СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ Советский патент 1972 года по МПК G01N27/52 

Изобретение относится к способам физикохимического анализа и может быть применено на обогатительных фабриках, перерабатывающих полиметаллические руды, дли контроля и регулирования концентрации, например, сернистого натрия в пульпе.

При известном потенциометрическом способе анализа электрод во время флотационного процесса обрастает минеральными частнцами и нерастворимыми солями. В других условиях, особенно при малых концентрациях в пульне сульфидных ионов, сульфидная пленка на поверхности серебра истирается, что также не обеспечивает надежных измерений.

Датчики, изготовленные из галенита и халькозина, имеют узкий линейный диапазон электродной функции и при работе в пульпе их сигналы поступают на вторичный прибор с перерывами.

Катодная поляризация сульфидных электродов постоянным током не всегда обеспечивает расширение диапазона их измерений, особенно при очень низких концентрациях. При низких концентрациях сульфидных ионов в пульпе соотношение энергии реагируюндих ионов и энергии активации, зависящей от природы гетерогенной химической реакции, таково, что отрицательный потенциал поверхности электрода, образованный в результате постоянной подпитки электрода током, отталкивает сульфидные ионЬ, приближающиеся к поверхности электрода, что резко снижает чувствительность измерений. Целью изобретений является устранение

указанных недостатков.

Узкий линейный участок электродных функций галенитового и халькозинового электродов и наличие резкого излома характеристики обусловлены окисляющим действием растворенного в пульпе кислорода. Катодная поляризация, например, галенитового электрода восстанавливает его поверхность от окисленных соединений свинца и одновременно снабжает ее отрицательным зарядом, который при

низкой концентрации сульфидных ионов мешает их приближению к поверхности электрода и снижает чувствительность потенциометрического анализа.

Сущность изобретения состоит в том, что на

электрод подают кратковременный импульс анодной поляризации, в результате чего потенциал электрода резко смещается в положительную сторону на величину, соответствующую концентрации сульфидных ионов. Для

восстановления поверхности электрода после анодной поляризации на него подают импульс катодной поляризации, продолжительность которого существенно больше предыдущего. Попеременная поляризация электрода анодными

одинаковой длительности приводит к необратимому лостепенному смещению измеряемых потенциалов в положительную область в растворе сернистого натрия постоянной концентрации.

С повышением концентрации сернистого натрия чувствительность измерения потенциала электрода при анодной поляризации несколько снижается, однако при этом возрастает чувствительность потенциала электрода к катодному импульсу. Поэтому для Обеспечсния высокой чувствительности в широком диапазоне измерений целесообразно вычислять суммарный эффект от изменения потенциала индикаторного электрода при его анодной и катодной поляризации.

На фиг. 1 изображена кривая А, соответствующая кривой Б изменения потенциала электрода при анодной поляризации и отражающая также прирост потенциала электрода при его катодной поляризации. Градуировочная кривая В близка к линейной и обеспечивает высокую чувствительность измерений в широком диапазоне. ; иг. 2 показана блок-схема устройства, с помощью которого реализуется предлагаемый способ определения концентрации ионов во флотационной пульпе; на фиг. 3 изображена диаграмма изменения потенциала электрода.

Устройство состоит из индикаторного сульфидного электрода /, электрода сравнения 2, вспомогательного электрода 3, высокоомного измерительного блока 4, электромеханического генератора 5 прямоугольных импульсов разной полярности и разной длительности, управляемых ключей 5 и 7, элементов задержки 8 и 9, запоминающих устройств 10 и //, блока алгебраического сложения 12 и записывающего прибора 13.

Устройство работает следующим образом.

Электромеханический генератор 5, выполненный, например, на основе синхронного двигателя с программными кулачками и контактными группами, выдает на индикаторный электрод / прямоугольные импульсы разной полярности и длительности (см. фиг. 3, а). Соответственно приходящему импульсу и измеряемой концентрации потенциал индикаторного электрода изменяется (см. фиг. 3, б). Величина потенциала индикаторного электрода в когще анодного импульса запоминается в устройстве 10, а величина потенциала в конце катодного импульса - в устройстве 11. Результаты запоминания складываются в блоке 12, в который нодается также сигнал фо с обратным знаком, соответствующий минимальной амплитуде потенциала индикаторного электрода в конце периода катодной поляризации. Работа запоминающих устройств согласуется ключами 6 и 7 и элементами задержки 8 VI 9.

Результат алгебраического сложения фиксируется записывающим прибором 13, характер записи отражен на фиг. 3,в (кривая Г). На этом же рисунке изображена кривая Б изменения потенциалов индикаторного электрода в зависимости от концентрации в пульпе реагента, зафиксированных только в конце периода анодной поляризации.

Предлагаемый способ позволяет оптимизир01загь процессы сульфидизации окисленных полиметаллических руд и другие операции флотационного обогащения.

Предмет изобретения

Способ потенциометрического определения концентрации ионов во флотационной пульпе с помощью индикаторных электродов, изготовленных, например, из сульфидов тяжелых металлов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона и увеличения чувствительности измерений, электрод поочередно поляризуют катодными и анодными прямоугольными импульсами, причем длительность катодных импульсов иревосходит длительность анодных импульсов, измеряют потенциал электрода в конце импульса анодной поляризации, измеряют прирост потенциала в конце импульса катодной поляризации и по суммарному эффекту от результатов обоих измерений определяют концентрацию ионов.

ЮО

350 100

50

y

j |:zSz

Vo

.2

Время, сен t