矿石中铁(Fe)、硅(Si)、铝(Al)的检测是地质、冶金和贸易领域中的基础化学分析项目。这三种元素在铁矿石、铝土矿、锰矿、红土镍矿、煤矸石等多种矿石中普遍存在,其含量直接影响矿石品位、冶炼工艺及经济价值。
推荐检测方法(按元素分述)
1. 铁(Fe)含量测定
(1)重铬酸钾滴定法(经典容量法)
标准依据:GB/T 6730.5-2007《铁矿石 全铁含量的测定 重铬酸钾滴定法》
原理:
样品经盐酸+氟化钠溶解,SnCl₂还原 Fe³⁺ → Fe²⁺;
以二苯胺磺酸钠为指示剂,用 K₂Cr₂O₇ 标准溶液滴定。
适用范围:全铁含量 10%~70%
优点:准确度高、成本低,是仲裁法。
局限:操作繁琐,需严格控制还原条件。
(2)ICP-OES 法(多元素联测)
标准依据:GB/T 6730.65-2024(即将实施)
优点:快速、可同时测 Si、Al、Ca、Mg 等;
要求:样品需完全消解(常用 HNO₃-HF-HClO₄ 体系)。
2. 硅(Si)含量测定
(1)硅钼蓝分光光度法
标准依据:GB/T 6730.65、DZ/T 0064.59(地下水/岩石)
原理:
在酸性条件下,SiO₃²⁻ 与钼酸铵生成硅钼黄;
用抗坏血酸还原为硅钼蓝,在 810 nm 处测吸光度。
适用范围:SiO₂ 含量 0.1%~10%
注意:
需扣除可溶性硅与不溶性硅(若测总硅,需碱熔);
铁、铝过高可能干扰,需掩蔽或分离。
(2)X射线荧光光谱法(XRF)
适用:制样后压片或熔融玻璃片;
优点:无损、快速,适合生产控制;
局限:需校准曲线,对轻元素(如 Al、Si)精度略低于化学法。
3. 铝(Al)含量测定
(1)EDTA 滴定法
标准依据:GB/T 6730.11-2025(2025年新修订)
原理:
样品溶解后,调节 pH ≈ 3–4,加入过量 EDTA;
煮沸络合 Al³⁺,以 PAN 为指示剂,用 Cu²⁺ 标准液返滴定。
适用范围:Al₂O₃ 含量 0.5%~10%
优点:准确、可靠,广泛用于铁矿石中铝测定。
(2)ICP-OES 法
标准依据:GB/T 6730.63-2024《铁矿石 铝、钙、镁、锰、磷、硅和钛含量的测定 ICP-OES 法》
分析谱线:Al 通常选用 308.215 nm 或 396.152 nm
优势:一次进样,同步测定 Fe、Si、Al 等多元素;
前处理:需 HF 消解硅酸盐基体,赶尽 HF 后定容。
来源:网络
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