CN106404763A - 脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，包括：称取两份脱硫剂试样，分别置于两个烧杯中，加入水和盐酸，加热溶解试样，冷却；做空白实验；获取氧化钙和氧化镁的成分含量。本发明具有快速、准确、设备要求简单、分析成本低的特点，特别适用于小型工厂实验室的日常分析，大大缩短了分析时间，减少了损失，提高了准确度。

Description

脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法

技术领域

本发明涉及一种耐火材料分析方法，具体说，涉及一种脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法。

背景技术

脱硫剂一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂；在污染物的控制和处理中主要指能去除废气中硫氧化物(包括SO₂和SO₃)所用的药剂，各种碱性化合物都可作为脱硫剂。去除烟道废气中二氧化硫的脱硫剂，采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液，脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫固定在燃料渣内。化工厂、冶炼厂等常采用碳酸钠、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂处理含二氧化硫的尾气，并可解吸回收利用。这种混合溶液脱硫剂具有表面活性、催化氧化，可以性促进SO₂的直接反应，加速CaCO₃的溶解，促进CaSO₃迅速氧化成CaSO₄，强化CaSO₄的沉淀，降低液气比，减少钙硫比，减少水分的蒸发。当烟气入口SO₂浓度增加，高于设计值时，吸收塔反应池内pH值降低，需要更大的Ca/S比时，在吸收塔反应池容积不需扩大的情况下，CaCO₃能够快速溶解，增加钙离子浓度，保持浆液pH值在正常范围，对pH值有一定的缓冲作用。延长工作段浆液的运行时间，减少配浆次数，可使设备结垢明显减少，垢层变薄，停机后用水冲洗，垢层容易脱落。对脱硫系统结垢起分散性和活动性，减少结垢的淤积，减少浆液中氯离子的含量，对脱硫设备中各种材质的腐蚀、结垢速率均有不同程度的减少，其中碳钢减少最多，腐蚀、结垢速率分别可减少74％和79％，聚氯乙烯可减少48％和55％。脱硫剂的加入，可起到阻垢防腐缓蚀的作用，减少脱硫喷嘴的堵塞、结垢、腐蚀、磨损，减少浆液循环泵及叶轮的结垢、腐蚀、磨损，减少脱硫系统中备品备件维修和更换。拓宽脱硫材料的选择范围，提高系统的可靠性。在不同的工况下可减少和停用浆液循环泵及氧化风机，提高脱硫效率，降低运行费用，适合煤中的含硫量变化，及适用高硫煤。在烟气脱硫应用中，具有广阔的市场推广优势，可产生可观的经济效益和社会效益。

随着社会经济和钢铁工业的高速发展，社会对钢铁质量的要求越来越高、越来越苛刻，产品的种类也急剧增加，尤其是高品质高附加值钢种的需求不断在增大。面对钢铁市场日趋激烈的竞争，经济高效的铁水预处理脱硫，作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程：“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一，已经被广泛的应用于实际生产。近30年来铁水脱硫技术迅速发展，现已经有十几种处理方法，其中应用最广且最具代表性的主要是喷吹法和KR机械搅拌法。

KR机械搅拌法是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头，浸入铁水包熔池一定深度，借其旋转产生的漩涡，使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应，达到脱硫目的。其优点是动力学条件优越，有利于采用廉价的脱硫剂如CaO，脱硫效果比较稳定，效率高(脱硫到≤0.005％)，脱硫剂消耗少，适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。不足是，设备复杂，一次投资较大，脱硫铁水温降较大。

喷吹法是利用惰性气体(N2或Ar)作载体将脱硫粉剂(如CaO，CaC2和Mg)由喷枪喷入铁水中，载气同时起到搅拌铁水的作用，使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。目前，以喷吹镁系脱硫剂为主要发展趋势，其优点是设备费用低，操作灵活，喷吹时间短，铁水温降小。相比KR法而言，一次投资少，适合中小型企业。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，具有快速、准确、设备要求简单、分析成本低的特点，特别适用于小型工厂实验室的日常分析，大大缩短了分析时间，减少了损失，提高了准确度。

技术方案如下：

一种脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，包括：

称取两份脱硫剂试样，分别置于两个烧杯中，加入水和盐酸，加热溶解试样，冷却；

做空白实验；获取氧化钙和氧化镁的成分含量。

进一步：称取两份脱硫剂试样，每份脱硫剂试样的质量为0.0500g，分别置于两个容量为250ml的烧杯中，烧杯中加入10ml水和2ml浓度为65％的盐酸；一份脱硫剂试样加50ml浓度为12％的三乙醇胺，加50ml水，加固体盐酸羟胺，加30ml浓度为20％的氢氧化钾溶液，加入钙黄绿素指示剂，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V_Ca；另一份脱硫剂试样加50ml浓度为12％的三乙醇胺，加50ml水，加固体盐酸羟胺，加10ml的pH为10的氨-氯化铵缓冲溶液，加入铬黒T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至紫红色变为蓝色为终点，计下体积为V_(Mg+Ca)。

进一步：EDTA标准溶液的浓度为0.01783mol/l，氨-氯化铵缓冲溶液制备过程包括：67g氯化铵溶于200ml水中，加入570ml浓氨水，以水稀释至1000ml；铬黒T指示剂的制备过程包括：1g铬黒T与100g烘干后的氯化钠研细混匀，放在磨口瓶中备用；钙黄绿素指示剂的制备过程包括：1g钙黄绿素与100g烘干后的氯化钠研细混匀，放在磨口瓶中备用。

进一步：分别于两个250ml烧杯中，加入10ml水，加入2ml浓度为65％的盐酸；一个烧杯加50ml浓度为12％的三乙醇胺，加100ml水，加固体盐酸羟胺，加30ml浓度为20％的氢氧化钾溶液，钙黄绿素指示剂，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V₀₁；另一个加50ml浓度为12％的三乙醇胺，加100ml水，加盐酸羟胺，加10ml的pH为10的氨-氯化铵缓冲溶液，加入铬黒T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至紫红色变为蓝色为终点，计下体积为V₀₂。

进一步：氧化钙的成分含量通过公式W(CaO)％＝C(V_Ca-V₀₁)M(CaO)100/m×1000得到，M(CaO)代表氧化钙的摩尔质量，m代表脱硫剂试样质量，C代表EDTA标准溶液浓度，V_Ca代表试样中钙消耗EDTA标准溶液的体积，V₀₁代表滴定钙时空白消耗EDTA标准溶液的体积；氧化镁的成分含量通过公式W(MgO)％＝C(V_(Mg+Ca)-V_Ca-(V₀₂-V₀₁))M(MgO)100/m×1000得到，M(MgO)代表氧化镁的摩尔质量，m代表脱硫剂试样质量，C代表EDTA标准溶液浓度，V_(Mg+Ca)代表钙镁合量所消耗EDTA标准溶液的体积，V₀₂代表滴定钙镁合量时空白消耗EDTA标准溶液的体积。

进一步：还包括标样分析对照的步骤，以检测测量结果的准确度。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

本发明具有快速、准确、设备要求简单、分析成本低的特点，特别适用于小型工厂实验室的日常分析，大大缩短了分析时间，减少了损失，提高了准确度。提高生产效率，降低了试剂消耗及人工成本，方法易于掌握且结果准确度高，能够在生产中推广应用。使用设备简单，分析流程短，具有准确、快速的特点，适于脱硫剂中氧化钙、氧化镁分析。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明优选实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，包括：

步骤1：称取两份脱硫剂试样，分别置于两个烧杯中，加入少许水，加入少量的盐酸，加热溶解试样，冷却；

称取两份脱硫剂试样，每份脱硫剂试样的质量为0.0500g，分别置于两个容量为250ml的烧杯中，烧杯中加入10ml水和2ml盐酸(65％)。一份脱硫剂试样加50ml三乙醇胺(12％)，加50ml水，加盐酸羟胺(固体)少许，加30ml氢氧化钾溶液(20％)，钙黄绿素指示剂适量，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V_Ca。另一份脱硫剂试样加50ml三乙醇胺(12％)，加50ml水，加盐酸羟胺(固体)少许，加10ml氨-氯化铵缓冲溶液(pH＝10)，加入铬黒T指示剂适量，用EDTA标准溶液滴定至紫红色变为蓝色为终点，计下体积为V_(Mg+Ca)。

EDTA标准溶液C(EDTA)＝0.01783mol/l。

氨-氯化铵缓冲溶液(pH＝10)：67g氯化铵溶于200ml水中，加入570ml浓氨水，以水稀释至1000ml。

铬黒T指示剂：1g铬黒T与100g烘干后的氯化钠研细混匀，放在磨口瓶中备用。

钙黄绿素指示剂：1g钙黄绿素与100g烘干后的氯化钠研细混匀，放在磨口瓶中备用。

步骤2：做空白实验；

分别于两个250ml烧杯中，加入10ml水，加入2ml盐酸(65％)。一份加50ml三乙醇胺(12％)，加100ml水，加盐酸羟胺(固体)少许，加30ml氢氧化钾溶液(20％)，钙黄绿素指示剂适量，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V₀₁。另一份加50ml三乙醇胺(12％)，加100ml水，加盐酸羟胺少许，加10ml氨-氯化铵缓冲溶液(pH＝10)，加入铬黒T指示剂适量，用EDTA标准溶液滴定至紫红色变为蓝色为终点，计下体积为V₀₂。

步骤3：获取氧化钙和氧化镁的成分含量；

W(CaO)％＝C(V_Ca-V₀₁)M(CaO)100/m×1000

式中：M(CaO)：氧化钙的摩尔质量(g/mol)

m：脱硫剂试样质量(g)

C：EDTA标准溶液浓度(mol/l)

V_Ca：试样中钙消耗EDTA标准溶液的体积(ml)

V₀₁：滴定钙时空白消耗EDTA标准溶液的体积(ml)

W(MgO)％＝C(V_(Mg+Ca)-V_Ca-(V₀₂-V₀₁))M(MgO)100/m×1000

式中：M(MgO)：氧化镁的摩尔质量(g/mol)

m：脱硫剂试样质量(g)

C：EDTA标准溶液浓度(mol/l)

V_(Mg+Ca)：钙镁合量所消耗EDTA标准溶液的体积(ml)

V₀₂：滴定钙镁合量时空白消耗EDTA标准溶液的体积(ml)。

步骤4：标样分析对照。

由于脱硫剂无合适标样，因此采用铂金坩埚溶解试样，进行氨水分离干扰元素，测定值(W1)。与本方法比对测定结果(W2)如下：

由上表可以看出：测定所得的数据，准确，且操作流程短，快速、高效。

结论：

通过本发明方法，可以准确的测定出脱硫剂中氧化钙、氧化镁的含量。大大缩短了操作时间，降低能耗。使得测定数据准确可靠，在生产中应用取得较好的效果。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，包括：

称取两份脱硫剂试样，分别置于两个烧杯中，加入水和盐酸，加热溶解试样，冷却；

做空白实验；获取氧化钙和氧化镁的成分含量。

2.如权利要求1所述脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，其特征在于：称取两份脱硫剂试样，每份脱硫剂试样的质量为0.0500g，分别置于两个容量为250ml的烧杯中，烧杯中加入10ml水和2ml浓度为65％的盐酸；一份脱硫剂试样加50ml浓度为12％的三乙醇胺，加50ml水，加固体盐酸羟胺，加30ml浓度为20％的氢氧化钾溶液，加入钙黄绿素指示剂，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V_Ca；另一份脱硫剂试样加50ml浓度为12％的三乙醇胺，加50ml水，加固体盐酸羟胺，加10ml的pH为10的氨-氯化铵缓冲溶液，加入铬黒T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至紫红色变为蓝色为终点，计下体积为V_(Mg+Ca)。

3.如权利要求2所述脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，其特征在于：EDTA标准溶液的浓度为0.01783mol/l，氨-氯化铵缓冲溶液制备过程包括：67g氯化铵溶于200ml水中，加入570ml浓氨水，以水稀释至1000ml；铬黒T指示剂的制备过程包括：1g铬黒T与100g烘干后的氯化钠研细混匀，放在磨口瓶中备用；钙黄绿素指示剂的制备过程包括：1g钙黄绿素与100g烘干后的氯化钠研细混匀，放在磨口瓶中备用。

4.如权利要求2所述脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，其特征在于：分别于两个250ml烧杯中，加入10ml水，加入2ml浓度为65％的盐酸；一个烧杯加50ml浓度为12％的三乙醇胺，加100ml水，加固体盐酸羟胺，加30ml浓度为20％的氢氧化钾溶液，钙黄绿素指示剂，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V₀₁；另一个加50ml浓度为12％的三乙醇胺，加100ml水，加盐酸羟胺，加10ml的pH为10的氨-氯化铵缓冲溶液，加入铬黒T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至紫红色变为蓝色为终点，计下体积为V₀₂。

5.如权利要求2～4任一项所述脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，其特征在于：氧化钙的成分含量通过公式W(CaO)％＝C(V_Ca-V₀₁)M(CaO)100/m×1000得到，M(CaO)代表氧化钙的摩尔质量，m代表脱硫剂试样质量，C代表EDTA标准溶液浓度，V_Ca代表试样中钙消耗EDTA标准溶液的体积，V₀₁代表滴定钙时空白消耗EDTA标准溶液的体积；氧化镁的成分含量通过公式W(MgO)％＝C(V_(Mg+Ca)-V_Ca-(V₀₂-V₀₁))M(MgO)100/m×1000得到，M(MgO)代表氧化镁的摩尔质量，m代表脱硫剂试样质量，C代表EDTA标准溶液浓度，V_(Mg+Ca)代表钙镁合量所消耗EDTA标准溶液的体积，V₀₂代表滴定钙镁合量时空白消耗EDTA标准溶液的体积。

6.如权利要求5所述脱硫剂中氧化钙和氧化镁的连续分析方法，其特征在于：还包括标样分析对照的步骤，以检测测量结果的准确度。