矿石中全铁量的测定剖析.docx
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矿石中全铁量的测定剖析
矿石中全铁量的测定
试剂
1、浓盐酸（比重1.19、12N）
2、氯化亚锡（6%）：
称取6克氯化亚锡[SnCL2、2H2O]溶于20毫升热盐酸中，用水稀释至100毫升，加几粒纯锡备用。
3、氯化汞饱和溶液：
取约10克HgCL2溶于100毫升热水中，冷却后使用。
4、硫磷混和酸：
取150毫升浓硫酸缓慢的注入700毫升水中，冷却后，再加入150毫升浓磷酸，混匀即可。
5、二笨胺磺酸钠指示剂：
0.5%的水溶液。
6、重铬酸钾标准溶液（0.1N）：
精确称取K2Cr2O7（已在105℃至130℃烘干2小时）4.9035克置于小烧杯中，用少量水溶解后，移入一升容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀即可。
（若用的是基准试剂，而且称量准确，可不必标定，即可作为标准溶液应用。
否则，应称取0.1克还原铁粉按操作法标定）。
三、分析方法
准确称取试样0.2000克置于250毫升锥瓶中，加少量水润湿后，加入10-15毫升浓盐酸，低温加热溶解，至瓶底无黑色颗粒即溶完。
用少量热水吹洗瓶壁，趁热滴加氯化锡溶液并充分摇动，滴至黄色刚好消失再过量1-2滴，流水冷却至室温加水50-100毫升，加入5毫升氯化汞饱和溶液，摇匀，静置3-5分钟，硫磷混酸20毫升，二笨胺磺酸钠指示剂5滴，用0.1NK2Cr2O7标准溶液滴定，至呈稳定的紫色即为中点。
全铁TFe%=NV×0.05585/g×100（或=TFeV/G×100）
G——试样重量（克）
V——滴定毫升数
N——K2Cr2O7当量浓度
TFe——K2Cr2O7标准溶液对铁的滴定度（克/毫升）
硫磷混酸溶样法
1、试剂：
硫磷混酸1：
1
2、分析方法
称取试样0.2000克置于250毫升锥瓶中，加少量水润后，加10毫升硫磷混酸，高温加热`数分钟到白烟至瓶口，取下自然冷却，加入10毫升浓盐酸煮沸，趁热缓慢滴加氯化锡溶液并充分摇动，到黄色消失约带黄色为止，流水冷却到室温加入50毫升水（3-5）毫升氯化汞饱和溶液，摇匀，静置3-5分钟，滴加5滴二笨胺磺酸钠指示剂用0.1NK2Cr2O7标准溶液滴定至呈稳定的紫色即为终点。
（丁）硝硫磷混酸溶样法
试剂
硝酸
硫磷混酸1：
1
高锰酸钾3%
三、分析方法
称取试样0.1000克置于250毫升锥形瓶中，加少量水润后，加2毫升硝酸酸10毫升硫磷混酸，高温加热溶解数分钟到冒白烟，取下自然冷却，用少量热水吹洗瓶壁，滴加3%高锰酸钾至约带紫红色，加入10毫升盐酸煮沸，用氯化亚锡还原至约带黄色，流水冷法到室温，加`50毫升水，3-5毫升氯化汞静置5分钟，加5滴二笨胺磺酸钠指示剂，用0.05K2Cr2O7标液溶液滴定至呈稳定的紫色即为终点（其余同甲）
二氧化硅的测定（硅钼蓝光度法）
一、试剂
1、过氧化钠2、无水乙醇3、钼酸铵溶液（5%）
4、草硫混酸溶液（5%）（144ml草酸+3600ml水+300ml硫酸+900ml水）。
5、硫酸亚铁铵取固体硫酸亚铁铵100g溶于2000ml（含硫酸2%）的水中混均待标。
6、盐酸（P1.19g/ml）
二、分析方法
精确称取试样0.1000g置于预先放有1g过氧化钠的铁坩埚内，用过氧化钠把试样盖住后置于酒精喷灯上小火熔解3分钟，
再用大火熔1分钟待试样熔解完后取下冷至室温，置于250ml烧杯中加几滴无水乙醇用热水脱样，冲洗坩埚3-4次，但溶液体积不要超过40ml，加10ml浓盐酸于电炉上煮沸后取下冷至室温，移人250ml容量瓶内用水冲洗数次后稀释至刻度备用。
吸取上述母液5ml于150ml三角平中，加入5ml5%的钼酸铵静止5-10分钟后，加15ml草硫混酸，加5ml6%硫酸亚铁铵，加10mlH2O，在分光光度计以水为参比640nm用1cm比色皿进行比色得到消光,在工作曲线上查出其百分含量。
二氧化硅工作曲线绘制：
由四个不同含量的矿石标样按操作得出S1、S2、S3、S4，即可绘制曲线。
燃烧碘酸钾法测定硫
试剂
1、１%淀粉溶液：
称可溶性淀粉1克于300毫升的烧怀中，加少量水振荡混匀，用100毫升沸水冲入搅拌，加热至沸后取下，加3滴盐酸搅匀后应静置澄清备用。
2、吸收液：
取１％淀粉溶液２５ml，盐酸５０ml，以水稀释至１Ｌ摇均。
3、碘酸钾标准溶液：
（0.00321Ｎ）称取在105℃烘过的碘酸钾0.113g，溶于含有2.5g碘化钾及0.5g氢氧化钾的水溶液中，稀释至1Ｌ，摇均，用含硫相当的标样标定其滴定度。
4、助溶剂：
纯锡、纯铜、氧化铜。
三、分析过程
1、将炉温升至1250-1300度，用带有导气管的胶塞塞紧燃烧管，在吸收瓶中加入60-80ml吸收液，然后通氧，从滴定管中滴加碘酸钾标准溶液至呈现稳定的淡兰色为终点，然后关闭氧气。
2、试样（铁样0.5g、铁矿石样0.2g、焦炭0.1g），平铺于灼烧过的瓷舟内，在试样表面盖一层助溶剂，用长钩将瓷舟推入燃烧管最高温处，塞紧导气胶塞，予热（铁样1.5分钟，钢样0.5分钟，矿样1分钟），打开通气活塞，以每分钟1500ml/分之流量通入氧气，当吸收液的兰色开始腿去时，立即用碘酸钾标准溶液进行滴定，并保持吸收过程中兰色消失不腿。
当吸收液腿色变慢时，滴定速度变漫，继续通氧一分钟，至吸收液恢复滴定前之色不变为终点，记下碘酸钾溶液消耗量。
计算：
S%=TV/G×100%
式中：
T——碘酸钾标准溶液对硫的滴定度（克/毫升）
V——碘酸钾标准溶液滴定时消耗的毫升数
G——试样的重量（克）
（在试样与标样称量相同时，可直接用毫升数X滴定度T0C）
三、注意事项
1、所用瓷舟须予先在1250-1300℃灼烧并存干燥器中。
2、所用标样必须与试样同种类，而且含量最好也相近，称取标样三份，按分析步骤测定，三份所消耗的碘酸钾标准溶液毫升数的极差值不得超过0.02毫升，取其平均值。
滴定度按下式计算：
T=S标（%）×G/V
式中：
T——1毫升碘酸钾标准溶液相当于硫的克数，即滴定度。
S标（%）——标准样中硫的百分含量
G——标样重量（克）
3、每天都须用标样校对滴定度及检查装置是否正常。
4、吸收液最好用一次即换，最多不得超过二次，以使结果稳定。
5、不应使用粘有较多残渣的燃烧管，以防止SO2被Fe2O3催化氧化为SO3，使结果偏低。
6、确定过程中始终保持兰色不消失，否则会导至结果偏低。
7、燃烧数次后，应将燃烧管尾端的氧化铁粉用软铁丝刷去，吹净残留粉未，每天必须用予先干燥过的脱脂棉更换干燥管内的棉花。
8、拉出瓷舟观察试样的燃烧情况，如残渣不平，断裂有气泡，需重新测定。
矿石中磷的测定
试剂
1、盐酸1：
3
2、钼酸铵5%
3、抗环血酸2.5%：
取2.5克抗环血酸溶于100毫升10%的乙醇溶液中。
4、标准磷酸溶液，准确称取经105-110℃烘干1小时的优级纯磷酸二氢钾（KH2PO4）0.055克，溶于水后移入250毫升容量瓶中，稀释到刻度摇匀，此溶液每毫升含50mg。
三、标准曲线的绘制：
分别吸取磷标准1ml、2ml、3ml、4ml（在操作条件下，相当于含磷量分别为：
0.05%、0.10%、0.15%、0.20%），置于50ml容量瓶中，分别用水补足至10ml，每份加入15ml盐酸1：
3，以下按操作步骤完成测定，用所测得的吸光度值对磷的百分含量作图，即可得比色标准工作曲线。
四、分析方法
称取试样1克，置于200ml烧怀中，加10ml浓盐酸，3ml浓硝酸加热溶解，低温蒸发至赶尽硝酸，取下冷却，加10ml浓盐酸，用水吹洗杯壁并加热使可溶性盐溶解，煮沸至溶液剩下4-5ml时，取下冷却，用水冲洗移入100ml量瓶，稀释至刻度摇匀，干过滤。
吸取滤液10ml于50ml容量瓶中，加入1：
3的盐酸15ml，钼酸铵5ml，摇匀后再加入抗环血酸溶液10ml，立即放入沸水中加热2.5分钟，取出流水冷却至室温，稀释至刻度，摇匀，用1公分比色皿，于640nm波长，以空气为参比，测定吸光度，从比色工作曲线上查得相应的含磷量。
砷的测定（蒸馏容量法）
试剂
1、0.01N溴酸钾标液取0.27835g溴酸钾2克溴化钾，用约200ml水溶解，稀释至一升。
2、砷标准溶液取0.3300g三氧化二砷溶液10ml20%的氢氧化钠溶液中以酚酞为指示剂，用1：
4盐酸中和至微酸性（红色消失）稀释至500ml（此溶液1ml含0.5mgAs）。
3、氯酸钾（固体）溴化钾（固体）
硫酸亚铁（固体）甲基橙指示剂（0.1%）。
三、操作
称取试样0.5克于150ml锥形瓶中加0.5克KCL和10ml浓HCl，放在电炉上低温加热，溶解约10分钟左右（待瓶内不冒黄绿色烟，即氯酸钾分解完），把瓶拿下冷却，加入10ml浓HCl，约20ml水（或1：
1盐酸30ml）0.5克溴化钾和2克硫酸亚铁，用水冲洗瓶壁，迅速塞上带有胶塞的导管，蒸馏导管的下端，插入盛有50ml水的100ml容量瓶，容量瓶置于回流冷水槽中冷却，加热蒸馏至蒸馏液体积只剩下1/4时，取下蒸馏瓶，将吸收液转入300ml锥形瓶中，并用少量水冲洗容量瓶，3-5次，加热使溶液于60℃加2滴甲基橙指示剂，用溴酸钾标液滴定至红色消失，即为终点。
As%=TAs×V/G×100%
TAs——0.01N溴酸钾（基准物）对As的理论滴定度为0.0002746g/ml。
V——溴酸钾标液消耗的毫升数
G——样重（g）
注：
1、溶样时一定要将氯酸钾分解完把氯气赶尽，否则干扰滴定。
2、滴定时溶液的温度不宜太高，不宜超过60℃,温度高了到终点时反应很慢，有时没有终点，消耗标液多，得不到正确的结果。
3、测定生铁和烧结矿里的砷时，应严格控制蒸馏剩乘体积达1/3时即可溶定蒸得太干，滴定时消耗标液太多或者没有终点。
4、蒸馏时温度不能太高，温度高沸腾太厉害，溶液跑到吸水瓶里，分析失败。
TAs=As%×G/V=0.197%×0.5/V=0.0003589g/ml
As当量/1000=0.0003746g/ml
一、煤焦的外在水份的测定：
称取迅速破碎到13毫米以下的煤焦试样200-1000克，置于白铁皮铁盘中，放于45-500C的烘箱内，干燥8小时，取出冷至室温，稳重。
然后再在室温下将试样自然干燥8小时，再称重。
总两次称量误差不超过0.3%，就认为试样已达到空气干燥状态。
（否则过需要自然干燥）
WWZ=G－G1/G×100
G——试样干燥前重量
G1——试掉干燥后重量
注：
测定完外在水分后的煤样，经缩分类粉碎后，其细度应不小于0.2毫米（过80目），即可作为分析基煤样，供下述测定分析基水份、灰份、挥发份等项目。
二、煤焦的分析基水份的测定
精确称取80目的分析基煤样1克，放在已恒重的称量瓶中，放入102-105℃的烘箱内，烘2小时，取出放入干燥器中冷却，称量。
再放入烘箱内烘30分钟，再放入干燥器中冷却称量，再放入烘箱内烘30分钟，再放入干燥器中冷却，再称量，如此反复至恒量为止。
Wf=G－G1/G×100
G——烘干前试样重量
G1——烘干后试样重量
1、注：
内在水份（WNI）一般近似地以分析基水份（Wf）代替，若正规测定内在水份（WNI）是：
将测定外在水份后的煤样粉碎到3毫米以下称取10-15克，按本方法在102-105℃烘干2小时，冷却称量计算。
2、注：
煤的全水份计算法：
WQ=WWZ+WNZ×（100－WNZ）/100
1、全水份的实测法是：
迅速称取破碎到13毫米以下的煤焦样200克置于白铁皮铁盘中，于102-105℃的烘箱中干燥2小时，冷却称重后进行每10分钟一次的干燥检查，直到连续两次重量之差在0.5克以内为止，称准至0.5克。
WQ=（G－G1）/G×100
G——烘干前试样重量
G1——烘干后试样重量
三、挥发份的测定
精确称取过80目的分析基煤焦试样1克，置于予先灼烧至恒重的特制挥发份瓷坩埚内加盖，以迅速的动作放入900+10℃的马弗炉内恒温区。
立即关闭炉门，对于煤样挥发份：
坩埚在炉内停留7分钟。
坩埚放入后的最初三分钟内，炉温应恢复到900+10℃。
后四分钟应严格保持900+10℃（如超出范围结果作废）。
对于焦炭挥发份，当炉温达到900+10℃后，坩埚在炉内停放三分钟，以后迅速取出坩埚，在空气中冷却5分钟，然后放入干燥箱中，冷至室温后称重。
Vf=（G－G1）/G×100－Wf
四、灰份的测定
精确称取过80目的分析基焦试样1克，置于予先灼烧至恒重的瓷坩埚内（或用上述测定过挥发份的试样，去掉坩埚盖），置于马弗炉内，炉门打开一缝隙，升温至300℃以后关闭炉门，再逐渐升温至800+20℃，保持1.5-2小时，取出于空气中冷却5分钟，再移入干燥器中冷至室温，称量。
然后再放入马弗炉内进行每20分钟一次的检查性灼烧，直到连续两次重量差在0.001克以下为止。
Af=（G-G1）×100
G——灼烧前重量
G1——灼烧后重量
五、固定碳的计算
Cf=100－（Wf吸+Vf挥+Af灰）
六、煤的发热量计算
1、计算无烟煤（Vr≤10%）的低位发热量的经验公式。
分析基低位发热量：
Qf=K。
－86Wf－92Af－24Vf[大卡/公斤]
K。
值是随煤的氨值的改变而变化的常数。
可用下述方法近似求出：
首先，按下列公式将分析基挥发份（Vf）换算成可燃基挥发份（Vr），然后，从下表中即可近似地查出K。
值。
Vr=Vf×100/{100－（Wf+Af）}
Vr%
≤2.5
＞2.5-5.0
＞5.0-7.5
＞7.5-10
K。
8200
8300
8400
8500
2、计算应用基（即工作基）低位发热量的换算式：
QDWY=QDwfⅩ（100-Wy）/（100-Wf）-6{Wy-WfХ（100-Wy）/（100-Wf）}
QDWY—应用基低位发热量
QDwf—分析基低位发热量
Wy—应用基水份（即全水份）
Wf—分析基水份
氧化钙和氧化镁的测定
一、方法提要：
试样经氢氧化钠熔融，水提取，盐酸酸化，在PH=6的中性溶液中，用六次甲基四胺分离Fe+3、AL+3、TI+3、V+，用三乙醇胺掩敝Mn+2等离子，在PH=12滴定钙，在PH=10滴定钙镁含量。
二、试剂
1、NaOH固体
2、盐酸1：
1
3、氨水1：
1
4、六次甲基四胺20%、1%
5、三乙醇胺1：
3
6、氢氧化钾或氢氧化钠：
20%
7、氯化镁1%
8、EDTA0.02M（详见炉渣分析）
9、氨性缓冲液（PH=10）：
取67.5克氯化胺溶于约300毫升水中，再加入570毫升浓氨水稀释至一升。
10、Cu——EDTA指示剂，取100毫升0.02M的硫酸铜溶液，加10滴PAN，用0.02M的EDTA滴至紫红色消失，呈兰绿色，精确调整终点可按测定MgO的方法，以水40毫升，如10毫水氨性缓冲液，以本溶液一滴管及PAN4-6滴，用0.02MEDTA一滴应使溶液由桃黄色变为变黄色。
2克CuSO4+200mlH2O+2.8gEDTA+400mlH2O
11、钙试剂：
1克钙试剂与99克烘干的氯化钠（或硝酸钾，硫酸钾均可），共同研细，存于干燥的瓶中。
12、PAN：
0.1%即1—（2—吡啶偶氮）—2—萘酚的无水乙醇溶液。
三、分析方法
称取试样0.2-0.5克，置于预先放有4克氢氧化钠的银坩锅炉中，盖上锅炉盖并留一缝系，移入马弗炉中，升温至650℃-750℃，保持20至30分钟，取出冷却，放在250毫升烧杯中，加入少许酒精，用40-50毫升热水浸取脱出坩锅，加入10毫升浓盐酸，低温加热溶解，加3-5滴浓硝酸煮沸2-3分钟，取下冷却，移入250毫升容量瓶中，用水稀至刻度，摇匀，干过滤。
氧化镁、氧化钙合量的测定：
另吸取滤液50毫升于250毫升锥瓶中，加1：
3的三乙醇胺10毫升，氨性缓冲液10毫升，Cu——EDTA一滴管，PAN指示剂6滴，用0.02MEDTA滴定至亮黄色为终点。
（消耗量为V2）。
吸取滤液50毫升于250毫升锥形瓶中加入1︰3三乙醇胺10毫升，氢氧化钠10ml，氯化镁5ml，钙试剂少量，用0.02MEDTA滴定至纯兰色为终点。
（消耗量为V1）。
CaO%=V1×（CaO/G）×（250/50）×100
MgO%=（V2-V1）×（TmgO/G）×（250/50）×100
注；1、对于易溶的铁矿石和碳酸岩石等试样，可直接在烧杯中用10ml盐酸溶解（加热）。
对于石灰石等可直接吸取酸不溶物滤液于10/250ml加三乙醇胺滴定。
2、中和沉淀氢氧化物时，若无六次甲基四胺，侧可用1：
1氨水继续中和至溶液有氨味，反复搅拌后仍不消失。
PH=6-7，切不可过量。
3、若氢氧化物沉淀较多时，可再加六次甲基四胺煮沸后，趁热过滤，滤液承接于250ml量瓶，用1%六次甲基四胺溶液洗沉淀5-6次。
4、若试样含铜、锌，锰等元素较多量时，可在上述滤液量瓶的滤液中加10ml铜试剂（10%的1：
4氨水溶液）再稀释，干过滤，滴定时可不再加三乙醇胺。
铁矿石（烧结矿）中氧化钙、氧化镁、三氧化二铝的测定：
EDTA配位滴定法
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