CN104535557A

CN104535557A - 保护渣中硼的溶样方法及硼量的测定方法

Info

Publication number: CN104535557A
Application number: CN201410686826.8A
Authority: CN
Inventors: 蒲显军; 薛玉兰; 刘钢耀; 刘建华
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd; Inner Mongolia Baotou Steel Union Co Ltd
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2015-04-22

Abstract

本发明公开了一种保护渣中硼的溶样方法，包括：将保护渣烧炭后依次加入盐酸、氢氟酸和甘露醇，加热至所述保护渣完全溶解。本发明还公开了一种保护渣中硼量的测定方法，包括：将保护渣烧炭后依次加入盐酸、氢氟酸和甘露醇，加热至所述保护渣完全溶解；将溶解后的所述保护渣用水稀释定容；采用等离子发射光谱测定所述保护渣中的硼量。本发明的溶样方法使得保护渣分解简单、顺畅快捷、保护渣分解完全且无待测组分的损失。本发明的测定方法，操作简单快速，分析结果精度高准确度好。

Description

保护渣中硼的溶样方法及硼量的测定方法

技术领域

本发明涉及冶金分析技术领域，具体地说，涉及一种保护渣中硼的溶样方法及硼量的测定方法。

背景技术

连铸保护渣中硼量的多少起着决定保护渣熔融时粘度的作用。硼量低了达不到降低粘度的作用；硼量太高，可以降低保护渣的粘度但温度相应降低，而且会与钢中铝发生反应进入钢水中，对钢的性能有害。因而准确测定保护渣中硼量对科研和生产具有实际指导意义。

保护渣中硼量的测定方法到目前为止没有见到国标法，只有CSM 08 0405 01-2005含氟炉渣-三氧化二硼含量测定-中和滴定法。该标准采用氢氧化钠、过氧化钠熔融试料，沉淀分离后用中和滴定法测定保护渣中三氧化二硼含量，方法操作繁琐，在保护渣中低含量三氧化二硼的测定上存在一定局限。由于保护渣中碳含量有时较高，采用传统的HCl-HNO₃、H₂SO₄-H₃PO₄-H₂O₂、或HCl溶解后残渣处理等溶样方法，均有在处理试样(或过滤洗涤)过程中操作难以顺畅快捷的现象。现有技术无法解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测定保护渣中硼的溶样方法，使得保护渣分解简单、顺畅快捷、保护渣分解完全且无待测组分的损失。

本发明的技术方案如下：

一种测定保护渣中硼的溶样方法，包括：将保护渣烧炭后依次加入盐酸、氢氟酸和甘露醇，加热至所述保护渣完全溶解。

进一步：所述烧炭的温度为800～850℃，所述烧炭的时间为30min。

进一步：当所述保护渣的质量为0.1g时，加入的所述盐酸为盐酸和水的体积比为1:1，所述盐酸体积为10～25mL，加入的所述氢氟酸的密度为1.13g/mL，所述氢氟酸的体积为1～5mL，加入的所述甘露醇为固体质量为0.5～1.0g。

进一步：所述加热的温度为80～100℃。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种保护渣中硼量的测定方法，操作简单快速，分析结果精度高准确度好。

本发明的另一技术方案如下：

一种保护渣中硼量的测定方法，包括：将保护渣烧炭后依次加入盐酸、氢氟酸和甘露醇，加热至所述保护渣完全溶解；将溶解后的所述保护渣用水稀释定容；采用等离子发射光谱法测定所述保护渣中的硼量。

进一步：当所述保护渣的质量为0.1g时，加入的所述盐酸中HCl和水的体积比为1:1，所述盐酸体积为10～25mL，加入的所述氢氟酸的密度为1.13g/mL，所述氢氟酸的体积为1～5mL，加入的所述甘露醇为固体质量为0.5～1.0g。

进一步：所述加热的温度为80～100℃。

进一步，所述采用等离子发射光谱法测定所述保护渣中的硼量的过程包括：分别于6个100mL塑料容量瓶中加入密度为1.19g/mL的盐酸10mL，密度为1.13g/mL的氢氟酸1mL，0.5g甘露醇，再加入在所述保护渣中的质量百分含量为：二氧化硅10～50％，氧化钙10～50％，氧化镁<10％，氧化铝<10％和全铁<5％的成分打底，然后加入硼的质量百分含量分别为：0.00％、0.050％、0.100％、0.500％、1.00％和2.00％的硼标准溶液配制得到6份标准溶液，采用等离子发射光谱仪分别测定6份所述标准溶液的硼离子发射光谱强度，根据所述标准溶液的硼离子发射光谱强度和所述标准溶液对应的硼的浓度得到工作曲线；根据所述保护渣中硼元素的发射光谱强度在所述工作曲线上得到对应的硼的含量；其中，所述硼的谱线为249.773nm。

本发明的技术效果如下：

1、本发明保护渣中硼的溶样方法经高温烧碳彻底去除碳的影响，然后加入盐酸、氢氟酸并加入甘露醇络合硼元素，低温加热使保护渣完全溶解且硼元素全部保留在溶液中，使得保护渣试样分解操作简单、顺畅快捷、保护渣分解完全且无待测组分的损失。

2、本发明的保护渣中硼量的测定方法，保护渣溶解定容后利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定硼量，在测定过程中不容易发生进样系统堵塞或影响雾化效果，所用试剂少，操作简单快速，分析结果精度高准确度好。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种测定保护渣中硼的溶样方法，该方法的具体步骤如下：

步骤S1：将保护渣烧炭。

其中，烧炭温度为800～850℃，烧炭的时间为30min。

步骤S2：向保护渣中依次加入盐酸、氢氟酸和甘露醇，加热至保护渣完全溶解。

其中，加入HCl和水的体积比为1:1的盐酸10～25mL，优选为20mL，加入密度为1.13g/mL的氢氟酸1～5mL，优选为1mL，加入的甘露醇为固体质量为0.5～1.0g，优选为0.5g。加热的温度为低温，一般为80～100℃左右。

由于保护渣中含有大量的硅酸盐，采用一般的酸溶方式不能溶解，本发明通过酸溶的方法，使得保护渣溶解彻底干净，试液清亮还可避免硼的挥发逸出，操作简单快速。

本发明还提供了一种保护渣中硼量的测定方法，该方法采用上述的溶样方法溶样后，还包括如下的步骤：

步骤S3：将溶解后的保护渣用水稀释定容。

步骤S4：采用等离子发射光谱法测定保护渣中的硼量。

其中，步骤S04的具体又包括如下的步骤：

步骤S41：按保护渣中各成分的质量比例准备工作曲线标准溶液：分别于6个100mL塑料容量瓶中加入盐酸10mL(密度为1.19g/mL)，氢氟酸1mL(密度为1.13g/mL)，0.5g甘露醇，再加入在保护渣中的质量百分含量为：二氧化硅10～50％，氧化钙10～50％，氧化镁<10％，氧化铝<10％和全铁<5％，优选为二氧化硅30％，氧化钙30％，氧化镁3％，氧化铝3％和全铁0.5％的成分打底，然后加入硼的质量百分含量分别为：0.00％、0.050％、0.100％、0.500％、1.00％和2.00％的硼标准溶液配制得到6份标准溶液，采用等离子发射光谱仪分别测定6份标准溶液的硼离子发射光谱强度，根据标准溶液的硼离子发射光谱强度和硼标准溶液对应的硼的浓度得到工作曲线。

步骤S42：采用等离子发射光谱仪测定保护渣中硼元素的发射光谱强度，根据保护渣中硼元素的发射光谱强度在工作曲线上得到对应的硼的含量。

其中，由于采用了盐酸介质，因此，选择硼的最佳谱线249.773nm，对保护渣中全部络合的硼元素可以进行快速准确的光谱测定。

本发明的采用ICP-AES光谱仪上，保护渣溶解定容后可直接用耐氢氟酸的雾化系统。本发明的硼量的测定方法的测量范围较含氟炉渣-三氧化二硼含量的测定-中和滴定法CSM标准宽，适合保护渣中质量分数大于0.005％的三氧化二硼的测定，分析精度高，准确度好。

下面以一具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

下述实施例中采用的盐酸、氢氟酸和甘露醇均为优级纯或者分析纯。硼标准溶液用基准硼酸配制成1mg/mL标准溶液，然后根据需要分别稀释成100μg/mL、10μg/mL、1μg/mL的标准溶液，用逐级稀释后的最稀的1μg/mL的硼标准溶液配制硼的工作曲线。采用的等离子光谱仪为美国PE公司生产的Optima5300DV双向观测型全谱直读等离子光谱仪。该等离子光谱仪的工作参数如表1所示。

表1 等离子质谱仪的工作参数

实施例

溶解保护渣试样：称0.1000g保护渣试样于瓷坩埚中，在800～850℃的马弗炉中烧碳30min，取出稍冷，将试样扫入250mL的烧杯中，依次加入20mL盐酸(HCl和水的体积比为1:1)，1mL氢氟酸(密度为1.13g/mL)，并加入0.5g甘露醇，低温加热至试样溶解完全，取下稍冷后移入100mL塑料容量瓶中，以纯水稀释至刻度，摇匀(随同试样做空白试验)。

测定保护渣试样的硼元素光谱强度：采用等离子发射光谱仪测定该保护渣的硼元素光谱强度。

绘制工作曲线：在6个100mL塑料容量瓶中，加入按如下在保护渣中的质量百分含量的成分打底：二氧化硅30％，氧化钙30％，氧化镁3％，氧化铝3％，全铁0.5％。该打底的目的是为了和保护渣试样基体相匹配。分别加入10mL盐酸(密度为1.19g/mL)，1mL氢氟酸(密度为1.13g/mL)，0.5g甘露醇，再加入硼的质量百分含量分别为：0.00％、0.050％、0.100％、0.500％、1.00％和2.00％的硼标准溶液，以水稀释至刻度，摇匀，配制成工作曲线标准溶液。

获得保护渣试样中的硼量：根据保护渣试样的硼元素的发射光谱强度，计算机自动计算出保护渣试样中的硼量

下面通过对比试验说明本发明方法的精密度和准确度。

由于没有保护渣标准样品，采用加标回收法来评价方法的准确度，测试结果如表2所示。

表2 本发明方法的精密度和准确度试验

由表2可以看出，本发明的保护渣中的硼量的测定方法有较高的精密度和较好的准确度。完全满足生产和科研的检测需要。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种测定保护渣中硼量的溶样方法，其特征在于，包括：将保护渣烧炭后依次加入盐酸、氢氟酸和甘露醇，加热至所述保护渣完全溶解。

2.如权利要求1所述的保护渣中硼的溶样方法，其特征在于：所述烧炭的温度为800～850℃，所述烧炭的时间为30min。

3.如权利要求1所述的保护渣中硼的溶样方法，其特征在于：当所述保护渣的质量为0.1g时，加入的所述盐酸中HCl和水的体积比为1:1，所述盐酸体积为10～25mL，加入的所述氢氟酸的密度为1.13g/mL，所述氢氟酸的体积为1～5mL，加入的所述甘露醇为固体质量为0.5～1.0g。

4.如权利要求1所述的保护渣中硼的溶样方法，其特征在于：所述加热的温度为80～100℃。

5.一种保护渣中硼量的测定方法，其特征在于，包括：

将保护渣烧炭后依次加入盐酸、氢氟酸和甘露醇，加热至所述保护渣完全溶解；

将溶解后的所述保护渣用水稀释定容；

采用等离子发射光谱测定所述保护渣中的硼量。

6.如权利要求5所述的保护渣中硼量的测定方法，其特征在于：所述烧炭的温度为800～850℃，所述烧炭的时间为30min。

7.如权利要求5所述的保护渣中硼量的测定方法，其特征在于：当所述保护渣的质量为0.1g时，加入的所述盐酸中HCl和水的体积比为1:1，所述盐酸体积为10～25mL，加入的所述氢氟酸的密度为1.13g/mL，所述氢氟酸的体积为1～5mL，加入的所述甘露醇为固体质量为0.5～1.0g。

8.如权利要求5所述的保护渣中硼量的测定方法，其特征在于：所述加热的温度为80～100℃。

9.如权利要求5所述的保护渣中硼量的测定方法，其特征在于，所述采用等离子发射光谱法测定所述保护渣中的硼量的过程包括：

分别于6个100mL塑料容量瓶中加入密度为1.19g/mL的盐酸10mL，密度为1.13g/mL的氢氟酸1mL，0.5g甘露醇，再加入在所述保护渣中的质量百分含量为：二氧化硅10～50％，氧化钙10～50％，氧化镁<10％，氧化铝<10％和全铁<5％的成分打底，然后加入硼的质量百分含量分别为：0.00％、0.050％、0.100％、0.500％、1.00％和2.00％的硼标准溶液配制得到6份标准溶液，采用等离子发射光谱仪分别测定6份所述标准溶液的硼离子发射光谱强度，根据所述标准溶液的硼离子发射光谱强度和所述标准溶液对应的硼的浓度得到工作曲线；

根据所述保护渣中硼元素的发射光谱强度在所述工作曲线上得到对应的硼的含量；其中，所述硼的谱线为249.773nm。