ICS 77. 120. 30 CCS H 13
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T 1512.5—2021
铜冶炼烟尘化学分析方法第5部分：砷含量的测定
硫酸亚铁铵滴定法
Methods for chemical analysis of copper smelting soot-
Part5:Determination of arsenic content-
Ferrous ammonium sulfate titration
2022-02-01实施
2021-08-21发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T1512.5—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是YS/T1512一2021《铜冶炼烟尘化学分析方法》的第5部分。YS/T1512—2021已经发布了以下部分：
一第1部分：铜含量的测定火焰原子吸收光谱法和碘量法；第2部分：铅含量的测定火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法；第3部分：锌含量的测定 火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法；第4部分：铋含量的测定 火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法；第5部分：碑含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法；
-
第6部分：钢含量的测定 火焰原子吸收光谱法；一第7部分：镉含量的测定火焰原子吸收光谱法和滴定法；第8部分：银和金含量的测定火焰原子吸收光谱法和火试金法；第9部分：锑含量的测定火焰原子吸收光谱法。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)提出并归口。 本文件负责起草单位：广东省科学院工业分析检测中心、富民薪冶工贸有限公司、铜陵有色金属集团
控股有限公司、北矿检测技术有限公司。
本文件起草单位：广东省科学院工业分析检测中心、北矿检测技术有限公司、河南豫光金铅股份有限公司、云南锡业股份有限公司铜业分公司、长沙矿冶院检测技术有限责任公司、西安汉唐分析检测有限公司、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司、江西铜业股份有限公司、紫金铜业有限公司、富民薪冶工贸有限公司、北方铜业股份有限公司、紫金矿业集团股份有限公司。
本文件主要起草人：谢辉、李玉红、陈殿耿、刘春峰、吴梅梅、徐超、李志辉、杨平平、徐华、陈红、 罗仁昆、郑武、钱玲、邹小芬、王九菊、崔浩、范兴祥、田松、胡续一、刘芳美、孙特、林英玲、黄葡英。
I YS/T1512.5—2021
引言
铜冶炼烟尘是铜冶炼生产过程中产生的主要固体副产物。铜冶炼烟尘不仅含有大量的铜、铅、锌、 银、钢等有价金属，还含有砷、镉等有害元素，为有效提取其中的有价金属元素，急需制定一套针对铜冶炼烟尘化学成分的分析方法标准。
YS/T1512一2021《铜冶炼烟尘化学分析方法》由九个部分构成。
第1部分：铜含量的测定 火焰原子吸收光谱法和碘量法；第2部分：铅含量的测定 火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法；第3部分：锌含量的测定 火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法；第4部分：铋含量的测定 火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法；第5部分：砷含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法；第6部分：铟含量的测定 火焰原子吸收光谱法；
-
第7部分：镉含量的测定 火焰原子吸收光谱法和滴定法；
第8部分：银和金含量的测定火焰原子吸收光谱法和火试金法；第9部分：锑含量的测定火焰原子吸收光谱法。
本文件的制定统一了铜冶炼烟尘的化学分析方法，其制定是基于供需双方的需求。对于提高铜冶炼烟尘中有价金属的回收利用及避免供应商和客户之间因检测误差造成的商业纠纷具有重要作用。
I YS/T1512.52021
铜冶炼烟尘化学分析方法第5部分：砷含量的测定
硫酸亚铁铵滴定法
警示一一使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家相关法规规定的条件。
1范围
本文件规定了铜冶炼烟尘中砷含量的测定方法，本文件适用于铜冶炼烟尘中砷含量的测定。测定范围：0.50%～50.00%
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4原理
试料用硝酸-氯酸钾饱和溶液和氟化铵分解，再用硫酸驱除硝酸后，在盐酸介质中以硫酸铜为催化剂，用次亚磷酸钠把溶液中的砷离子还原为单质砷，过滤分离其他杂质。用过量的重铬酸钾标准滴定溶液溶解单质砷，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定过量的重铬酸钾标准滴定溶液，间接测定砷的含量。
5试剂
除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。 5.1次亚磷酸钠(NaH2PO2·H,O)。 5.2盐酸（p=1.19g/mL）。 5.3硝酸-氯酸钾饱和溶液：将氯酸钾溶解于硝酸中，直至饱和。 5.4氟化铵溶液（250g/L）。 5.5硫酸(1十1)。 5.6硫酸铜溶液（50g/L）：称取50gCuSO,·5H2O溶解于1L水中。 5.7次亚磷酸钠洗液（5g/L）：用盐酸（1十3)配制。 5.8氯化铵洗液（50g/L）。 5.9硫酸-磷酸混合酸溶液：于1000mL烧杯中，先加入700mL水，然后在搅拌下缓慢加人150mL硫酸和150mL磷酸，混匀，冷却备用。 5.10重铬酸钾标准滴定溶液按以下步骤配制：
1 YS/T1512.5—2021
5.10.1重铬酸钾标准滴定溶液A：配制：称取1.6357g预先在150℃C烘干至恒重的重铬酸钾（基准试剂)于500mL烧杯中，加人300mL煮沸并冷却至室温的水溶解完全，移入1000mL容量瓶中，用煮沸并冷却至室温的水稀释至刻度，混匀。此重铬酸钾标准滴定溶液浓度为[c(K,CrzO,）=0.005560mol/L]。 5.10.2重铬酸钾标准滴定溶液B：配制：称取4.8388g预先在150℃烘干至恒重的重铬酸钾（基准试剂于500mL烧杯中，加人300mL煮沸并冷却至室温的水溶解完全，移入1000mL容量瓶中，用煮沸并冷却至室温的水稀释至刻度，混匀。此重铬酸钾标准滴定溶液浓度为[c(KzCr2O,）=0.01645mol/L]。 5.11硫酸亚铁铵标准滴定溶液按以下步骤配制。 5.11.1硫酸亚铁铵标准滴定溶液A：配制：称取5g六水合硫酸亚铁铵于500mL烧杯中，加入300mL 煮沸并冷却至室温的水，沿杯壁缓慢加入50mL硫酸，边加边搅拌溶解完全，冷却，移人1000mL容量瓶中，用煮沸并冷却至室温的水稀释至刻度，混匀。此硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度为［c（（NH）2Fe (SO)2·6HzO)~0.013mol/L]。 5.11.2硫酸亚铁铵标准滴定溶液B：配制：称取15g六水合硫酸亚铁铵于500mL烧杯中，加入300mL 煮沸并冷却至室温的水，沿杯壁缓慢加人50mL硫酸，边加边搅拌溶解完全，冷却，移入1000mL容量瓶中，用煮沸并冷却至室温的水稀释至刻度，混匀。此硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度为[c（(NH4）2 Fe(S04)2·6H0)~0.038mol/LJ。 5.11.3重铬酸钾标准滴定溶液与硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积比K。
分别移取20.00mL重铬酸钾标准滴定溶液A（5.10.1）和15.00mL重铬酸钾标准滴定溶液B （5.10.2)于300mL烧杯中，用水稀释至150mL，加人20mL硫酸-磷酸混合酸（5.9），混匀。
分别用硫酸亚铁铵标准滴定溶液A（5.11.1)和硫酸亚铁铵标准滴定溶液B(5.11.2)滴定至试液呈浅绿色，加人5滴N-苯代邻铵基苯甲酸溶液（5.12），继续用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定试液至由紫红色刚好变为绿色为终点。每次测定前均需重新测定K值。
体积比K按公式（1)计算：
K-V.
.....(1)
式中： V1---移取重铬酸钾标准滴定溶液体积，单位为毫升(mL)； V2一消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）。
5.12N-苯代邻铵基苯甲酸溶液（2g/L）：称取0.2gN-苯代邻铵基苯甲酸溶于100mL碳酸钠溶液 (2g/L)中，混匀。
6样品
6.1样品粒度应不大于100μm。 6.2样品应在100℃～105℃烘箱中烘干2h，并置于干燥器中冷却至室温备用。
7试验步骤
7.1试料及重铬酸钾标准滴定溶液选择
按表1称取样品（6），精确至0.0001g。 7.2平行试验
平行做两份试验。
2 YS/T1512.5—2021
表1试料量
试料量 g 1. 00 0. 15 0. 20 0. 10
WAs %
重铬酸钾标准滴定溶液
0.50~2.00 >2.00~10.00 >10.00~25.00 >25.00~50.00
5.10. 1 5.10. 1 5. 10. 2 5.10. 2
7.3空白试验
随同试料做空白试验。 7.4测定 7.4.1 称取试料（7.1)置于300mL锥形瓶中，加入30mL硝酸-氯酸钾饱和溶液（5.3），置于电热板上加热微沸5min，取下，加入2mL氟化铵溶液（5.4），置于电热板上继续加热蒸发试液至约15mL，取下，稍冷，加人20mL硫酸（5.5），置于电热板上加热至冒浓三氧化硫白烟，取下，冷却，加入20mL水清洗瓶壁，继续置于电热板上加热至冒浓三氧化硫白烟并保持5min，取下，冷却。 7.4.2加入40mL水，置于电热板上加热至可溶解盐类溶解完全，取下稍冷，加人40mL盐酸（5.2)， 2mL硫酸铜溶液（5.6），在不断摇动下，分次加人次亚磷酸钠(5.1)至溶液黄绿色褪去，再过量2g，混匀。 7.4.3在锥形瓶口上放置一个漏斗（漏斗下口不能接触试液面）。置于沸水浴中保温30min，再置于电炉板上微沸15min，关掉电炉板并在电炉板上余热保温15min，取下，冷却。 7.4.4用5mL10mL次亚磷酸钠洗液（5.7)洗涤漏斗。用脱脂棉和滤纸浆在洗涤后的漏斗上做水柱，用2mL次亚磷酸钠洗液（5.7)润洗滤纸浆，过滤试液及沉淀。用10mL次亚磷酸钠洗液（5.7)洗涤锥形瓶3次，5mL次亚磷酸钠洗液（5.7)洗涤沉淀1次，再用氯化铵洗液（5.8）洗涤锥形瓶3次，洗涤沉淀至滤液pH值为5~6。 7.4.5将沉淀连同脱脂棉加滤纸浆移入原锥形瓶中，用小片滤纸小心擦净漏斗，放入原锥形瓶中。用滴定管放10mL相应浓度的重铬酸钾标准滴定溶液分2次洗涤漏斗，洗涤液用锥形瓶承接，用10mL氯化铵洗液（5.8)洗涤漏斗2次3次，至漏斗上重铬酸钾标准滴定溶液全部进人锥形瓶中。 7.4.6在锥形瓶中加人20mL硫酸-磷酸混合酸（5.9），在不断摇动下用（7.4.5)中滴定管继续加入相应浓度的重铬酸钾标准滴定溶液至单质砷溶解完全（此时无黑色沉淀），并过量15mL～20mL，此时试液显黄色，同时记录准确体积。加入70mL水清洗瓶壁，放置5min。用相应浓度的硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定试液至呈浅绿色，加入5滴N-苯代邻铵基苯甲酸溶液（5.12），继续用相应浓度的硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定试液至由紫红色刚好变为绿色为终点。
8试验数据处理
砷含量以砷的质量分数WA计，按公式(2)计算：
wα = : [(V:- K . V) (V K: Ve)1×1. 2 74. 92X10- ×100%
m
·（2)
式中：
-重铬酸钾标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L)；
C
3 YS/T1512.5—2021
V3 K V. Vs V6 1. 2 74.92 砷的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol)；
滴定试样加人的重铬酸钾标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）；重铬酸钾标准滴定溶液与硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积比；滴定试样消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）；滴定空白试验加人的重铬酸钾标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）；滴定空白试验消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL)；单质砷和重铬酸钾反应的摩尔数倍数；
试料的质量，单位为克（g）。
m 计算结果保留至小数点后两位。
9精密度
9.1重复性
精密度数据是在2019年由12家实验室对砷含量的6个不同水平样品进行共同试验确定的。其中，除了WAs=32.74%有1个实验室没有进行测定外，其余每个水平的砷含量在重复性条件下每个实验室均独立测定11次。测量的原始数据见附录A。在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表2给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对值不超过重复性限（r），超过重复性限（r)的情况不超过5%，重复性限（r)按表2数据采用线性内插法或外延法求得。
表2重复性限
32.74 0. 33
46. 57 0. 40
0. 53 0. 04
11, 41 0. 18
WAs/% r/%
9. 68 0.12
22.80 0. 26
9.2再现性
在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差不超过再现性限（R），超过再现性限（R)的情况不超过5%，再现性限(R)按表3数据采用线性内插法或外延法求得。
表3再现性限
46. 57 0. 49
11. 41 0. 23
22.80 0. 33
0. 53 0. 06
32.74 0. 40
WAs/% R/%
9. 68 0. 15
10 试验报告
本章规定试验报告所包括的内容。至少应给出以下几个方面的内容：
试验对象；使用的文件（YS/T1512.5—2021)；分析结果及其表示； -与基本分析步骤的差异； -观察到的异常现象；试验日期。