专利名称：一种湿法烟气脱硫用石灰石中活性CaO、MgO含量的测试方法
技术领域：
本发明涉及一种湿法烟气脱硫用石灰石中活性CaO、 MgO含量的测试方法，用于指 导烟气脱硫系统的设计和优化，属于湿法烟气脱硫技术领域。
背景技术：
石灰石-石膏湿式法烟气脱硫工艺(WFGD)是目前应用最为广泛的烟气脱硫技术。 在湿法烟气脱硫工程设计中，吸收剂石灰石中的CaO和MgO含量是非常重要的设计参数， CaO影响着制浆系统的制浆能力，而MgO则影响着脱硫系统废水的排放量。
通常石灰石中CaO、 MgO含量的检测依据为"GB/T 3286. 1-1998石灰石、白云石化 学分析方法氧化钙量和氧化镁量的测定"，在此国家标准中，石灰石样要先用混合熔剂高温 加热熔融，再用盐酸浸取，然后用EDTA滴定浸取液中的钙含量和镁含量。此种处理方法的 特点是能够将石灰石中的Ca和Mg元素最大限度的溶出，其中包括在湿法脱硫系统环境下 不溶的白云石。 石灰石中的镁元素可分为可溶性的碳酸镁和不溶的白云石。碳酸镁在脱硫系统环 境中是可溶的。白云石的主要成分是CaMg(CO^，或者CaC03 MgC03，白云石可在强酸下溶 解，而在脱硫系统环境中却很难溶解，因此可以认为白云石在湿法脱硫系统中是惰性物质。
因此用常规的化验手段得出的石灰石中CaO、 MgO的含量对于湿法脱硫系统设计 来说是存在一定误差的，如果该石灰石中白云石含量较高，导致实际可利用的CaO、 MgO含 量偏低，导致系统设计产生偏差，严重时甚至会引起脱硫系统不能正常运行。因此，寻求一 种能够检测湿法脱硫用石灰石中"活性"CaO、 MgO含量的方法是非常必要的。
发明内容
针对现有湿法烟气脱硫用石灰石中CaO、 MgO含量测定方法的不足，本发明的目的
是提供一种能够更准确的反映脱硫用石灰石中"活性"CaO、MgO含量的分析方法。 本发明的目的是这样实现的用稀盐酸模拟脱硫吸收塔内的弱酸环境，将石灰石
浆液在恒定pH值下滴定至完全反应，最后通过测定滴定后溶液中Ca、Mg的浓度并反推石灰
石中的CaO、MgO含量。 具体步骤如下 1)将待分析的石灰石磨制成250 325目的粉末； 2)量取去离子水50 lOOmL，注入烧杯中，再将其置于水浴中，控制温度为40 6(TC使其恒温； 3)称取步骤1中石灰石粉O. 1 0. 3g，(精确至0.0001g，记为m)，加入步骤2已 恒温的烧杯中，并插入电动搅拌器的搅拌浆，速度为500 800r/min，连续搅拌5 10min ;
4)通过自动滴定仪将0. 1 0. 5mol/L的盐酸溶液滴加到步骤3中的石灰石悬浮 液中，控制浆液的pH值为4. 0 6. O，控制误差小于0. 02，持续1 5h ;
5)将步骤4烧杯中的浆液移出过滤，并将滤液用容量瓶定容至250或500mL ;
根据国家标准，"GB/T 7476-1987水质f丐的测定EDTA滴定法"和"GB/T 7477-1987 水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法"分别测定步骤5溶液中的Ca、Mg的浓度，分别记为1\， T2， (mg/L); 6)根据步骤6中的两浓度数据，结合石灰石试样质量可计算出此石灰石中活性 Ca0、Mg0的含量。 石灰石中活性氧化钙的百分含量为
r, x f x 56
xl00 C'= —
mx 1000x1000x40 其中Q为石灰石中活性氧化钙的百分含量，％ 1\为最终定容后溶液中的钙离子浓度，mg/L ; V为滤液定容后的体积； m为最初称取试样的质量，g ; 56为氧化钙的摩尔质量，g/mo1 ; 40为钙的摩尔质量，g/mo1。 石灰石中活性氧化镁的百分含量为 7; x F x 40.3 C,=
x100
wx 1000x1000x24.3 其中C2为石灰石中活性氧化镁的百分含量，％ ;
T2为最终定容后溶液中的镁离子浓度，mg/L ;
V为滤液定容后的体积；
m为最初称取试样的质量，g ;
40. 3为氧化镁的摩尔质量，g/mol ; [OO31] 24. 3为镁的摩尔质量，g/mol 。 本方法的优点是真实地反映了石灰石中能够参与脱硫反应的活性氧化钙、氧化镁 含量。采用本方法测出的石灰石活性氧化钙、氧化镁含量不仅可以用来指导选择合适的吸 收剂，并可根据此设计合理的吸收剂制浆系统和废水排放系统容量。而且可以在运行阶段 确定最优的运行操作参数，进而降低投资与运行成本。
具体实施方式
实施例1 : 1)将待分析的石灰石磨制成250目的粉末； 2)量取去离子水50mL，注入烧杯中，再将其置于水浴中，控制温度为55。C使其恒 温； 3)称取步骤1中石灰石粉O. 2000g，加入步骤2已恒温的烧杯中，并插入电动搅拌 器的搅拌浆，速度为500r/min，连续搅拌5min ; 4)通过自动滴定仪将O. lmol/L的盐酸溶液滴加到步骤3中的石灰石悬浮液中，控 制浆液的pH值为4.5，持续lh; 5)将步骤4烧杯中的浆液移出过滤，并将滤液用容量瓶定容至250mL ;
6)根据国家标准，"GB/T 7476-1987水质钙的测定EDTA滴定法"和"GB/T 7477-1987水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法"分别测定步骤5溶液中的Ca、 Mg的浓度， 其中Ca浓度为292. 63mg/L， Mg浓度为8. 83mg/L ; 7)根据步骤6中的两浓度数据，结合石灰石实验质量可计算出此石灰石中活性 CaO含量为51. 21X，活性Mg0含量为1. 83%。
实施例2: 1)将待分析的石灰石磨制成325目的粉末； 2)量取去离子水lOOmL，注入烧杯中，再将其置于水浴中，控制温度为5(TC使其恒 温； 3)称取步骤1中石灰石粉O. 1500g，加入步骤2已恒温的烧杯中，并插入电动搅拌 器的搅拌浆，速度为800r/min，连续搅拌10min ; 4)通过自动滴定仪将O. 2mol/L的盐酸溶液滴加到步骤3中的石灰石悬浮液中，控 制浆液的pH值为5.0，持续2h; 5)将步骤4烧杯中的浆液移出过滤，并将滤液用容量瓶定容至250mL ;
6)根据国家标准，"GB/T 7476-1987水质钙的测定EDTA滴定法"和"GB/T 7477-1987水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法"分别测定步骤5溶液中的Ca、Mg的浓度， 其中Ca浓度为208. 84mg/L， Mg浓度为16. 82mg/L ; 7)根据步骤6中的两浓度数据，结合石灰石实验质量可计算出此石灰石中活性 CaO含量为48. 73 % ，活性MgO含量为4. 65 % 。
实施例3 : 1)将待分析的石灰石磨制成325目的粉末； 2)量取去离子水lOOmL，注入烧杯中，再将其置于水浴中，控制温度为45。C使其恒 温； 3)称取步骤1中石灰石粉O. 2500g，加入步骤2已恒温的烧杯中，并插入电动搅拌 器的搅拌浆，速度为700r/min，连续搅拌5min ; 4)通过自动滴定仪将0. 15mol/L的盐酸溶液滴加到步骤3中的石灰石悬浮液中， 控制浆液的pH值为5. 5，持续3h ; 5)将步骤4烧杯中的浆液移出过滤，并将滤液用容量瓶定容至500mL ;
6)根据国家标准，"GB/T 7476-1987水质钙的测定EDTA滴定法"和"GB/T 7477-1987水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法"分别测定步骤5溶液中的Ca、Mg的浓度， 其中Ca浓度为162. 93mg/L， Mg浓度为19. 03mg/L ; 7)根据步骤6中的两浓度数据，结合石灰石实验质量可计算出此石灰石中活性 CaO含量为45. 62X，活性MgO含量为6. 31%。
权利要求
一种脱硫用石灰石中活性氧化钙和氧化镁含量的测试方法，其包括以下步骤1)将待分析的石灰石磨制成粉末；2)量取一定量去离子水，注入烧杯中，再将其置于水浴中，控制一定温度并使其恒温；3)称取步骤(1)中石灰石粉，加入步骤(2)中已恒温的烧杯中，并插入电动搅拌器进行搅拌；4)将稀盐酸溶液滴加到步骤(3)中的石灰石悬浮液中，控制浆液保持一定的pH值，并维持一段时间；5)将步骤(4)烧杯中的浆液移出过滤，并将滤液用容量瓶定容；6)根据国家标准，“GB/T 7476-1987水质钙的测定EDTA滴定法”和“GB/T 7477-1987水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法”分别测定步骤(5)溶液中的Ca、Mg的浓度；7)根据步骤6中的两浓度数据，结合石灰石试样质量可计算出此石灰石中活性CaO、MgO的含量。
2. 权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中石灰石需磨制成250 325目。
3. 权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中量取去离子水的体积是50 100mL， 水浴的温度是40 60°C。
4. 权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)中称取的石灰石粉质量为O. 1 0. 3g， 电动搅拌器的速度为500 800r/min，连续搅拌5 10min。
5. 权利要求l所述的方法，其特征在于步骤(4)中稀盐酸的滴加方法是通过自动滴定 仪自动滴加，稀盐酸的浓度为0. 1 0. 5mol/L，控制pH值为4. 0 6. 0，控制误差要小于 0. 02，并保持1 5h。
6. 权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)中滤液定容的体积为250或500mL。
全文摘要
本发明提供了一种湿法脱硫用石灰石中活性CaO、MgO含量的分析方法。其测试方法是用稀盐酸模拟脱硫吸收塔内的弱酸环境，将石灰石浆液在恒定pH值下滴定至完全反应，最后通过测定滴定后溶液中Ca、Mg的浓度并反推石灰石中的CaO、MgO含量。本方法的优点是真实地反映了石灰石中能够参与脱硫反应的活性氧化钙、氧化镁含量。采用本方法测出的石灰石活性氧化钙、氧化镁含量不仅可以用于指导选择合适的吸收剂，并可根据此设计合理的吸收剂制浆系统和废水排放系统容量。
文档编号G01N31/16GK101710110SQ20091024292
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者丛明瑶, 刘鹏程, 吴树志, 张明 申请人:北京博奇电力科技有限公司