硅钙钡镁合金中钙、镁含量的连续测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铁合金分析领域，涉及了一种容量法测定硅钙钡镁合金中钙、镁含量 的连续测定方法。
【背景技术】
[0002] 钢液脱氧是炼钢过程中必不可少的工艺环节，其中脱氧剂的选择至关重要。从 炼钢用脱氧剂的历史看，最初使用的纯铝（一般用铝饼，Al含量>95% )，由于比重轻 (2. 79gPcm3)，铝饼不易深入钢液内部，从而限制了铝元素的有效利用率。后采用由Si、Al 二元素组成的硅铝铁代替铝饼，因此重增大（约4. 3gPcm3)，使Al元素的有效利用率成倍提 高，炼钢用脱氧剂的消耗亦相应降低。近几年来，随着钢材由卖方到买方市场的转化，迫使 企业更加注重提高钢的内在质量。复合脱氧剂因具有脱氧能力强，可明显改善钢液纯净度 等优点，自然而然受到众多研究机构和钢铁企业的普遍关注，成为近期脱氧剂领域研制和 开发的热点，其中尤以含碱土元素 Ba、Ca的复合脱氧剂研究最为活跃，脱氧剂的选择，铝作 为传统的炼钢用脱氧剂，缘于铝与氧亲和力强及铝、铁之间完全互溶的特性，这也决定了铝 作为炼钢终脱氧剂必须组成部分的地位在很长时间内较难改变，但由于铝加入钢中容易形 成高熔点脱氧产物而使钢液流动性变差，会严重影响钢液的可浇性，从而对连铸生产的顺 行构成威胁，因此炼钢脱氧时铝的加入量受到了限制。
[0003] 研究表明，含铝的脱氧剂中引入强脱氧元素 Ca可有效地对脱氧产生的高熔点夹 杂物进行变性处理，从而显著改善铝脱氧钢液的流动性，但由于Ca自身尚存在着如在钢中 溶解度低、比重轻、蒸气压高等弱点，如何提高其有效利用率成为确定脱氧剂组成时必须考 虑的问题，研究表明，Ba元素不仅本身是具有比重大、蒸气压低的强脱氧剂，而且与Ca完全 互溶，并随其含量的增加明显降低Ca的蒸气压，因此研制和使用含钙的高钡低铝复合脱氧 剂成为铁合金厂家和钢厂共同面对的课题，代表着今后炼钢用脱氧剂的发展方向。
[0004] 硅铝钡钙是钡系合金中的最好的脱氧剂、脱硫剂，使钢中的氧降到最低，同时形成 的含钙、钡、硅、铝的复杂氧化物易从钢液中上浮，纯净钢液，提高钢的耐冲击韧性和加工 性。硅铝钡钙是高效脱氧剂是炼钢辅助材料，它适应于多种炼钢形式的脱氧，尤其适合转 炉炼钢脱氧，具有很强的脱氧、脱硫效果，能很好地改善钢水流动性能，解决水口结瘤问题， 减少钢中气体、降低钢液夹杂，因此进行硅钙钡镁合金中钙、镁含量的准确测定具有重要意 义。
[0005] 测定钙、镁的方法大型企业大多采用大型仪器分析，但成本高，对于小型企业，化 学分析方法更加体现其优势，即方便、快捷。化学分析法钙镁大部分分开测定，浪费试剂，成 本高。钙镁的测定一般用氨水分离干扰元素，操作较繁琐，费时。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种更加快速、准确、高效的测定硅钙钡镁合金 中钙、镁含量的方法。
[0007] 为达上述目的，本发明一种硅钙钡镁合金中钙、镁含量的连续测定方法，包括以下 步骤：
[0008] 在聚四氟乙烯烧杯一个加入质量为m的硅钙钡镁合金试样，另一个不加作为空白 对照，之后分别加入硝酸-氢氟酸混合液，在低温电热板上溶解，之后加高氯酸冒烟，烟冒 净，试样干枯加入盐酸加热溶解盐类，试液转移至大容量瓶中稀释至刻度定容；
[0009] 从定容后的样品溶液和空白溶液中，分取等量定量的溶液两份分别于烧杯中，一 份样品和空白溶液分别依次加三乙醇胺、水、盐酸羟胺，加氢氧化钾溶液保持pH不低于12， 加几滴硫酸镁，钙黄绿素指示剂适量，用浓度为C的EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终 点，计下体积分别为V ea和Vm，得到钙含量为：Wea%= C (Vea-V。)Mea100/mKXlOO ;
[0010] 式中焉a:f丐的摩尔质量，g/mol ;
[0011] m:试样质量，g;
[0012] K:试样分液比，K =后取的定量溶液/转移到的大容量瓶的容量瓶容积；
[0013] C :EDTA 标准溶液浓度，mol/L ;
[0014] Vea:试样消耗EDTA标准溶液的体积，mL ;
[0015] Vqi:空白消耗EDTA标准溶液的体积，mL ;
[0016] 另一份样品和空白溶液加分别依次加三乙醇胺、水、加盐酸羟胺，加氨-氯化铵缓 冲溶液保持pH = 10,加入铬黑T指示剂适量，用浓度为C的EDTA标准溶液滴定至紫红色 变为蓝色为终点，计下体积分别为VMg+^P V。2，得到镁含量为WMg% = MMg100/mKX1000 ； _7] 式中：MMg:氧化镁的摩尔质量，g/mol ;
[0018] m:试样质量，g;
[0019] K:试样分液比，K =后取的定量溶液/转移到的大容量瓶的容量瓶容积；
[0020] C :EDTA 标准溶液浓度，mol/L ;
[0021] VMg+ea:钙镁合量所消耗EDTA标准溶液的体积，mL ;
[0022] VQ2:滴定钙镁合量时空白消耗EDTA标准溶液的体积，mL。
[0023] 其中所述硝酸和所述氢氟酸体积用量为1: 1，浓度分别为67%和40%。
[0024] 其中在低温电热板上于100°C下溶解试样。
[0025] 其中所述高氯酸浓度为70%。
[0026] 其中所述盐酸浓度为65%。
[0027] 其中所述三乙醇胺浓度为12%。
[0028] 其中所述氢氧化钾浓度为20%。
[0029] 其中所述硫酸镁浓度为0· 5%。
[0030] 本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
[0031] 1)快速、高效，低成本：该方法大大缩短了操作流程，节约了药品，降低了检测成 本，提尚了生广效率；
[0032] 2)准确、稳定：本方法钙、镁的测定采用三乙醇胺掩蔽干扰元素与氨水两次分离 干扰元素两者测定结果一样。
【具体实施方式】
[0033] 以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0034] 1.方法提要：在聚乙烯塑料烧杯中采用硝酸（67% ) -氢氟酸（40% )溶解试样， 加高氯酸（70% )冒烟，烟冒净，一点烟看不见，试液干枯。加 IOmL盐酸（65% )，加热溶解 盐类。将试液转移到250mL容量瓶中，稀释至刻度定容。分取50mL溶液两份，分别置于两 个250mL烧杯中，一份加50mL三乙醇胺（12 % )，加50mL 7K，加盐酸羟胺少许，加30mL氢氧 化钾溶液（20 %，保持pH不低于12)，钙黄绿素适量，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为 终点；另一份加50mL三乙醇胺（12% )，加50mL 7K，加盐酸羟胺少许，加 IOmL氨-氯化铵缓 冲溶液（pH = 10)，加入铬黑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。
[0035] 2.试剂：
[0036] 2.1 硝酸（67%)
[0037] 2. 2 氢氟酸（40%)
[0038] 2. 3 高氯酸（70%)
[0039] 2. 4 盐酸（65%)
[0040] 2. 5盐酸羟胺（固体）
[0041] 2. 6 三乙醇胺（12%)
[0042] 2. 7氢氧化钾溶液（20% )
[0043] 2.8钙黄绿素指示剂：Ig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。
[0044] 2. 9EDTA 标准溶液 C (EDTA) = 0· 01783mol/L
[0045] 2. 10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1000 mL.
[0046] 2. 11铬黑T指示剂：lg铬黑T与100g烘干后的氯化钠研细混勾，放在磨口瓶中备 用。
[0047] 3.取样与制样：按照铁合金取制样标准进行样品制取。
[0048] 4.称样量：称取试样0· 2500g
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