一種聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的方法技術

本發明專利技術公開一種聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的方法。用酸分解亞硫酸鈣使亞硫酸根呈二氧化硫揮發除去，用硫酸鋇沉淀-間接滴定法測定硫酸鈣；將亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣后再將總硫酸根沉淀，通過總硫酸根與硫酸根差減實現亞硫酸鈣測定。該法消除了氫氧化鈣和氯化鈣等物質的干擾；沉淀硫酸鋇后無需過濾，調節酸度后可直接滴定，操作簡便快速；用電位滴定儀滴定，實現總鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的聯合測定；方法極大的改進了碘量法不適于測定脫硫灰中亞硫酸鈣的缺陷并能同時測定出總鈣的含量，實現對冶金燒結煙氣干法半干法脫硫工藝中各階段脫硫灰中總鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的準確測定。用該方法測定比分別測定三個成分的方法縮短了3-5倍時間。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于冶金分析化學領域，涉及一種聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的測定方法，尤其涉及一種利用電位滴定儀聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的化學物相分析方法。
技術介紹
脫硫灰中因亞硫酸鈣含量遠高于濕法脫硫副產物-脫硫石膏，因此脫硫石膏的檢測方法不適用于脫硫灰。目前國內對石膏的檢測一般都是依據《GB/T 5484-2000石膏化學分析方法》測定三氧化硫和氧化鈣的含量，其中三氧化硫的測定是用硫酸鋇重量法，其實質是測定石膏中硫酸鈣和亞硫酸鈣的總量，不能分別測定硫酸鈣和亞硫酸鈣；其中氧化鈣的測定是用EDTA滴定法，采用人工肉眼判斷滴定終點，易受操作人員操作水平的影響。亞硫酸鈣的測定通常采用碘量法，如趙彩虹，時正海等，濕法煙氣脫硫產物-石膏成分的分析[J]，熱力發電，2004 (08) 35-36，該法受還原性物質的干擾較大，僅適用于濕法脫硫石膏產物等比較純凈的樣品，而對于脫硫灰這樣含有氫氧化鈣的樣品，由于氫氧化鈣能與碘反應生成碘化鈣(CaI2)和碘酸鈣[Ca(IO3)2]，致使碘量法測定結果偏高。專利“灰渣組分的快速測定方法(專利申請號CN201010165048. X) ”，介紹了脫硫灰渣中各元素含量的測定方法，沒有涉及硫酸鈣和亞硫酸鈣的測定；專利“一種脫硫石膏中硫酸鈣測定方法(專利申請號CN200910048595. 7) ”，是用ICP光譜法測定總鈣和總硫量，再用碘量法測定亞硫酸鈣含量，通過差減獲得硫酸鈣的含量，該法采用昂貴的光譜儀器，且所采用的碘量法也僅適用于脫硫石膏；專利“脫硫石膏中半水亞硫酸鈣的測定方法(專利申請號CN200810240265. 3) ”，是將脫硫石膏裝入石英蒸餾管中加熱蒸餾使亞硫酸鈣分解釋放出二氧化硫，再將二氧化硫用雙氧水氧化，生成稀硫酸，用堿性溶液滴定稀硫酸，從而確定脫硫石膏中半水亞硫酸鈣的含量。該方法對于成分復雜的脫硫灰試樣不適用，因為有些脫硫灰試樣中含有氯化物等酸性物質，易被蒸餾出去并與堿性溶液反應而使亞硫酸鈣測定結果偏高；專利“一種脫硫石膏中硫酸鹽含量的測試方法(專利申請號CN200910075181. 3) ”，是采用于350_370°C加熱干燥除去結晶水，通過結晶水換算為二水硫酸鈣作為硫酸鹽含量，該法沒有考慮亞硫酸鈣，不適于脫硫灰中硫酸鹽的測定；專利“煙氣脫硫系統中硫酸鹽含量的測試方法(專利申請號CN200910073876. 8) ”，是先將亞硫酸鈣氧化后，用重量法測定硫酸鹽總量，再用碘量法測定亞硫酸鈣量，由于重量法操作繁瑣、周期長，且碘量法干擾嚴重，不適用于脫硫灰的測定。上述文獻測定總鈣都是采用人工肉眼判斷滴定終點，易受操作人員操作水平的影響；測定硫酸鈣的重量法操作繁瑣、周期長；測定亞硫酸鈣的碘量法受氫氧化鈣的干擾，蒸餾法受氯化物的干擾，因此各方法均不適用于脫硫灰中總鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的測定。
技術實現思路
本專利技術的目的旨在克服上述文獻方法存在的缺陷，提供一種能快速測定脫硫灰中總鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的方法。本專利技術技術方案是這樣實現的I)脫硫灰中總鈣的測定a.稱取一份試樣，用過氧化氫將試樣中亞硫酸鈣全部氧化成硫酸鈣；b.加入鹽酸溶解試樣；c.在弱酸性條件下加入過量的硝酸鋇標準溶液使之與試樣中的硫酸鈣及由亞硫酸鈣生成的硫酸鈣反應生成硫酸鋇沉淀；d.過量的鋇離子及試樣中的總鈣離子用EGTA的標準溶液滴定，利用全自動電位滴定儀判別鈣和鋇的滴定終點；e.分別通過滴定鈣和鋇所消耗EGTA的標準溶液的體積計算試樣中總鈣量及硫酸鈣和亞硫酸鈣的總量，(為了下面方便計算硫酸根和亞硫酸根，將硫酸鈣和亞硫酸鈣的總量以硫的含量來計算)；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的方法，其特征在于，按下列步驟實現的：1)脫硫灰中總鈣的測定a.稱取一份試樣，用過氧化氫將試樣中亞硫酸鈣全部氧化成硫酸鈣；b.加入鹽酸溶解試樣；c.在弱酸性條件下加入過量的硝酸鋇標準溶液使之與試樣中的硫酸鈣及由亞硫酸鈣生成的硫酸鈣反應生成硫酸鋇沉淀；d.過量的鋇離子及試樣中的總鈣離子用EGTA的標準溶液滴定，利用全自動電位滴定儀判別鈣和鋇的滴定終點；e.分別通過滴定鈣和鋇所消耗EGTA的標準溶液的體積計算試樣中總鈣量及硫酸鈣和亞硫酸鈣的總量，為了下面方便計算硫酸根和亞硫酸根，將硫酸鈣和亞硫酸鈣的總量以硫的含量來計算；w(TCa)/%=C(EGTA)×V1(EGTA)×M(Ca)m×1000×100.....................(1)式中：C(EGTA)?乙二醇雙(2?氨基乙基)四乙酸，簡稱為EGTA的標準溶液的濃度，單位為mol/L；V1(EGTA)?滴定鈣所消耗的EGTA的標準溶液體積，單位為mL；M(Ca)?鈣的摩爾質量，單位為g/mol；m?試樣質量，單位為g。w(S)/%={C[Ba(NO3]×V[BaNO3)]-C(EGTA)×[V2(EGTA)-V1(EGTA)]}×M(S)m×1000×100......(2)式中：C[Ba(NO3)]?硝酸鋇標準溶液的濃度，單位為mol/L；V[Ba(NO3)]?沉淀硫酸根時加入的硝酸鋇標準溶液體積，單位為mL；C(EGTA)?EGTA的標準溶液的濃度，單位為mol/L；V1(EGTA)?滴定鈣所消耗的EGTA的標準溶液體積，單位為mL；V2(EGTA)?滴定鈣和過量的鋇所消耗的EGTA的標準溶液總體積，單位為mL；M(S)?硫的摩爾質量，單位為g/mol；m?試樣質量，單位為g；2)脫硫灰中硫酸鈣的測定a.再稱取一份試樣，加入鹽酸溶解，同時分解亞硫酸鈣，使其中的亞硫酸根生成二氧化硫揮發除去；b.再用上述方法沉淀硫酸根及滴定過量的鋇；c.測定并計算硫酸鈣含量，以硫酸根計；w(SO42-)/%={C[Ba(NO3]×V[BaNO3)]-C(EGTA)×[V2(EGTA)-V1(EGTA)]}×M(SO42-)m×1000×100......(3)式中：C[Ba(NO3)]?硝酸鋇標準溶液的濃度，單位為mol/L；V[Ba(NO3)]?沉淀硫酸根時加入的硝酸鋇標準溶液體積，單位為mL；C(EGTA)?EGTA的標準溶液的濃度，單位為mol/L；V1(EGTA)?滴定鈣所消耗EGTA的標準溶液體積，單位為mL；V2(EGTA)?滴定過量的鋇標準溶液所消耗的EGTA的標準溶液體積，單位為mL；M(SO42?)?硫酸根的摩爾質量，單位為g/mol；m?試樣質量，單位為g；3)脫硫灰中亞硫酸鈣的計算利用差減法求得亞硫酸鈣含量，以亞硫酸根計w(SO32-)/%=[M(SO42-)M(S)×w(S)/%-w(SO42-)/%]×M(SO32-)M(SO42-).........(4)式中：M(SO42?)?硫酸根的摩爾質量，單位為g/mol；M(SO32?)?亞硫酸根的摩爾質量，單位為g/molM(S)?硫的摩爾質量，單位為g/mol；W(SO42?)/％?硫酸根的質量百分數；W(S)/％?總硫的質量百分數。...

【技術特征摘要】
1.一種聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的方法，其特征在于，按下列步驟實現的1)脫硫灰中總I丐的測定a.稱取一份試樣，用過氧化氫將試樣中亞硫酸鈣全部氧化成硫酸鈣；b.加入鹽酸溶解試樣；c.在弱酸性條件下加入過量的硝酸鋇標準溶液使之與試樣中的硫酸鈣及由亞硫酸鈣生成的硫酸鈣反應生成硫酸鋇沉淀；d.過量的鋇離子及試樣中的總鈣離子用EGTA的標準溶液滴定，利用全自動電位滴定儀判別鈣和鋇的滴定終點；e.分別通過滴定鈣和鋇所消耗EGTA的標準溶液的體積計算試樣中總鈣量及硫酸鈣和亞硫酸鈣的總量，為了下面方便計算硫酸根和亞硫酸根，將硫酸鈣和亞硫酸鈣的總量以硫的含量來計算；2.根據權利要求1所述的一種聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的方法，其特征在于，過氧化氫其濃度為1: 4，用質量百分數為30%的過氧化氫I份與4份水混合配制，加入量為10 20mL ;氧化條件是加入過氧化氫后搖動混勻，放置20 30min。3.根據權利要求1所述的一種聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的方法，其特征在于，溶解試樣加入濃度為1:1的鹽酸，用密度為1. 19g/cm3的分析純鹽酸I份與I份水混合配制，，加入量為20 30mL，置于電熱板上溶解試樣并分解過量的氧化劑，煮沸至溶液中大氣泡消失。4.根據權利要求1所述的一種聯合測定脫硫灰中全鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣的方法，其特征在于，所采用的弱酸性條件是這樣控制的在溶液中加入2滴甲基橙指示劑，濃度為lg/L的水溶液，滴加氨水至溶液變為橙色，氨水濃度為1: 1，用密度為0. 90g/cm3的分析純氨水I份與I份水混合配制，再滴加鹽酸至溶液變為紅色并過量2mL，鹽酸濃度為1: 1，用密度為1. 19g/cm3的分析純鹽酸I份與I份水混合配制。5.根據權利要求1所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戚淑芳，張杰，王瑩，耿繼雙，于淑娟，
申請(專利權)人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：