粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法技术

本发明专利技术提供粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法，包括称取试样，用酸加热溶解，加高氯酸，至发烟呈湿盐状，冷却加20%六次甲基四胺溶液，pH值为7-8，保温，加1%铜试剂，用水稀释过滤，滤液为待测液，分取滤液与水混合，加入1:1三乙醇胺，用20%氢氧化钾调pH大于12，加钙羧酸指示剂，用EDTA标准溶液滴定，按公式计算氧化钙质量分数，分取滤液与水1:1混合，滤液量与步骤4相同，加1:1三乙醇胺，加pH=10的氨性缓冲液，加1%的铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定，按公式计算氧化镁的质量分数；该测定方法流程短，速度快，达到了简单、快速、准确的目的。

【技术实现步骤摘要】
粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法
本专利技术涉及钢铁冶金领域中氧化钙和氧化镁的测定方法，特别是粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法。
技术介绍
粒铁法炼铁-ITMK3是第三代煤基直接还原炼铁技术。其工艺是以铁矿石、红土镍矿、钒钛铁矿等铁矿粉和煤粉为主要原料制成含碳的球团，在相对较低的温度下，仅10分钟左右球团中氧化铁在气固两相中进行反应，被迅速还原为金属铁，能干净地与渣分离。该工艺流程短，排放少，有利于节约能耗，保护环境。目前世界上正在研发、试验最新的炼铁工艺。在粒鉄冶炼过程中终渣的碱度，氧化钙和氧化镁的含量是最重要的指标参数。渣成分是保证冶炼过程中脱碳脱硫等控制程度的冶金性能的基本前提。因此，建立粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法，准确、及时地指导粒鉄冶炼过程的研究，具有十分重要的意义。目前测定氧化钙和氧化镁的方法，主要有EDTA络合滴定法，原子吸收光谱法，X荧光光谱，电感耦合等离子发射光谱法等。在钢铁行业应用较多的有氨水氯化铵分离体系，盐酸-六次甲基四胺体分离体系，盐酸-铜试剂（二乙基二硫代氨基甲酸钠）分离体系。氨水氯化铵分离体系是用碳酸钠和硼酸混合溶剂在铂金坩埚熔融试样,盐酸酸化,用氨水和氯化铵为沉淀剂,进行多次分离后,在pH≥12时,以钙羧酸为指示剂，用EDTA滴定，滴定钙量。在pH=10时，用铬黑T为指示剂，用EDTA滴定钙、镁合量，分别计算氧化钙镁质量分数。氨水氯化铵分离体系，由于铵盐的过多引入易造成钙镁滴定的缓冲溶液pH值和缓冲溶液容量发生变化，使指示剂反应不灵敏，使得终点延长，从而产生钙偏高，镁偏低的现象，尤其是含有镍、锰、钒、钛等干扰元素，留在溶液中，很难分离出去，指示剂发生封闭现象，滴不出终点。同时，由于沉淀为胶体沉淀，对钙镁有吸附现象，过滤速度较慢，分析时间长。盐酸-六次甲基四胺体系，与氨水氯化铵分离体系相同点是对于含有镍、锰、钒、钛等重金属干扰元素，很难分离出去。盐酸-铜试剂（二乙基二硫代氨基甲酸钠）体系适用于干扰元素不多，如白云石，石灰石成分简单的分析，但对于氨水氯化铵分离体系以及盐酸-六次甲基四胺体系中很难除去的镍锰等杂质的分离，有较好的分离效果。硫化钠-铜试剂（二乙基二硫代氨基甲酸钠）分离体系与氨水氯化铵分离体系类似，形成胶体沉淀，过滤速度慢，易吸附，操作繁琐，不易掌握。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法，有助于新技术，新工艺的研发。实现本专利技术的一种粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法，包括以下步骤：（1）称取粒铁渣试样，加入少量水散开，加入酸后，加热溶解；（2）加入高氯酸，至高氯酸发烟呈湿盐状，冷却，再加入20%六次甲基四胺溶液，pH值达到7-8，保温；（3）溶液冷至室温，加入1%铜试剂，用水稀释后进行干过滤，滤液为待测样液；（4）氧化钙的滴定：分取滤液，用水调整体积至100ml左右，加入1:1三乙醇胺，用20%氢氧化钾调pH大于12，加入钙羧酸指示剂，用EDTA标准溶液滴定，溶液由红色变纯蓝色为终点，按公式计算氧化钙的质量分数，其中，C——为EDTA标准溶液摩尔浓度（mol/l）；V1—为滴定钙消耗EDTA标准溶液体积(ml);m—为分取滤液中所含试样质量(g)；（5）氧化钙镁合量的滴定：分取滤液，所取的滤液量与步骤4相同，用水调整体积至100ml左右，加入1:1三乙醇胺，加入pH=10的氨性缓冲液，加入1%的铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定，溶液由红色变为纯蓝色为终点。按公式计算氧化镁的质量分数，其中：V2—为滴定钙镁合量消耗EDTA标准溶液体积（ml）m—为分取滤液中所含试样质量(g)。所述步骤（1）中的酸为1:1盐酸、氢氟酸和硝酸的混合酸，其中1:1盐酸为浓盐酸与水按体积比1:1配制。所述步骤（2）中，加入20%六次甲基四胺溶液后，pH值达到7-8，在50-80℃保温10分钟。粒铁法炼铁-ITMK3,是目前正在研发的煤基炼铁工艺，本专利技术建立了为粒鉄渣中氧化钙、氧化镁的测定方法，有助于新技术，新工艺的研发。本专利技术测定方法采用六次甲基四胺和铜试剂（二乙基二硫代氨基甲酸钠）为沉淀剂，小体积分析法，以减少沉淀的吸附，利用以上两种沉淀剂各自的优点，即能较好地分离Fe、Al、Cr、Ti、Hg、Bi、Cu、Ni、Co、Pb、Zn等杂质，指示剂突跃明显，同时沉淀为均相沉淀，颗粒大，吸附小，易过滤，对于低钙高镁的样品，也能得到较好测定结果。与现有技术中多种氧化物含量测定方法相比，本专利技术简化了待测样液的制备步骤，利用两种沉淀剂一步法制备待测样液。测定范围宽，适用于红土镍矿，钒钛铁矿和其它铁矿石及上述矿石的渣。本专利技术测定采用酸溶样，高氯酸发烟至湿盐状，所述湿盐状指的由原来的溶液经过高氯酸发烟后，成为不流动的盐状，可呈现出指甲盖大小的扁平球状，发烟带走了前步骤加入的酸，提高了pH值，这样直接加入少量沉淀剂六次甲基四胺后，pH值恰好在7-8之间，采用小体积分离，同时干滤，避免了调节pH值和洗沉淀过程，分析流程短，提高了分析速度，达到了简单、快速、准确的目的。具体实施方式为更好的说明本专利技术，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例11、标准溶液的配制与标定：1A、0.01mol/L的EDTA标准溶液的配制:称取分析纯EDTA(乙二酸四乙胺二钠盐)3.75g于500ml烧杯中，加水200ml左右，加热至60-70℃溶解，冷却，稀至1000ml,放置1周后备用。1B、氧化钙标准溶液配制：准确称取1.0009g、105℃烘干2小时并在干燥器中冷至室温的碳酸钙（质量分数99.995%）置于250ml烧杯中，加入50ml水，盖上表面皿，小心从杯口加入1:1（盐酸与水体积比1:1）盐酸20ml，并加热使其溶解，煮沸1-2分钟，冷至室温，移入1000ml升容量瓶中，以水稀至刻度，此氧化钙标准溶液浓度为0.01mol/L。1C、标定：吸取三份20ml1B于250ml烧杯中，加水至100ml左右，20%氢氧化钠10ml，钙羧酸指示剂（1g钙羧酸，100g氯化钾，混均，研细）少许，用1A的EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变纯蓝色为终点，三份滴定数取平均值。计算：C=C1×V1/V式中：C—为EDTA标准溶液摩尔浓度（mol/L）；V—为消耗EDTA标准溶液体积ml;C1——为氧化钙标准溶液浓度（mol/L）；V1—为移取氧化钙标准溶液体积ml。2、待测溶液的制备：2A、准确称取0.2500g红土镍矿粒鉄渣试样，于150ml于四聚氟乙烯杯中，用少量水将试样散开。2B、加入1：1盐酸20ml，硝酸3ml，氢氟酸5ml，于电热板上溶解完全后，加入高氯酸5ml至发烟成湿盐状，取下。2C、稍冷，加入20%的六次甲基四胺50ml，搅拌，pH值达到7-8，置于电热板上50-80℃保温10min，取下，冷却至室温。2D、加入1%的铜试剂（二乙基二硫代氨基甲酸钠）2ml，移入250ml容量瓶中，稀至刻度。用快速定量滤纸干滤于另一干燥容器中。3、氧化钙的滴定：吸取50ml滤液于250ml烧杯中，用水调整体积100ml左右，加入1:1三乙醇胺(三乙醇胺与水体积比=1:1)5ml，用20%氢氧化钠调pH值≥12，加入钙羧酸指示剂少许，用1A的EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变纯蓝色本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、标准溶液的配制与标定：(1A)、0.01mol/L的乙二酸四乙胺二钠盐标准溶液的配制:称取分析纯乙二酸四乙胺二钠盐3.75g于500mL烧杯中，加水200mL，加热至60-70℃溶解，冷却，稀释至1000mL,放置1周后备用；(1B)、氧化钙标准溶液配制：准确称取1.0009g、105℃烘干2小时并在干燥器中冷至室温的碳酸钙置于250mL烧杯中，加入50mL水，盖上表面皿，小心从杯口加入盐酸20mL，并加热使其溶解，煮沸1-2分钟，冷至室温，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，此氧化钙标准溶液浓度为0.01mol/L；(1C)、标定：吸取三份20mL步骤(1B)配置的溶液于250mL烧杯中，加水至100mL，加入20％氢氧化钠10mL和钙羧酸指示剂，用步骤(1A)的乙二酸四乙胺二钠盐标准溶液滴定至由红色变纯蓝色为终点，三份滴定数取平均值；计算：C＝C1×V1/V式中：C—为乙二酸四乙胺二钠盐标准溶液摩尔浓度mol/L；V—为消耗乙二酸四乙胺二钠盐标准溶液体积mL；C1——为氧化钙标准溶液浓度mol/L；V1—为移取氧化钙标准溶液体积mL；(2)、待测溶液的制备：(2A)、准确称取0.2500g粒鉄渣试样，于150mL于四聚氟乙烯杯中，用水将试样散开；(2B)、加入盐酸20mL，硝酸3mL，氢氟酸5mL，于电热板上溶解完全后，加入高氯酸5mL至发烟成湿盐状，取下；(2C)、将步骤(2B)中产物稍冷，加入20％的六次甲基四胺50mL，搅拌，pH值达到7-8，置于电热板上50-80℃保温10min，取下，冷却至室温；(2D)、加入1％的铜试剂2mL，移入250mL容量瓶中，稀释至刻度；用快速定量滤纸干滤于另一干燥容器中；(3)、氧化钙的滴定：吸取50mL滤液于250mL烧杯中，用水调整体积100mL，加入体积比为1:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，孙雅茹，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：