铁矿石作为钢铁工业的基石，其铁(Fe)含量是决定其品质与价值的核心指标。准确测定铁含量，对于矿山开采、贸易定价、选矿工艺优化以及高炉冶炼效率都至关重要。那么，如何科学、精准地检测铁矿石中的含铁量呢?下面介绍几种广泛应用的标准方法：

　　一、 经典权威：重铬酸钾滴定法(化学湿法)

　　这是目前实验室常用、也是被广泛采纳为标准(如GB/T 6730.5-2007铁矿石 全铁含量的测定)的经典方法，以其准确度高、适用范围广著称。

　　原理简述：

　　分解样品： 将铁矿石样品用盐酸(HCl)等强酸溶解，使铁元素转化为可溶性的三价铁离子(Fe³⁺)。

　　还原铁离子： 使用氯化亚锡(SnCl₂)等还原剂，将溶液中的Fe³⁺ 全部还原为Fe²⁺。

　　氧化滴定： 在特定酸度条件下，以二苯胺磺酸钠等为指示剂，用已知浓度的重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)标准溶液滴定Fe²⁺。滴定过程中，Cr₂O₇²⁻(橙黄色)被还原为Cr³⁺(绿色)，Fe²⁺被氧化为Fe³⁺。

　　终点判定： 当溶液中所有的Fe²⁺都被氧化后，过量一滴重铬酸钾使指示剂变色(如二苯胺磺酸钠由绿色变紫红色)，指示滴定终点到达。

　　计算含量： 根据消耗的重铬酸钾标准溶液的体积和浓度，通过化学反应计量关系计算出样品中的全铁含量。

　　优点： 准确度高、精密度好、原理清晰、设备相对简单(主要需酸溶装置和滴定管)。

　　注意事项： 步骤相对繁琐，需严格控制还原条件和滴定酸度，操作人员需要经验与高度专注。

　　二、 快速高效：X射线荧光光谱法(XRF)

　　XRF法是一种现代无损或微损分析技术，在矿产检测领域应用日益广泛。

　　原理简述：

　　激发： 用高能X射线照射铁矿石样品。

　　特征X射线产生： 样品中铁(Fe)原子的内层电子被激发而脱离原子。外层电子跃迁填补空位时，释放出特定能量的特征X射线(荧光)。

　　探测与分析： 探测器接收这些特征X射线，根据其能量(或波长)确定是哪种元素(此处为Fe)，根据其强度(计数率)推算出该元素在样品中的含量。

　　优点：

　　速度极快： 通常几分钟内即可得到结果。

　　无损/微损： 固体样品可直接测量(压片或熔片)，无需完全溶解。

　　多元素同时分析： 可同时测定铁矿石中除铁外的硅、铝、磷、硫、钾、钠等多种元素含量。

　　注意事项：

　　需要建立精确的标准曲线(使用已知含量的标准样品校准仪器)。

　　对样品均匀性、粒度、表面状态(如压片质量)要求较高。

　　设备相对昂贵。

　　对于极低含量或存在严重基体效应的样品，精度可能略逊于滴定法。

　　三、 高精度选择：电位滴定法

　　电位滴定法是在传统滴定法基础上，利用电极电位变化来指示滴定终点，提高了判定的客观性和精度。

　　原理简述：

　　样品分解和Fe³⁺还原为Fe²⁺的步骤与重铬酸钾滴定法类似。

　　在滴定过程中，使用铂电极和参比电极(如甘汞电极)浸入溶液，测量溶液的电位。

　　随着重铬酸钾标准溶液的加入，溶液中Fe²⁺浓度逐渐降低，电位发生相应变化。

　　在滴定终点附近，少量滴定剂的加入会引起电位值的突跃。仪器自动记录这个突跃点作为终点，比肉眼观察指示剂变色更客观、精确。

　　优点： 终点判断客观、准确，避免了指示剂变色范围带来的主观误差，尤其适用于颜色深或有色离子干扰的样品。

　　注意事项： 需要专门的电位滴定仪，对电极维护有要求。

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