一种测定硅镁包芯线的芯粉中镁、磷元素含量的ICP方法与流程

文档序号:34980802发布日期:2023-08-02 06:49阅读:257来源:国知局

本发明涉及冶金化学分析检测,具体涉及一种测定硅镁包芯线的芯粉中镁、磷元素含量的icp方法。


背景技术:

1、硅镁包芯线是一种由镁、硅、钙、稀土合金(符合成份要求)熔制破碎后包裹于钢带而成,解决纯镁包芯线喂入铁水时过于激烈问题,被广泛应用于钢铁冶金行业。其中镁是起球化作用的主导元素,铁水的单位球化成本随包芯线中镁量的增加而降低,磷为铁水中有害元素,为使铁水质量提高,镁、磷的准确检测是保证包芯线质量的前提。在对硅镁包芯线的芯粉进行全成分分析后,可归属于稀土硅镁合金类型。

2、参照相关标准方法《csm 04 13 12 01-2001稀土合金-镁含量的测定-氨水分离乙二胺四乙酸二钠盐滴定法》和《jb/t4394-1999稀土镁合金稀土总量硅、镁的化学分析方法》,对于镁的检测主要有采用edta滴定法和光度法,其中偶氮氯磷ⅰ光度法只适用于质量分数为1%~5%的测定,而硅镁包芯线的芯粉中镁含量在5%~15%;edta滴定法,包括氨水分离edta滴定法和铜试剂分离edta滴定法,测定镁因受稀土、铝、铁干扰影响,需在hf和硝酸溶解样品,硫酸或高氯酸冒烟赶尽氟后,用氨水或铜试剂沉淀分离稀土、铝、铁元素,过滤后,再分别吸取溶液单独测定钙、镁合量和钙含量,通过差减法计算镁的含量,操作步骤繁琐,过程长且影响滴定终点不敏锐,操作人员的主观影响因素大,结果精度差。

3、磷含量的测定多采用光度法或icp法,参见《csm 04 13 94 01-2001稀土合金-铝、锰、钛、磷含量的测定-电感耦合等离子体发射光谱法》、《csm 04 13 15 01-2001稀土合金-磷含量的测定-铋磷钼蓝光度法》。测试周期较长。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于测定硅镁包芯线的芯粉中镁、磷元素含量的icp方法,以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

2、具体如下,本发明提供了一种用于测定硅镁包芯线的芯粉中镁、磷元素含量的icp方法,包括以下步骤:

3、s1、样品分解:

4、将芯粉采用混酸溶液溶解后,制得第一混合物;

5、所述混酸溶液由硝酸溶液、第一盐酸和氢氟酸组成;

6、将高氯酸溶液和所述第一混合物混合后浓缩,制得第二混合物;

7、将所述第二混合物和第二盐酸混合,制得试液;

8、s2、采用icp法测定试液中镁元素和磷元素的含量。

9、根据本发明方法技术方案中的一种技术方案,至少具备如下有益效果:

10、本发明的测定方法解决了相关技术中镁检测前处理需要多重分离,过程繁琐,受操作人员判断终点主观影响因素大的问题,实现了镁、磷的一次溶样,同步测定,方法简便快速。

11、采用混酸溶液和高氯酸溶液处理后,制得的试液清亮无残留,无需过滤可直接引入icp测定,从而实现镁与磷的同步检测。

12、根据本发明的一些实施方式,所述硝酸溶液、所述第一盐酸和所述氢氟酸的体积比为1:0.8~1.2:0.8~1.2。

13、根据本发明的一些实施方式,所述硝酸溶液和所述高氯酸溶液的体积比为1:0.8~1.2。

14、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉和所述硝酸溶液的质量体积比为1g:40ml~60ml。

15、将称样量确定在0.1g±0.01g,分析试液体积稀释至200ml。

16、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉和所述第一盐酸的质量体积比为1g:40ml~60ml。

17、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉和所述高氯酸的质量体积比为1g:40ml~60ml。

18、根据本发明的一些实施方式,步骤s1中所述溶解的温度为150℃~250℃。

19、通过对溶解温度进行控制,防止溶解酸过快蒸发。

20、根据本发明的一些实施方式,步骤s1中所述浓缩的温度为200℃~250℃。

21、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉的粒度在0.125mm以下。

22、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉中镁元素的质量含量为5%~15%。

23、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉中镁元素的质量含量为6%~15%。

24、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉中镁元素的质量含量为7%~15%。

25、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉中镁元素的质量含量为8%~15%。

26、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉中镁元素的质量含量为9%~15%。

27、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉中镁元素的质量含量为9%~11%。

28、根据本发明的一些实施方式,所述芯粉中磷元素的质量含量为0.02%~0.2%。

29、根据本发明的一些实施方式,所述硝酸溶液的质量分数为60%~70%。

30、根据本发明的一些实施方式,所述第一盐酸的质量分数为30%~36%。

31、根据本发明的一些实施方式,所述氢氟酸的质量分数为35%~40%。

32、根据本发明的一些实施方式,所述第二盐酸由第一盐酸和水混合而成。

33、根据本发明的一些实施方式,所述第二盐酸中第一盐酸和水的体积比为1:0.9~1.1。

34、根据本发明的一些实施方式,所述高氯酸溶液的质量分数为70%~72%。

35、根据本发明的一些实施方式,所述icp法测试过程中镁元素分析线选自285.213nm或202.582nm。

36、根据本发明的一些实施方式,所述icp法测试过程中磷元素分析线选自177.495nm或178.284nm。

37、本发明的方法在平衡考虑镁与磷含量差距,分别选取镁的次灵敏线和磷的灵敏线作为分析线,实现即控制高含量镁的强度不溢出,又保证低含量元素磷的强度有足够好的精密度。

38、根据本发明的一些实施方式,所述icp法中校准曲线的建立方法,包括以下步骤:

39、将铁标样用第一盐酸溶解后,依次加入镁标准溶液和磷标准溶液,制得不同浓度梯度的校准溶液;

40、将校准溶液采用icp法测试,获得强度数据,从而建立校准曲线。

41、根据本发明的一些实施方式,所述铁标样和所述第一盐酸的质量体积比为1g:90ml~110ml。

42、根据本发明的一些实施方式,所述铁标样中铁的质量分数为99.9%~100%。

43、本发明通过平衡考虑镁与磷含量差距,通过控制称样量,选择合适的特征分析线,保证高低含量元素均能有较好的精密度,实现一次溶样,镁、磷元素的同步检测。分析周期可从单独测定镁4h,缩减至镁磷同时测定在1h内。

44、根据本发明的一些实施方式,所述icp法测试过程中选择mg分析线为285.213nm时,则校准曲线为:y=16099.15554*x+62.53482。

45、根据本发明的一些实施方式,所述icp法测试过程中选择mg分析线为202.582nm时,则校准曲线为:y=262.66027*x-0.72837。

46、根据本发明的一些实施方式,所述icp法测试过程中选择p分析线为178.284nm时,则校准曲线为:y=1014.62590*x+0.52441。

47、根据本发明的一些实施方式,所述icp法测试过程中选择p分析线为177.495nm时,则校准曲线为:y=866.87610*x+0.75071。

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