался дистиллированной водой. Стакан с тиглем помещали в ультразвуковую ванну до полного отделения плава от стенок. По окончании тигель извлекался и ополаскивался дистиллированной водой, а содержимое стакана фильтровалось и количественно переносилось в мерную колбу для последующего анализа.
Метод определения основан на образовании в солянокислой среде окрашенного в зеленовато-желтый цвет комплексного соединения пятивалентного вольфрама с роданидом аммония в присутствии восстановителя треххлористого титана [3]. Для расчета концентрации пользовались методом градуировочного графика в диапазоне 2-24 мг/дм3 W (рис. 2) [4]. Для оценки возможности определения вольфрама в указанных пробах проводили серию испытаний по методу внутреннего стандарта (табл. 1). В качестве исходных проб использовали растворы после кислотных вскытий. Оптическую плотность исследуемых растворов измеряли на спектрофотометре ПЭ-5400 УФ при
Рис. 2. Градуировочный график
Таблица 1. Метод внутреннего стандарта
Проба Внесено W, мг/дм3 Найдено W, мг/дм3 Добавка, мг/дм3 Стандартное отклонение Результат
0 112,50
Кислотное вскрытие 1 0 25,0 25,0 114,17 138,50 138,17 25,0 1,41 25,0±2,6
0 154,67
Кислотное вскрытие 2 0 24,15 24,15 155,75 179,67 180,0 24,63 0,53 24,63±0,97
Расчет содержания оксида вольфрама производили по формуле:
Cx ■ 250 • 50 • M (WO 3)
WO 3 =
1000 -1000 • M ^) • Галикв/ g
где - концентрация вольфрама, найденная по градуировочному графику, мг/дм3; 250 - объем колбы для фильтрования, мл; 50 - объем колбы для фотометрирования, мл;
M (WO 3)
232 г/моль M (W) _
- молярная масса оксида вольфрама (VI) =
молярная масса вольфрама = 184 г/моль;
V
алию. - объем аликвоты раствора, взятого для определения, мл;
& - масса навески исходного шеелитового или вольфрамитового концентрата, г.
Данный метод был применен для анализа продуктов после кислотного вскрытия и переработки шеелитового и вольфрамитового концентратов, а также исходного сырья. Используемый метод выщелачивания позволяет сократить время анализа, упростить процедуру анализа, получить согласующиеся с исходными данными результаты.
Руда Исходные данные по содержанию WO3, % Метод обработки плава Стандартное отклонение Содержание WO3, % Отклонение от исходных данных, %
Шеелит 40,56 Нагревание 0,90 41,36±1,34 1,97
Ультразвуковая диспергация 0,44 40,38±0,66 0,45
Вольфрамит 62,16 Нагревание 2,13 57,05±3,88 8,23
Ультразвуковая диспергация 1,13 57,63±1,68 7,29
Горбачева Дарья Николаевна, химик-аналитик, компания ООО «НьюКем Текнолоджи», Россия, Москва Кекин Павел Александрович, химик-технолог, компания ООО «НьюКем Текнолоджи», Россия, Москва Морошкина Лилия Петровна, химик-технолог, компания ООО «НьюКем Текнолоджи», Россия, Москва Власовских Наталья Сергеевна, к.т.н., начальник технологического отдела, ООО «НьюКем Текнолоджи», Россия, Москва
Хамизов Руслан Хажсетович, д.х.н., профессор, научный руководитель ООО «НьюКем Текнолоджи», Россия, Москва
Литература
1. Бусев А.И., Иванов В.М., Соколова Т.А. Аналитическая химия вольфрама. - М.: Наука, 1976. - 240 с.
2. ГОСТ 213-83.Концентрат вольфрамитовый. Технические условия. Взамен ГОСТ 213-73; ТУ 48-0613-1-76; ТУ 48-14-25-78. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 7с.
3. ГОСТ 13151.2-82. Ферромолибден. Методы химического и физико-химического анализов. Взамен ГОСТ 13151.2-77. М: Государственный комитет по стандартам, 1983. - 12с.
4. Зеликман А.Н., Меерсон Г.А. Металлургия редких металлов. - М.: Металлургия, 1973. - 608 с.
5. Книпович Ю.Н., Морачевский Ю.В. Анализ минерального сырья /Ленинград: Государственное научно -техническое издательство химической литературы, 1959. - 1055 с.
Gorbacheva Daria Nikolaevna*, Kekin Pavel Aleksandrovich, Moroshkina Lilia Petrovna, Vlasovskih
Natalia Sergeevna, Khamizov Ruslan Khazhsetovich
NewChem Technology, Moscow, Russia, 125315, Moscow, Chasovaya street, 28
DETERMINATION OF THE TUNGSTEN BY SPECTROPHOTOMETRY METHOD IN THE PROCESSES OF ACID OPENING SCHEELITE AND WOLFRAMITE ORES
Absrtact. The work is dedicated to the development and improvement of sample preparation methods for spectrophotometry. The result of this research is in determination of the content of WO3 in the scheelite and wolframite concentrates by spectrophotometry. In the course of study, experiments were performed on the digestion of scheelite and wolframite concentrate using the method of alkali fusion. To optimize the sample preparation process ultrasonic disperser was. The obtained results are consistent with the original data on the composition of the concentrates. Keywords: determination of tungsten, thiocyanate method, ultrasonic dispegration, acid opening, sheelit, wolframit.
