直接還原鐵中氧化物含量的測定方法

2023-06-01 11:17:21

專利名稱：直接還原鐵中氧化物含量的測定方法
技術領域：
本發明涉及一種測定方法，尤其是涉及一種直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量的測定方法，屬於分析測試技術領域。
背景技術：
直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量的測定，目前還沒有定量的分析、 測定方法。其他材料如鋼中鈣、鎂和鋁含量大多採用分光光度法、火焰原子吸收光譜法或者滴定法等進行測定，由於不同的元素要用不同的方法才能完成測定，因此分析、測定流程長。採用EDTA滴定法測定，雖然一次溶樣就能對氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁進行測定，但因測定難度較大，既要把影響測定氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量的幹擾元素分離完全， 又要使樣品中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量無損失，因此，目前還沒有行之有效的方法能對直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量進行測定。

發明內容
為解決操作繁瑣、測定難度大等問題，本發明的目的是提供一種能一次準確對氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁進行測定的方法，通過下列技術方案實現。本發明提供的是這樣一種測定方法，一種直接還原鐵中氧化物含量的測定方法， 包括用常規的標準溶液滴定待測試樣液，再根據該試樣液消耗標準溶液的體積，測得直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁的含量，其特徵在於所述待測試樣液經過下列步驟
A、在直接還原鐵試樣中按12 16g/ g試樣，加入無水碳酸鈉和硼酸的混合物，再在 900 950°C下，加熱熔融20 25min，得到熔樣，其中，無水碳酸鈉與硼酸的質量比為2 1 ；
B、在步驟A的熔樣中按10 15mL/ g熔樣的量，加入鹽酸水溶液，加熱至熔樣完全溶解，然後按0. 5 0. 7ml/ g熔樣的量，加入硝酸，煮沸除去氮氧化物得到溶解液，用水稀釋溶解液至0.0025g / mL，搖勻，得含水溶解液，其中，鹽酸水溶液為下列體積比鹽酸水 =1:1;
C、將步驟B的含水溶解液，用氨水水=1:1體積比的氨水溶液中和至出現氫氧化物沉澱，再將鹽酸水=1 1體積比的鹽酸溶液滴加到水溶解液中，直至氫氧化物沉澱溶解，之後按0. 18 0. 20ml/ml溶解液的量，加入濃度為200g/L的六次甲基四胺溶液，煮沸 2 ％iin，過濾分離出濾液和沉澱，再用溫度為50 60°C、濃度為10g/L的六次甲基四胺洗滌沉澱5 9次，過濾得沉澱和洗滌液，合併洗滌液和濾液得合併液；
D、將步驟C的合併液冷卻至室溫後，按0.067 0. 070ml/ml合併液的量，加入濃度為 100g/L的銅試劑溶液，再用水稀釋合併液至O.OOlg / mL，混勻後進行幹過濾，濾液即為待
3測氧化鈣和氧化鎂含量的試樣液；
E、在步驟C的沉澱中，按10 llg/ g沉澱的量加入固體氯化鈉，同時按40 42ml/ g 沉澱的量加入濃度為200g/L的氫氧化鈉溶液，加熱煮沸1 3min，冷卻後過濾分離得濾液和沉澱，用濃度為20g/L的氫氧化鈉一氯化鈉洗液洗滌沉澱8 12次，收集洗滌液並混入濾液中，得待測氧化鋁含量的試樣液。所述無水碳酸鈉、硼酸、鹽酸、硝酸、氨水、鹽酸、六次甲基四胺、氯化鈉和氫氧化鈉均為市購的分析純產品。所述E步驟的氫氧化鈉一氯化鈉洗液是2 g氫氧化鈉和2 g氯化鈉溶解於100 HlL水中得到的。所述C步驟的將鹽酸溶液滴加到水溶解液中，直至氫氧化物沉澱溶解後，再滴加鹽酸溶液1 3滴使之過量。所述D步驟的銅試劑溶液是稱取IOg 二乙胺硫代甲酸鈉(簡稱DDTC)溶於100 mL 氨水溶液中，其中，氨水溶液為氨水水=1:4的體積比。所述氨水、二乙胺硫代甲酸鈉均為市購分析純產品。本發明與現有技術相比具有下列優點和效果採用上述方案製成待測試樣液後， 即可用現有技術中的滴定法，直接測定直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量，不僅操作方便，而且測定的氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量準確率高，其測定結果有良好的穩定性、重現性和準確性，試驗證明本發明方法可靠、實用，能滿足日常測定直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量的需要。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步描述。實施例1
製備及標定各標準溶液 1、氧化鈣標準液的製備及標定
IA、將市購基準碳酸鈣(含量在99.99%以上)於105°C下烘乾至恆重並於乾燥器中冷
卻至室溫；
IB、將上述乾燥的碳酸鈣按50mL/g碳酸鈣，放入分析純鹽酸和水的體積比為5 95的鹽酸溶液中，至完全溶解，用水稀釋成200μ g/mL，得氧化鈣標準液；
IC、移取3份步驟IB的氧化鈣標準溶液各20.00 mL，分別置於250 mL燒杯中，各加入 50 mL水和濃度為300g/L的氫氧化鉀溶液10 mL，調節pH彡12. 5，加入鈣羧酸一硫酸鉀混合指示劑0. 05g，用濃度為0. 003mol/L的EDTA標準溶液滴定至溶液呈純藍色即為終點；按式(1)計算EDTA標準溶液對氧化鈣的滴定度
T=m/V(1)
式中
m——移取氧化鈣標準溶液所含氧化鈣的量，g ； V——滴定3份氧化鈣標準溶液消耗EDTA標準溶液的平均體積，mL。2、氧化鎂標準液的製備及標定
2A、將市購基準氧化鎂(含量在99. 99%以上)於105°C下烘乾至恆重並於乾燥器中冷卻至室溫；
2B、將上述乾燥的氧化鎂按10mL/g氧化鎂，放入分析純鹽酸和水的體積比為1 3的鹽酸溶液中，至完全溶解，用水稀釋成200μ g/mL，得氧化鎂標準液；
2C、移取3份步驟2B的氧化鎂標準溶液15. 00 mL，分別置於400 mL燒杯中，各加入100 mL沸水和濃度為67g/L的氨性緩衝溶液10 mL,滴加濃度為6g/L的鉻黑T指示劑5滴，用濃度為0. 003mol/L的EDTA標準溶液滴定至溶液呈純藍色為終點，其中氨性緩衝溶液(pH 值為9 10)配製方法為稱取67g市購的分析純氯化銨溶於水中，加入市購的分析純氨水 570mL，用水稀釋至IOOOmL ；
按式(2)計算EDTA標準溶液對氧化鎂的滴定度 T = m/V(2)
式中
m——移取氧化鎂標準溶液所含氧化鎂的量，g ；
V——滴定3份氧化鎂標準溶液消耗EDTA標準溶液的平均體積，mL。3、鋁標準液的製備及標定
3A、在市購金屬鋁中按60mL/g金屬鋁，加入濃度為200g/L氫氧化鈉溶液，水浴加熱溶解得溶解液；
3B、在步驟3A的溶解液中按1 mL / mL溶解液，加入分析純鹽酸和水的體積比為3 2的鹽酸溶液，使溶液呈酸性，冷卻至室溫，加水稀釋成1. Omg /mL的鋁溶液，得鋁標準液； 3C、移取步驟;3B的鋁標準溶液10. OOmL於400mL燒杯中，加入濃度為0. 010mol/L的 EDTA標準溶液30. OOmL,加水至200mL，加入濃度為10g/L的酚酞指示劑2滴，用濃度為 200g/L氫氧化鈉溶液中和至溶液呈微紅色，再用分析純鹽酸和水的體積比為1 1的鹽酸溶液調至紅色消失，加入乙酸一乙酸銨緩衝溶液20mL，加熱煮沸5 min取下，加入濃度為 lg/L的PAN指示劑12滴，用濃度為0. OlOmol/L的硫酸銅標準溶液趁熱滴定至溶液由桔紅色變為紫紅色即為終點，其中乙酸一乙酸銨緩衝溶液(PH值為4. 5)配製方法為稱取市購的分析純乙酸銨77g溶於水中，加入市購的分析純冰乙酸59mL，用水稀釋至1 000 mL，搖勻；
按式(3)計算EDTA標準溶液對氧化鋁的滴定度 ^ V1C
權利要求
1.一種直接還原鐵中氧化物含量的測定方法，包括用常規的標準溶液滴定待測試樣液，再根據該試樣液消耗標準溶液的體積，測得直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁的含量，其特徵在於所述待測試樣液經過下列步驟A、在直接還原鐵試樣中按12 16g/ g試樣，加入無水碳酸鈉和硼酸的混合物，再在 900 950°C下，加熱熔融20 25min，得到熔樣，其中，無水碳酸鈉與硼酸的質量比為2 1 ；B、在步驟A的熔樣中按10 15mL/ g熔樣的量，加入鹽酸水溶液，加熱至熔樣完全溶解，然後按0. 5 0. 7ml/ g熔樣的量，加入硝酸，煮沸除去氮氧化物得到溶解液，用水稀釋溶解液至0. 0025g / mL，搖勻，得含水溶解液，其中，鹽酸水溶液為下列體積比鹽酸水 =1:1;C、將步驟B的含水溶解液，用氨水水=1:1體積比的氨水溶液中和至出現氫氧化物沉澱，再將鹽酸水=1 1體積比的鹽酸溶液滴加到水溶解液中，直至氫氧化物沉澱溶解，之後按0. 18 0. 20ml/ml溶解液的量，加入濃度為200g/L的六次甲基四胺溶液，煮沸 2 ％iin，過濾分離出濾液和沉澱，再用溫度為50 60°C、濃度為10g/L的六次甲基四胺洗滌沉澱5 9次，過濾得沉澱和洗滌液，合併洗滌液和濾液得合併液；D、將步驟C的合併液冷卻至室溫後，按0.067 0. 070ml/ml合併液的量，加入濃度為 100g/L的銅試劑溶液，再用水稀釋合併液至O.OOlg / mL，混勻後進行幹過濾，濾液即為待測氧化鈣和氧化鎂含量的試樣液；E、在步驟C的沉澱中，按10 llg/g沉澱的量加入固體氯化鈉，同時按40 42ml/ g 沉澱的量加入濃度為200g/L的氫氧化鈉溶液，加熱煮沸1 3min，冷卻後過濾分離得濾液和沉澱，用濃度為20g/L的氫氧化鈉一氯化鈉洗液洗滌沉澱8 12次，收集洗滌液並混入濾液中，得待測氧化鋁含量的試樣液。
2.根據權利要求1所述的測定方法，其特徵在於所述無水碳酸鈉、硼酸、鹽酸、硝酸、 氨水、鹽酸、六次甲基四胺、氯化鈉和氫氧化鈉均為市購的分析純產品。
3.根據權利要求1所述的測定方法，其特徵在於所述E步驟的氫氧化鈉一氯化鈉洗液是2 g氫氧化鈉和2 g氯化鈉溶解於100 mL水中得到的。
4.根據權利要求1所述的測定方法，其特徵在於所述C步驟的將鹽酸溶液滴加到水溶解液中，直至氫氧化物沉澱溶解後，再滴加鹽酸溶液1 3滴使之過量。
5.根據權利要求1所述的測定方法，其特徵在於所述D步驟的銅試劑溶液是稱取IOg 二乙胺硫代甲酸鈉溶於100 mL氨水溶液中，其中，氨水溶液為氨水水=1:4的體積比。
6.根據權利要求5所述的測定方法，其特徵在於所述氨水、二乙胺硫代甲酸鈉均為市購分析純產品。
全文摘要
本發明提供一種直接還原鐵中氧化物含量的測定方法，通過將直接還原鐵試樣中加入試劑並進行一定處理，製成待測試樣液後，即可用現有技術中的滴定法，直接測定直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量，不僅操作方便，而且測定的氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量準確率高，其測定結果有良好的穩定性、重現性和準確性，試驗證明本發明方法可靠、實用，能滿足日常測定直接還原鐵中氧化鈣、氧化鎂和三氧化二鋁含量的需要。
文檔編號G01N31/16GK102359999SQ201110169548
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月22日 優先權日2011年6月22日
發明者曾海梅, 李宏萍, 王磊, 鄭玲, 陶俊, 高麗萍, 高玲 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司