CN101655486B - 一种影响钢渣安定性利用的f.CaO检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法，包括下列步骤：a.将钢渣渣样在常温下加水搅拌、浸泡，以溶解渣样中的Ca(OH)₂；b.将浸泡、定时沉淀后的自由水溶液测定pH值；c.将固液分离得到的渣样固体继续加水搅拌、浸泡、定时沉淀；d.重复步骤b-c直至测得溶液的pH值呈中性；e.将最后分离得到的渣样固体采用乙二醇法测定f.CaO。本发明的方法客观反映了钢渣利用中有害f.CaO的含量的程度，为钢渣安定性利用提供试验检测保障。

Description

一种影响钢渣安定性利用的f.CaO检测方法

技术领域

本发明涉及钢渣检测领域，具体涉及一种影响钢渣安定性利用的f.CaO检测方法。

背景技术

资源综合利用是国民经济和社会发展的长远战略方针。以清洁生产为中心发展循环经济，实现可持续发展是冶金工业的必然选择。但长期以来，由于有害游离氧化钙(以下简称：“f.CaO”)对安定性利用的重大影响，使钢渣资源一直成为资源化开发利用的难点，综合利用也一度严重受阻。因此，提高有害f.CaO含量的检测水平，是钢铁业发展中钢渣资源化开发利用的必然要求。

但是，目前国内外采用的钢渣安定性利用中f.CaO检测方法，仅提供了其钢渣利用原料采用YB/T140-1998中f.CaO化学检测方法。从检测方式上，仅以原料f.CaO含量检测来判断不同钢渣利用产品(如：微粉、型砂、特种集料)的安定性，显然与判别钢渣利用的安定性缺乏一致性。从检测技术上，完全套用钢渣中f.CaO检测方法(乙二醇法)，缺点是在根源上无法区分钢渣中已有的Ca(OH)₂和f.CaO的含量，更无法鉴别有害f.CaO的程度，而Ca(OH)₂原则上无害的。其次，虽有国内外学者，就钢渣中Ca(OH)₂和f.CaO含量区别测定方法的探讨与研究，但由于其试验方法的技术要求较高，而无法形成利用中的实用技术方法，因此，至今未见相应的应用报道。同时，进一步研究认为：钢渣中f.CaO的形成过程及其复杂，通常有三种伴生形态。即：欠烧、死烧与过烧三种f.CaO形态。常规检测方法难以区别，对安定性影响的程度也不同。由于欠烧形成的f.CaO结构多孔、疏松，对安定性危害不大，而死烧、过烧部分的f.CaO结构致密，反应迟缓，对安定性危害极大。所以，该有害f.CaO含量应该是安定性研究的重点。

可见，从钢渣利用安定性评价角度，科学分析钢渣利用产品中有害f.CaO含量，并探讨与利用方式一致的新颖、适用检测方法已十分必要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法，为钢渣安定性利用提供试验检测保障。

本发明的影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法包括下列步骤：

1.将钢渣渣样在常温下加水搅拌、浸泡，以溶解渣样中的Ca(OH)₂；

2.将浸泡、定时沉淀后的自由水溶液测定pH值；

3.将固液分离得到的渣样固体继续加水搅拌、浸泡、定时沉淀；

4.重复步骤2-3直至测得溶液的pH值呈中性；

5.将最后分离得到的渣样固体采用乙二醇法测定f.CaO。

上述钢渣样本选自钢渣原料或钢渣利用产品如钢渣微粉、型砂、特种集料等。

所述定时沉淀是指：在一定时间内，在静止状态下自然沉淀。

所述定时沉淀后的自由水溶液即为定时沉淀后的上清溶液。

上述步骤1、2、3中的浸泡方式中搅拌浸泡用水量与定时沉淀优选如下：搅拌、浸泡的用水量优选样本体积5-15的整数倍；定时沉淀时间优选5分钟的1、2、3倍；

步骤2中的固液分离方式可采用常规的固液分离方式进行，如将搅拌浸泡的混合液静置，待其不溶物自然沉降后，将上面的水缓慢倾倒出来；也可采用其他常规的如过滤纸过滤的方式进行固液分离。

上述测定f.CaO的乙二醇法为钢渣中f.CaO测定方法，即：YB/T140-1998中f.CaO化学检测方法。

乙二醇法原理为：将乙二醇在90℃时与样本中的游离氧化钙作用生成可溶性的乙二醇钙，经过滤分离残渣后，将滤液加水至100ml，再加5ml三乙醇胺和10ml氢氧化钠溶液，及少量钙指示剂后，用EDTA标准溶液滴定至纯蓝色。再由消耗的EDTA标准溶液体积，计算f-CaO的含量。反应式如下：

其中：EDTA为乙二胺四乙酸二钠，

分子式：C₁₀H₁₄N₂Na₂O₃，简式：H₂Y^2-

乙二醇法测定f.CaO包括下列步骤：

1、称0.2-0.5g试样(依游离氧化钙含量多少定)，精确至0.0001g，至于干燥的锥形瓶中。

2、加30ml乙二醇，摇晃使试样散开，用橡皮塞塞上瓶口。

3、热振荡器上(或磁力加热搅拌器)温度控制90℃左右，震荡20min，取下，将试料溶液移入100ml干燥离心管中。

4、无水乙醇洗锥形瓶5-6次，洗液也倒入离心管中。

5、将离心管放到离心机上，按离心机的使用说明进行操作，转速调至2500r/min，离心时间15min。

6、取出离心管，将上清液倒入干净的锥形瓶中，加水至100ml，加5ml三乙醇胺，10ml氢氧化纳溶液，少量钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至纯蓝色。

7、结果计算

$\mathrm{fCaO}\%=\frac{T_{\mathrm{CaO}}\×V}{m\×1000}\×100$

式中：T_CaO——每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化钙的毫克数，mg/ml；

V——滴定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml；

m——试料的质量，g。

本发明经预处理将钢渣样本中的Ca(OH)₂除去，从而使得钢渣中的f.CaO得到更精准的测量。本发明的方法与现有钢渣安定性利用中f.CaO检测方法相比，具有下列优点：

1、深入客观反映钢渣利用中有害f.CaO的含量的程度。

2、提供了钢渣利用中有害f.CaO检测结果检测方法。

3、为钢渣的安定性评定及其科学利用提供准确的客观依据与评价方法。

具体实施方式

以下列举具体实例以进一步阐述本发明，应理解，实例并非用于限制本发明的保护范围。

实施例1

1、试验设备及化学药品：

筛网：0.045mm、0.061mm、0.125mm、3mm、5mm、10mm筛若干。

设备：天平、烘箱、振筛机、制样机、振荡机、离心机。

2、试验方法：

先对渣样在水中按标准进行多次浸泡稀释和溶解Ca(OH)₂，然后，再用化学检测方法(乙二醇法)进行f.CaO的测定。

3、试验步骤：

按不同钢渣利用产品规格取各试样，如钢渣微粉、型砂、特种集料等各样。

对各试样，每次在常温下(由于温度越高溶解度越小，所以加温不利于Ca(OH)₂在水中溶解)，用样本体积5-15倍的水搅拌浸泡，以溶解渣样中部分Ca(OH)₂，并连续沉淀稳定10分钟溶液，测定自由水溶液的pH值。

当pH值＞7时，试样呈碱性，将自由水缓慢倒出试瓶，直至固液完全分离后，再重复以上实验步骤。即：加水搅拌-浸泡沉淀-pH值测定-固液分离，直至溶液呈“中性”，停止浸泡溶解。记录次数N。

然后再取其渣样，按钢渣中f.CaO测定方法(乙二醇法)，即：YB/T140-1998中f.CaO化学检测方法测定，就可容易测定出残留在渣样中有害f.CaO的含量。

选择不同种类、不同规格的钢渣产品，经传统的原料测定与本法浸水中性预处理后检测结果对比分析统计表。

从以上统计分析，可见若作为钢渣用于建材原料f.CaO＜3可以作为安全利用的标准。大部分钢渣几乎无法安全利用，而本法提供了解决彻底利用的技术问题。

Claims (6)

1.一种影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法，包括下列步骤：

a.将钢渣渣样在常温下加水搅拌、浸泡，以溶解渣样中的Ca(OH)₂；

b.将浸泡、定时沉淀后的自由水溶液测定pH值；

c.将固液分离得到的渣样固体继续加水搅拌、浸泡、定时沉淀；

d.重复步骤b-c直至测得溶液的pH值呈中性；

e.将最后分离得到的渣样固体采用乙二醇法测定f.CaO。

2.如权利要求1所述影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法，其特征在于，所述钢渣样本选自钢渣利用产品。

3.如权利要求2所述影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法，其特征在于，所述钢渣利用产品选自钢渣微粉、型砂或特种集料。

4.如权利要求1所述影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法，其特征在于，所述步骤a、b、c中的浸泡的用水量为样本体积5-15的整数倍。

5.如权利要求1所述影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法，其特征在于，所述步骤a、b、c中的定时沉淀时间为5分钟、10分钟或15分钟。

6.如权利要求1所述影响钢渣安定性利用的f.CaO测定方法，其特征在于，所述步骤e中乙二醇法测定f.CaO为YB/T140-1998中f.CaO化学检测方法。