中锰渣中氧化钙的测定方法与流程

1.本发明涉及化学物质成分测定技术领域，具体涉及一种中锰渣中氧化钙的测定方法。


背景技术：

2.中锰渣主要是在冶炼中碳锰铁时产生的副产物，在冶炼锰硅合金时用来调节炉渣的碱度，一定程度上可以降低矿耗和电耗，从而降低冶炼成本，提升经济效益，因此，有再利用回收价值。中锰渣主要含cao、mgo、sio2、mno 等氧化物，其中氧化钙的含量大约在20％左右。现有铁合金分析金属元素中大多采用酸溶(加入硝酸、氢氟酸等酸溶试剂)分析方法，由于中锰渣中成分主要是氧化物，试样无法溶解，不能进行后续的络合滴定，不适合实际应用操作，现有的产品碱熔方法采用铂金坩埚，产品碱熔腐蚀坩埚，对坩埚造成损坏，故成本较高。
3.因此，需要提供一种中锰渣中氧化钙的测定方法，以解决上述现有存在的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种中锰渣中氧化钙的测定方法，采用碱熔后再酸化的方法，使钙离子可以溶解于水溶液中，进而可以进行络合滴定；使用银坩埚熔融试样，降低成本。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种中锰渣中氧化钙的测定方法，包括以下步骤：
6.步骤1、试料的碱熔；
7.步骤2、步骤1碱熔后的试料酸化为待测溶液；
8.步骤3、配置滴定用的试剂并对待测溶液进行滴定和测定；
9.步骤4、计算待测试料中氧化钙的含量。
10.进一步的，所述步骤1的具体操作如下：将试料置于盛有过氧化钠的银坩埚中，搅拌均匀，加盖于700-750℃高温马弗炉中，熔融5min，取出稍冷，并用水冲洗坩埚底部，试料和过氧化钠经高温熔融后成为熔融物并放置在坩埚中。
11.进一步的，所述步骤2的具体操作如下：将步骤1中放置有熔融物的坩埚浸入于盛有100ml水的250ml烧杯中，加入25ml盐酸，加热煮沸数分钟，取下熔融物置于烧杯中得到待测溶液，将坩埚取出，冷却至室温，用水洗净坩埚及盖。
12.进一步的，所述步骤3的具体操作如下：用氨水调至待测溶液ph＝3-4，加入2-3g六次甲基四胺，立即加入铜试剂溶液，充分搅拌均匀，移入250ml 容量瓶中，定容，混匀，倒回原烧杯中，静置20min，干过滤，弃去初滤液后，滤液收集于250ml锥形瓶中；移取上述滤液于250ml烧杯中，用水稀释，加三乙醇胺，加氢氧化钾溶液，晃匀后放置3-4min，加钙指示剂适量，在玻璃棒不断搅拌下，用edta标准溶液滴定至纯蓝色为终点。
13.进一步的，所述步骤4中用的计算公式为：
[0014][0015]
式中：c
‑‑‑‑‑
edta标准溶液浓度的准确值，mol/l；
[0016]v‑‑‑‑‑
滴定试料中氧化钙时，消耗edta标准溶液的体积，ml；
[0017]v0
‑‑‑‑‑
滴定氧化钙空白实验时，消耗edta标准溶液的体积，ml；
[0018]m‑‑‑‑‑
试料量，g；
[0019]r‑‑‑‑‑
试液分取比；
[0020]
56.079
‑‑‑‑‑
cao摩尔质量的数值，g/mol。
[0021]
进一步的，所述步骤1中使用的坩埚为金属银材质。
[0022]
本发明的上述技术方案至少包括以下有益效果：
[0023]
1、本发明通过碱熔试验，中锰渣可以通过过氧化钠熔融后经盐酸酸化，可以完全溶解于水中，形成含钙离子的水溶液，解决实现的中锰渣试样无法溶解的问题。
[0024]
2、本发明采用银坩埚进行试样熔融，降低了实验成本；避免了现有其他产品碱熔方法采用铂金坩埚试验，由于碱熔方法对坩埚有一定的腐蚀性，多次使用后，坩埚会被熔漏，需要更换，成本较高。
具体实施方式
[0025]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
实施例
[0027]
一种中锰渣中氧化钙的测定方法，包括以下步骤：步骤1：试料的碱熔：所述步骤1的具体操作如下：将0.2000g试料置于盛有过氧化钠的坩埚中，搅拌均匀，并加盖于700-750℃高温马弗炉中，熔融5min，取出稍冷，并用水冲洗坩埚底部，试料和过氧化钠经高温熔融后成为熔融物并放置在坩埚中，所述步骤1中使用的坩埚为金属银材质。
[0028]
步骤2：步骤1碱熔后的试料酸化为待测溶液：所述步骤2的具体操作如下：将步骤1中放置有熔融物的坩埚浸入于盛有100ml水的250ml烧杯中，加入25ml盐酸(ρ1.18g/ml)，加热煮沸数分钟，取下熔融物置于烧杯中得到带测溶液，将坩埚取出，冷却至室温，用水洗净坩埚及盖；
[0029]
步骤3：配置滴定用的试剂并对待测溶液进行滴定和测定：具体操作如下：用氨水调至溶液ph＝3-4，加入2-3g六次甲基四胺，立即加入25ml铜试剂溶液(2％水溶液)，充分搅拌均匀，移入250ml容量瓶中，定容，混匀，倒回原烧杯中，静置20min，干过滤，弃去初滤液后，滤液收集于250ml锥形瓶中；移取上述滤液50.00ml于250ml烧杯中，用水稀释至100ml，加5ml 三乙醇胺(ρ1.1258g/ml)，加6ml氢氧化钾溶液40％，晃匀后放置3-4min，加钙指示剂适量，在玻璃棒不断搅拌下，用edta标准溶液滴定至纯蓝色为终点，edta标准溶液(0.02mol/l，按gb/t601配制，本发明准确浓度为0.01956 mol/l)，钙指示剂为0.5g钙试剂与50g氯化钠充分研细混匀。
[0030]
步骤4：计算待测试料中氧化钙的含量。
[0031]
计算公式为：
[0032][0033]
式中：c
‑‑‑‑‑
edta标准溶液浓度的准确值，mol/l；
[0034]v‑‑‑‑‑
滴定试料中氧化钙时，消耗edta标准溶液的体积，ml；
[0035]v0
‑‑‑‑‑
滴定氧化钙空白实验时，消耗edta标准溶液的体积，ml；
[0036]m‑‑‑‑‑
试料量，g；
[0037]r‑‑‑‑‑
试液分取比；
[0038]
56.079
‑‑‑‑‑
cao摩尔质量的数值，g/mol。
[0039]
试验例
[0040]
熔样效果
[0041]
试样在700～750℃时，熔融5min，试样呈现亮红色，有较好的流动性；温度低时，样液不能完全流动混匀，呈现黑褐色；温度高时，样液近乎沸腾，易飞溅，并且损害银坩埚，坩埚有熔穿的风险，影响分析结果。因此，选择 700～750℃下熔融5min较为合适，试样可以完全熔解。
[0042]
熔融试样的浸出
[0043]
浸出熔融试样时，防止热碱遇水放热喷溅，避免试样损失；在加入盐酸后，加热煮沸可使熔融物完全溶解。
[0044]
干扰元素的分离
[0045]
中锰渣试样中会含有铁、铝、钛、锰等元素，通过氨水调节溶液ph值，再加入六次甲基四胺和铜试剂溶液除去这些干扰元素，因此，要将定容的溶液静置至少20min才能完全沉淀，达到分离效果。
[0046]
络合滴定过程
[0047]
钙离子与edta标准溶液发生的是络合反应，反应速率比较慢，因此，滴定过程中要注意适当降低滴定速度，同时用玻璃棒不断搅拌，混匀溶液，使反应充分进行，避免滴定过量影响结果。
[0048]
精密度试验
[0049]
取5个不同含量的中锰渣试样，按照实验方法分别进行7次精密度分析，结果见表1。
[0050][0051]
表1.试样精密度试验结果％
[0052]
由表1结果可知：该实验条件下分析结果精密度较好，试样分解完全。
[0053]
准确度试验
[0054]
目前，没有中锰渣的标准物质，本方法用成分组成相似且cao含量较接近的连炉渣标准物质：vs sh 4/4(cao 25.5)进行试验。按照实验方法，分别取 7份标准物质进行准确度分析，试验结果见表2。
[0055][0056]
表2.试样准确度试验结果％
[0057]
由表2结果可知：标准物质的分析结果偏差小，有较好的准确度。
[0058]
本发明测定方法具有较好的精密度和准确度，实验过程为基本的化验室操作，分析步骤明确，适合大众实验室进行中锰渣中氧化钙含量的测定。
[0059]
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。