[发明专利]一种铜电解液硫酸、铜、镍含量的连续测定方法

说明书

技术领域

本发明设计化工检测技术领域，具体为一种铜电解液硫酸、铜、镍含量的连续测定方法。

背景技术

金属铜是一种应用广泛的有色金属材料，从铜矿石开采到冶炼出可供电器、轻工等行业应用的精铜、高纯铜的过程中，铜电解是其不可或缺的一个工艺过程。在铜电解精炼过程中，随着电解的进行，铜电解液中硫酸、铜、镍的浓度都在发生变化。如果铜电解液中硫酸、铜、镍的含量超出电解液的允许范围，对铜电解精炼将产生巨大的影响，因此实时、快速、准确地测定铜电解液中硫酸、铜、镍的浓度对电解铜产品的质量具有重要影响。

传统的铜电解液中硫酸、铜、镍含量的测定，基本上都是独立进行测定。硫酸采用甲基橙作指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定。此方法的弊端是：1）铜电解液本身的蓝绿色影响滴定终点的判定，终点拖延不明显；2)易受电解液中三价铁离子、镍离子等离子自身颜色的干扰；3)不同的操作人员对终点的判定差异较大，使得不同的操作人员测定同一份铜电解液的结果相差较远，结果不稳定。

铜电解液中铜的测定方法主要有火焰原子吸收光谱法和硫酸消解碘量法。火焰原子吸收光谱法虽然能够快速测定铜的含量，但是其存在一个很大的弊端：铜电解液中铜的含量很高，原子吸收光谱法的灵敏度高，逐级稀释倍数大，使测定结果不准确，偏差太大，影响生产。硫酸消解碘量法滴定结果准确，但是耗时，不能满足生产线上对电解液质量的实时监测要求。

铜电解液中镍的测定方法主要有火焰原子吸收法和丁二酮肟沉淀分离镍-EDTA滴定法。火焰原子吸收光谱法能够快速的测定镍，此方法亦有不足之处：铜电解液中盐分和硫酸浓度都很高，易腐蚀设备对仪器损耗太大；同时镍含量太高时，由于稀释倍数大造成分析结果的误差大。丁二酮肟沉淀分离镍—EDTA滴定法分析周期长，分析完一个样品须要6h以上，耗时长且劳动成本太高。因此有必要探寻一种能快速、简单、准确测定铜电解液中硫酸、铜、镍含量的化学分析方法。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种铜电解液硫酸、铜、镍含量的连续测定方法，本发明具有操作简单、测定时间短、结果准确、成本低廉等优点。可用于铜冶炼厂铜电解液中硫酸、铜、镍含量的快速连续测定，为铜电解液质量控制提供即时的快速分析。

为实现以上目的，本发明的技术方案是：一种铜电解液中硫酸、铜、镍含量的连续测定方法，在体积为2~10mL的同一份铜电解液试样中，加入30-70mL中性超纯水，以pH计来指示终点，用酸碱滴定法测定硫酸；在测定完硫酸的试样中接着用氨水调至pH3.0-4.0，加入氟化氢铵、碘化钾、淀粉指示剂，用硫代硫酸钠滴定测定铜电解液中的铜；在测定铜后的试样中加入3-7mL酒石酸溶液，用氨水调至pH8.0-9.0，加入6-14mL硫代硫酸钠溶液、紫脲酸铵指示剂，用EDTA标准溶液滴定，测定电解液中的镍含量。

优选的，所述酸碱滴定法中的碱为氢氧化钠标准溶液。

优选的，所述中性超纯水是指用1%稀硫酸和1%稀氢氧化钠溶液调节，经pH计测定pH=7.0的超纯水。

优选的，在测定完硫酸的试样中接着用氨水调至pH3.5，加入氟化氢铵、碘化钾、淀粉指示剂，用硫代硫酸钠滴定测定铜电解液中的铜；在测定铜后的试样中加入酒石酸溶液，用氨水调至pH8.5。

优选的，所述酸碱滴定法中氢氧化钠标准溶液，其对硫酸的滴定度为：T_H2SO4/NaOH=0.02808g/mL。

优选的，所述硫代硫酸钠标准溶液，其对铜的滴定度为：T_Cu/Na2S2O3=0.001882g/mL。

优选的，所述EDTA标准溶液，其对镍的滴定度为：T_Ni/EDTA=0.0007470g/mL。

优选的，所述酒石酸溶的浓度为150-250g/L，硫代硫酸钠溶液的浓度为80-120g/L。

优选的，所述紫脲酸铵指示剂的具体配制方法为：称取0.2g紫脲酸铵与100g优级纯硫酸钾，用玛瑙研钵研磨均匀，用试剂瓶密封保存。

优选的，具体的测定方法如下：

1）取铜电解液置于烧杯中，加入50mL中性超纯水，放入搅拌子，将烧杯放在电磁搅拌器上，插入电极连续搅拌，用氢氧化钠标准溶液滴定法测定硫酸的含量，以滴定至pH 3.0时为终点；

2）在测定完硫酸的试样中，用氨水调节溶液的pH 到3.2~4.0范围内，依次加入2g氟化氢铵，3g碘化钾、浓度为1%的淀粉溶液5mL，用硫代硫酸钠标准溶液滴定法测定铜的含量，以蓝色恰好消失为终点；