石灰石化学分析方法

石灰石化学分析方法 FGD工程石灰石成分化学分析方法 石灰石化学分析方法 石灰石的化学成分大致含量范围如下: SiO:0.2，10% AlO:0.2，2.5% FeO:0.1，2% 22323 CaO:45，55% MgO:0.1，2.5% 烧失量:36，43% 一般石灰石的SiO含量,2%～CaO含量,53.5%,CaCO含量,95%,。 23 一、试样的制备 试样必须具有代表性和均匀性～取样按GB/T 2007.1进行。由大样缩分后的试样不得少于100 g～然后用鄂式破碎机破碎至颗粒小于13mm～再以四分法或缩分器将试样缩减至约25g～然后通过密封式制样机研磨至全部通过孔径为0.08mm方孔筛。充分混匀后～装入试样瓶中～供分析用。其余作为原样保存备用。 二、二氧化硅的测定: 准确称取1.0g试样(精确至0.0001g)～臵于100ml蒸发皿中～加入5，6gNHCl～用平头4玻璃棒混匀～盖上表面皿～沿皿口滴加10ml,1，1,HCl及8，10滴HNO～搅拌均匀～使3试料充分分解。把蒸发皿臵于沸水浴上～皿上放一玻璃三角架～再盖上表面皿加热～期间搅拌2次～待蒸发至干后再继续蒸发10，15min。取下蒸发皿～加20ml,3，97,热HCl～搅拌～使可溶性盐类溶解～以中速定量滤纸过滤～用胶头扫棒以,3，97,热HCl擦洗玻璃棒及蒸发皿～并洗涤沉淀10，12次～滤液及洗液承接于500ml容量瓶中～定容至标线。此即为试验溶液～用于测定CaO、MgO、FeO、AlO用。 2323 滤纸与沉淀臵于已恒重的瓷坩埚,m2,中～先在电炉上以低温烘干～再升高温度使滤纸充分灰化～然后臵于950?高温炉中灼烧40min～取出～等红热退去后臵于干燥器中冷却15,30min～称重。如此反复灼烧～直至恒重。记录沉淀及坩埚的质量,m1,。 m1,m2SiO%,，10021.0 注意事项: 1、 严格控制硅酸脱水的温度和时间。硅酸溶胶加入电解质后并不立即聚沉～必须在沸水浴 ,可用大号烧杯加水煮沸代替水浴锅用,中蒸发干涸～时间为10,15min～温度严格控制 在100，110?以内。超过110?～某些氯化物,如AlCl、FeCl等,易水解～生成难溶性33 碱式盐甚至氢氧化物～与硅酸沉淀混在一起使SiO分析结果偏高。若脱水时间过长～将2 会有一部分硅酸胶粒转变成粘状的冻胶～造成过滤困难～导致分析结果波动。若脱水时 间过短～脱水不完全也将导致分析结果波动。 2、 过滤操作应迅速～若时间拖长～随着溶液温度的降低～则硅酸凝胶有可能形成胶冻而使 过滤困难～同时一部分硅酸凝胶仍有可能变为溶胶而透过滤纸。 3、 硅酸沉淀的洗涤～次数不宜过多。体积一般控制在120ml左右。用热HCl,3，97,作洗 3+3+2+涤剂～是为了防止Fe、Al、TiO等离子的水解～否则会引起分析结果偏高,由于HCl ,3，97,是一种极稀的电解质～可防止形成硅酸溶胶而透过滤纸～导致分析结果偏低。 4、 灰化时坩埚盖半开～不能使滤纸产生火焰～否则细微的SiO颗粒会因火焰的跳动而飞溅。2 必须将滤纸充分灰化,呈灰白色,后在高温下灼烧沉淀～否则高温灼烧时会生成黑色的 碳化硅～给分析结果带来误差。 5、 瓷坩埚每次灼烧后～冷却时间应一致～否则分析结果将产生波动。 三、三氧化硫的测定 吸取100ml试验溶液于300ml烧杯中～加甲基橙指示剂2，3滴～用,1，1,NH.HO32 第 1 页 共 6页 FGD工程石灰石成分化学分析方法 中和到刚变黄色～滴加,1，1,HCl使沉淀溶解后再过量2ml～以水稀释至约200ml.,或称取0.5g试样～臵于300ml烧杯中～加入30，40ml水及10ml,1，1,HCl～加热至沸～并保持微沸5min～使试样充分分解。取下～以中速滤纸过滤～用温水洗涤10，12次～调整滤液体积至200ml,～煮沸～在搅拌下滴加10%BaCl溶液10ml～并将溶液煮沸5分钟～然后移至2 温热处静臵4h或在室温下放臵过夜,此时溶液体积应保持在200ml,～用慢速滤纸过滤～以温水洗至无氯根反应,用AgNO溶液检验,。将沉淀及滤纸一并移入已灼烧恒量,m1,的瓷3 坩埚中～灰化后在800?的高温炉内灼烧30min。取出坩埚～臵于干燥器中冷至室温～称量,m2,。 500(m2,m1)，0.3430，100，，SO%,，100,171.5，m2,m13m 如此反复灼烧～直至恒重。 注意事项: 1、 加入HCl溶液可防止Ba(OH)共沉淀生成～同时～在盐酸中沉淀可以促使形成粗大易于2 过滤的沉淀物。因此～必须在酸化后滴加沉淀剂BaCl溶液。 2 32S%,，SO,0.4，SO3380 2、 在沉淀及沉淀的放臵过程中～应控制HCl溶液的浓度为0.3,0.4mol/l～在此酸度条件下 2+3+3+Ca、Fe、Al离子不会生成沉淀～对测定不产生干扰。 3、 共沉淀是决定于溶液的浓度、温度、沉淀方法及其它因素。溶液浓度愈大则共沉淀愈多～ 因此应在稀溶液中慢慢加入沉淀剂～并且边加边搅拌。 、 必须在热溶液中进行沉淀～这样可使沉淀颗粒增大～同时减少对杂质的吸附。沉淀完毕4 后应静臵陈化～以使小晶体溶解～大晶体不断长大。目的都是为了得到纯净的易于过滤 的粗大结晶的沉淀。 5、 灼烧沉淀时～应先经充分灰化～滤纸呈灰白色为灰化完全。否则～未燃尽的碳可部分的 将BaSO还原为BaS,呈浅绿色,～使测定结果偏低。 4 6、 恒量空坩埚和恒量沉淀时～掌握的条件如灼烧的温度、冷却时间等都应一致。反复灼烧 的时间每次约为15min即可。 四、氧化钙的测定: 吸取分离硅后的试液25ml～放入400ml烧杯中～用水稀释至约250ml～加5ml,1，2,三乙醇胺及适量的CMP混合指示剂～在搅拌下加入20%KOH溶液～至出现绿色荧光后再过量7，8ml～此时溶液的PH值在13以上～用0.015mol/lEDTA标准溶液滴定至绿色荧光消失并呈现红色。 500T，V，EDTA/CaO25CaO%,，100,1.6824，V1.0 100CaCO%,CaO，,1.7857，CaO356 注意事项: 1、 配位滴定法测定CaO可选用的指示剂有多种～一定要注意选用的指示剂所要求的范围及 终点颜色的变化。 2、 指示剂的加入量要适宜～加入过多底色加深～影响终点的观察,加入过少～终点时颜色 变化不明显。 2+3、 控制滴定时溶液的体积～以250ml左右为宜～这样可减少Mg(OH)对Ca离子的吸附以2 及其它干扰离子的浓度。 2+4、 滴定近终点时应充分搅拌～使其被Mg(OH)沉淀吸附的Ca离子能与EDTA充分反应～2 然后再缓慢滴定至终点时的颜色。 第 2 页 共 6页 FGD工程石灰石成分化学分析方法 五、氧化镁的测定: 吸取分离硅后的试液25ml～放入400ml烧杯中～用水稀释至约250ml～加1ml,10g/100ml,酒石酸钾钠溶液～5ml,1，2,三乙醇胺～搅拌～以,1+1,NH.HO调节溶液PH至约10,用32 精密试纸检验,～然后加入20ml,PH,10,NH,NHCl缓冲溶液及适量的酸性铬蓝K,萘34 酚绿B混合指示剂～以0.015mol/lEDTA标准溶液滴定～近终点时应缓慢滴定至纯蓝色～此消耗体积为滴定钙、镁总量所消耗的体积V。 总 500T，(VV)，,总EDTA/MgOCa25MgO%,，100,1.2092，(V,V)总Ca1.0 注意事项: 2+2+1、 应严格控制PH值～当PH,11时～Mg转化成Mg(OH)沉淀,当PH,9.5时～则Mg2 与EDTA的配位反应不易进行完全。若试验溶液中有大量的铵盐存在～将使溶液的PH值 有所下降～所以应先以,1:1,NH.HO调整溶液PH?10～然后再加入缓冲溶液。 323+3+2+2、 用酒石酸钾钠,Tart,与三乙醇胺,TEA,联合掩蔽Fe、Al、TiO的干扰比单独使用 TEA的掩蔽效果好。使用时须在酸性溶液先加Tart再加TEA。 3、 试样中MnO含量在0.5%以下时～对镁的干扰并不显著～但超过0.5%时却有明显干扰。 3+这是由于Mn离子与三乙醇胺生成三乙醇锰～绿色背景太深～影响终点观察。应在滴定 3+2+2+2+近终点时～加盐酸羟胺将Mn还原成Mn～使其与Ca、Mg一起被滴定～测得钙、镁、 锰含量。 4、 近终点时～滴定速度应当缓慢～并充分搅拌。因终点颜色变化较迟钝～若太快易滴过量～ 引起镁的结果偏高。 5、 所用K,B指示剂的配比要合适～萘酚绿B的比例过大～终点提前,反之则延后且变色 不明显。每新用一种试剂～应根据试剂的质量～经用标准溶液试验后确定其适合的比例。 6、 用带硅的试验溶液测钙、镁含量时还应注意在加入缓冲溶液后应及时滴定～放臵时间过 长～硅酸也会影响滴定。 六、三氧化二铁的测定: 吸取试液100ml,铁、铝含量高时应吸取50ml,～放入250ml锥形瓶中,加水稀释至约100ml,～加2滴10%磺基水杨酸钠指示剂～用,1，1,NH.HO调节至颜色由红变黄～再滴32 加,1，1,HCl调节至颜色由黄变红～并过量10滴～此时溶液PH约为1.8,2.0～将溶液加热至70?～加10滴10%磺基水杨酸钠指示剂～以0.015mol/lEDTA标准溶液缓慢地滴定至紫红色消失～溶液视铁的含量而呈现亮黄色或淡黄色或无色,终点时～溶液温度应在60?左右,。试样中FeO的含量按下式计算: 23 1M(分子量)500cv，，，21000100FeO%,，100231.0 或 500T，V，EDTA/Fe2O3100FeO%,，100,0.59885，V231.0 注意事项: 2+3+1、 滴定前应保证全部Fe氧化为Fe～否则结果偏低。 3+2、 因Fe与EDTA配位反应速度较慢～近终点时应缓慢滴定～充分搅拌～否则易滴过量～ 造成结果偏高。 3+3、 严格控制溶液的PH值为1.8,2.0～低于此值终点变色缓慢～超过此值时因受Al干扰而 使测定结果偏高。可采用下法调节PH值:在试验溶液中先加入磺基水杨酸钠指示剂～用 ,1，1,NH.HO调至溶液出现桔红色,PH,4,～然后滴加,1，1,HCl至溶液刚刚变32 第 3 页 共 6页 FGD工程石灰石成分化学分析方法 成紫红色～再继续滴加8-9滴～此时溶液的PH值一般都在1.8,2.0范围内。 3+4、 控制温度。滴定的起始温度为70?～终点应为60?。若起始温度太低～由于EDTA与Fe 3+的反应速度缓慢而使终点不明显～则易滴过量使结果偏高,若起始温度太高～则Al部 分配合～也使分析结果偏高。 5、 滴定时体积以100ml左右为宜。因为休积大浓度稀～终点变色不明显～体积小则干扰离 子浓度增大～同时溶液温度下降太快～都不利于滴定。 七、三氧化二铝的测定: 将测定铁后的溶液用水稀释至约200ml～加1,2滴0.2%溴酚蓝指示剂～滴加,1，1,NH.HO至溶液出现蓝紫色～再滴加,1，1,HCl至黄色～加入15mlHAc,NaAc,PH,3,32 缓冲溶液～加热至微沸并保持1min～然后加入10滴Cu,EDTA溶液及2，3滴0.2%PAN指示剂～以0.015mol/lEDTA标准溶液滴定至红色消失～继续煮沸、滴定～直到煮沸后红色不再出现～呈稳定的亮黄色为止。 500T，V，EDTA/Al2O3100AlO%,，100,0.38235，V231.0 注意事项: 3+1、 滴定时溶液PH值应控制在2.5,3左右～若PH,3～则Al水解倾向大～若PH,2～则 3+Al配位不完全～都导致分析结果偏低。 2、 Cu,EDTA的加入量与溶液中TiO含量有关～一般分析水泥样品时加入量以10滴为宜～22+2+太少～终点变色不敏锐～太多～将随溶液中TiO、Mn含量增大而产生一定正误差。 3+3+3、 因Al与EDTA反应速度较慢～故必须反复滴定。第一次约有90%的Al被测定～第二 次以后约有99%被测定～因此一般滴定2,3次～所得结果的准确度已能满足要求。 八、烧失量的测定: 称取约1g试样～精确至0.0001g～臵于已灼烧恒量的瓷坩埚中～将盖斜臵于坩埚上～放在高温炉内从低温逐渐升高温度～在950，1000?下灼烧1h～取出坩埚～臵于干燥器中冷至室温～称量。如此反复灼烧～直至恒重(两次称量之差小于0.0005g)。 m,m1烧失量%,，100 m 注意事项: 灼烧应从低温逐渐升至高温～若直接将坩埚臵于950，1000?的高温炉内～则因试样中挥发物质的猛烈排出而使试料有飞溅的可能～特别是碳酸盐含量高的试样尤为明显。 九、五氧化二磷的测定: 向四个分液漏斗中～依次加入4.5、4、3.5、3ml水～依次加入5ml,1，1,HNO～用3滴定管分别加入0.5、1.0、1.5、2.0ml,0.1mg/ml,PO标准溶液B,分别相当于0.05、0.10、25 0.15、0.20mg PO,～依次用移液管加入15ml萃取液～依次加入5ml钼酸铵溶液,5g/100ml,～25 塞紧漏斗塞～用力振荡2,3min～静臵分层。小心移开塞子减除漏斗内压力～先放掉少量有机相用来洗涤颈壁～然后依次将有机相转移到50ml干烧杯中～并加盖。用721型分光度计～以萃取液作参比～使用10mm比色皿,最好加盖,～于420nm处测定有机相溶液的吸光度。然后由测得吸光度与比色溶液浓度的关系绘制工作曲线。 向分液漏斗中加入5ml,1，1,HNO～～移取5ml试验溶液～加入15ml萃取液和5 ml3 钼酸铵溶液,5g/100ml,～同上操作～测定吸光度～在工作曲线上查得相应的浓度c。 c，50PO%,，10025m，1000 第 4 页 共 6页 FGD工程石灰石成分化学分析方法 注意事项: 1、 比色皿必须保持清洁、干燥～若受潮湿可用无水乙醇洗2，3次后使用。 2、 萃取分层后最好打开瓶塞放臵1，2min减除漏斗内压力～以免因为气泡使有机相浑浊。 3、 萃取液有刺激性～不宜多次连续操作～整个操作要注意通风～盛接容器要用水封～比色 皿最好加盖～盛接溶液的烧杯要加盖表面皿～用过的废液集中保管～妥善处理。 4、 此法的关键在于控制好溶液中的HNO浓度在1，1.2mol/l之间～总体积在30，32ml～固3 定有机相为15ml～保持两相之比约为1:1。若磷的含量有变化～分取的体积要相应变动～ 除保持有机相不变动外～可适当调整钼酸铵溶液的浓度或HNO的比例及水的用量。 3 5、 萃取液要用干燥的移液管移取。 钙黄绿素,甲基百里香酚蓝,酚酞混合指示剂,简称CMP,: 准确称取1克钙黄绿素～1克甲基百里香酚蓝～0.2克酚酞与50克已在105?烘干的硝酸钾混合研细～保存在磨口瓶中。 酸性铬蓝K-萘酚绿B指示剂: 称取酸性铬蓝K(CHOSNa)0.5g、萘酚绿B1.00g和预先在110?干燥的氯化钾50g～1091233 研细、混匀后放臵于棕色广口瓶备用。 第 5 页 共 6页 FGD工程石灰石成分化学分析方法 第 6 页 共 6页