一种钒渣中磷含量的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学检测技术领域，具体涉及一种钒渣中磷含量的检测方法。
【背景技术】
[0002] 钒渣是对含钒铁水在提钒过程中经氧化吹炼得到的或含钒铁精矿经湿法提钒所 得到的含氧化钒的渣子的统称，它是冶炼和制取钒合金和金属钒的原料。钒渣主要成分是 V205、P205、A1203、Ca0和Si02以及Fe等含量。由于冶炼过程中对含钒铁水进行吹氧，在使 钒氧化成五氧化二钒的同时磷也被氧化成五氧化二磷进入到钒渣中，而铁水的磷含量也很 高，因此导致钒渣中的磷含量较高，其中钒含量较高干扰磷的测定，而现有的冶金行业标准 YB/T547. 4-1995钒渣中磷含量的测定《酸碱容量法和铋磷钼蓝光度法测定磷量》，铋磷钼蓝 光度法测定范围是0. 05-0. 5%，酸碱容量法测定范围是0. 3-0. 8%，酸碱容量测定高含量磷， 操作繁琐、费时、不易掌握。因此，开发一种能解决上述问题的检测方法是非常必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种钒渣中磷含量的检测方法。
[0004] 本发明的目的是这样实现的，包括前处理、测定步骤，具体包括： A、 前处理： 1) 将试样粉碎，在105~110°C干燥I. 5~2. 5h，密封于干燥器中冷却至20~25°C ; 2) 精密称取1)步骤处理后的试样0. 1000~0. 5000g，加入5. 0~6. Og碳酸钠-硼酸混合 溶剂，混匀，置于石墨坩埚中，于890~910 °C熔融20~25min后冷却至20~25 °C，加入70~80ml 盐酸溶液溶解熔块，待熔块溶解完全后冷却至20~25°C，移入250ml容量瓶中，用水稀释至 刻度，摇匀后过滤得到试液a ; 3) 移取20.0 Oml试液a至100mL容量瓶中，加2~4滴对硝基酚溶液，滴加氢氧化钠溶液 至溶液呈黄色，滴加盐酸溶液至黄色退去，依次再加入4~6ml盐酸溶液、4~6ml抗坏血酸-盐 酸羟胺-硝酸铋混合液，放置3~5min，然后加入4~6ml钼酸铵-酒石酸锑钾混合液，摇匀后 用水稀释至刻度，摇匀，放置15~25min，得到显色液b ; B、 测定： 1) 将显色液b移入Icm比色皿中，以空白试液为参比，采用分光光度计，于波长700nm 处，测量显色液b的吸光度； 2) 配制浓度为 20 μg/ml 的磷标样，移取(λ 00ml、L 00ml、3. 00ml、5. 00ml、7. 00ml、 8. OOml的磷标样，分别置于100ml容量瓶中，加入水至20. 0ml，加入5ml盐酸显色后于与I) 中分光光度计同样条件下测量吸光度绘制工作曲线，试样中磷含量按下式计算：
式中： Hi1一一根据试样吸光度值从工作曲线上查得的磷质量，yg ; m--试样质量，g ; V1 试液a移取的体积，ml ; V 试液a的总体积，ml。
[0005] 其中磷标样的配制和工作曲线的绘制包括以下具体步骤： 1) 称取4. 3937g已预先在105-1KTC干燥2h并于干燥器中冷却至室温的磷酸二氢钾 (基准试剂）于300ml烧杯中，加水溶解，移入1000容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀，得标准 溶液a ; 移取20.0 Oml标准溶液a于1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀，得标准溶液b ; 2) 工作曲线绘制：移取 0· 00ml、l. 00ml、3. 00ml、5. 00ml、7. 00ml、8. OOml 磷标准溶液 b， 分别置于100ml容量瓶中，加入水至20. 0ml，加入5ml盐酸，按步骤C进行显色，分别将所 得显色液移入Icm比色皿中，以0.0 Oml磷标准溶液b所对应的显色液为参比，采用分光光 度计，于波长700nm处，测量显色液的吸光度，吸光度值分别为0. 164、0. 367、0. 563、0. 762、 0. 863,以吸光度为横坐标，磷质量为纵坐标，绘制工作曲线。
[0006] 本发明的测定范围为0. 05-1. 5%，解决了磷含量大于0. 8%的测定，且本发明在一 次测定就完成了从低含量至高含量的测定，同时消除钒干扰的操作简单、易掌握，因此对建 立本方法测定钒渣中的磷含量对冶炼生产具有十分重要的现实意义。
[0007] 采用本发明所述方法对磷含量0. 05-1. 5%的试样进行检测，与传统检测方法相 比：测定范围较大，在检测结果的准确性方面，本发明所述方法采用的分析步骤与参数设 定，有利于试样溶解完全，无残留，钒和铬的干扰用还原物质将其还原为无色的低价形态， 减少了实验误差，检测结果具有良好的稳定性、重现性和准确性。在检测速度方面，本发明 所述方法具有分析速度快，检测周期短，分析效率高的特点，不但节约了检测时间，减轻了 测试分析人员的劳动强度，还减少了能耗，有利于企业降本增效。在检测流程方面，本发明 所述方法操作简单，易学好懂，对测试分析人员无过高要求，具有较好的推广应用前景。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明的工作曲线图； 其中：横坐标为吸光度，纵坐标为磷质量。
【具体实施方式】
[0009] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制， 基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
[0010] 本发明所述的钒渣中磷含量的检测方法，包括前处理、测定步骤，具体包括： A、前处理： 1) 将试样粉碎，在105~110°C干燥I. 5~2. 5h，密封于干燥器中冷却至20~25°C ; 2) 精密称取1)步骤处理后的试样0. 1000~0. 5000g，加入5. 0~6. Og碳酸钠-硼酸混合 溶剂，混匀，置于石墨坩埚中，于890~910 °C熔融20~25min后冷却至20~25 °C，加入70~80ml 盐酸溶液溶解熔块，待熔块溶解完全后冷却至20~25°C，移入250ml容量瓶中，用水稀释至 刻度，摇匀后过滤得到试液a ; 3) 移取20.0 Oml试液a至100mL容量瓶中，加2~4滴对硝基酚溶液，滴加氢氧化钠溶液 至溶液呈黄色，滴加盐酸溶液至黄色退去，依次再加入4~6ml盐酸溶液、4~6ml抗坏血酸-盐 酸羟胺-硝酸铋混合液，放置3~5min，然后加入4~6ml钼酸铵-酒石酸锑钾混合液，摇匀后 用水稀释至刻度，摇匀，放置15~25min，得到显色液b ; B、测定： 1) 将显色液b移入Icm比色皿中，以空白试液为参比，采用分光光度计，于波长700nm 处，测量显色液b的吸光度； 2) 配制浓度为 20 μg/ml 的磷标样，移取(λ 00ml、L 00ml、3. 00ml、5. 00ml、7. 00ml、 8. OOml的磷标样，分别置于100ml容量瓶中，加入水至20. 0ml，加入5ml盐酸显色后于与I) 中分光光度计同样条件下测量吸光度绘制工作曲线，试样中磷含量按下式计算：
式中： Hi1一一根据试样吸光度值从工作曲线上查得的磷质量，yg ; m--试样质量，g ; V1 试液a移取的体积，ml ; V 试液a的总体积，ml。
[0011] A步骤1)中所述粉碎的粒度为< 0. 125mm。
[0012] A步骤2)中所述的碳酸钠-硼酸混合溶剂是由质量比2:1的碳酸钠与硼酸混合而 成。
[0013] A步骤2)中所述的盐酸溶液是由体积比1:2的质量百分浓度37%盐酸与水混合而 成。
[0014] A步骤3)中所述的对硝基酚溶液为浓度10 g/L的乙醇溶液。
[0015] A步骤3)中所述的氢氧化钠溶液的浓度为200g/L。
[0016] A步骤3)中所述的盐酸溶液是由体积比4:96的质量百分浓度37%盐酸与水混合 而成。
[0017] A步骤3)中所述的抗坏血酸-盐酸羟胺-硝酸铋混合液由2g硝酸铋溶于20ml的 1+1盐酸中，另取25g抗坏血酸与25g盐酸羟胺溶于480ml的1+47盐酸中，将上述两种溶液 合并，混匀得到。
[0018] A步骤3)中所述的钼酸铵-酒石酸锑钾混合液是由IOg钼酸铵与20g酒石酸锑钾 溶于500ml水中混匀得到。
[0019] 所述的检测方法适用于钒渣中磷含量0. 05~1. 5%的试样的测定。
[0020] 本发明所述的检测方法具体操作方法如下： A、 试样预处理：将试样粉碎至粒度< 0. 125mm，在105-1KTC干燥I. 5-2. 5h，密封于干 燥器中，冷却至室温； B、 试样溶解：按表1称取试样量，与5. 0-6. Og碳酸钠-硼酸的混合熔剂混匀后，置于石 墨垫底的高铝坩埚中，于900± KTC熔融20-25min后冷却至室温，将所得熔块于75ml盐酸 溶液中溶解、待熔块溶解完全后冷却至室温，再移入250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇 匀后干过滤，得试液； C、 显色：移取20.0 Oml步骤B所得试液于100mL容量瓶中，加3滴对硝基酚溶液，滴加 氢氧化钠溶液至溶液呈黄色，滴加盐酸至黄色退去，加入5ml盐酸，加入5ml抗坏血酸-盐 酸羟胺-硝酸铋混合液，放置3-5min，加入5ml钼酸胺-酒石酸锑钾混合液，摇匀后用水稀 释至刻度，摇匀，放置20min，得显色液； D、 吸光度测定：将步骤C所得显色液移入Icm比色皿中，以空白试液为参比，采用分光 光度计，于波长700nm处，测量显色液的吸光度； E、 标样配制：称取4. 3937g已预先在105-1KTC干燥2h并于干燥器中冷却至室温的磷 酸二氢钾(基准试剂）于300ml烧杯中，加水溶解，移入1000容量瓶中，用水稀释至刻度摇 匀，得标准溶液a ; 移取20.0 Oml标准溶液a于1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得标准溶液b ; F、 工作曲线绘制：移取 0· 00ml、l. 00ml、3. 00ml、5. 00ml、7. 00ml、8. OOml 磷标准溶液 b， 分别置于100ml容量瓶中，加入水至20. 0ml，加入5ml盐酸，按步骤C进行显色，分别将所 得显色液移入Icm比色皿中，以0.0 Oml磷标准溶液b所对应的显色液为参比，采用分光光 度计，于波长700nm处，测量显色液的吸光度，吸光度值分别为0. 164、0. 367、0. 563、0. 762、 0. 863,以吸光度为横坐标，磷质量为纵坐标，绘制工作曲线； G、 含量计算：试样中磷含量按照下式进行计算：
式中： Hl1一一根据试样吸光度值从工作曲线上查得的磷质量，ug ; m--步骤B中的试样质量，g ; V ；：1：一一步骤C中移取的试液体积，ml ; V 步骤B中的试液总体积，ml。
[0021] 所述步骤A中，将干燥后的试样密封于干燥器中，冷却至室温。
[0022] 所述步骤B中，试样量的称取按表1称取试样量，盐酸溶液由体积比1:2的37%的 盐酸与水混合而成。
[0023] 所述步骤B中，碳酸钠-硼酸的混合熔剂由质量比2:1的碳酸钠与硼酸混合而成。
[0024] 所述步骤C中，对硝基酸溶液的浓度为10g/L的乙醇溶液，氢氧化钠溶液的浓度 为200g/L，盐酸溶液由体积比4:96的37%的盐酸与水混合而成，抗坏血酸-盐酸羟胺-硝 酸祕混合液由2g硝酸祕溶于20ml 1+1的盐酸中，另取25g抗坏血酸与25g盐酸轻胺溶于 480ml 1+47的盐酸中，将上述俩种溶液合并，混匀，钼酸胺-酒石酸锑钾混合液由IOg钼酸 胺与20g酒石酸锑钾溶于500ml水中，混匀。
[0025] 所述步骤E中，标准溶液a的磷含量为lmg/m