專利名稱：：鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，屬于分析化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：近年來，在煉鋼生產(chǎn)過程中，為了凈化鋼液，改變夾雜物的形態(tài)，提高鋼水可鑄性和力學(xué)性能，降低成本，常常在爐外精煉過程中加入鐵鈣等合金包芯線。為了保證鐵鈣包芯線中芯粉的質(zhì)量，為鐵鈣線芯粉加入量提供參考數(shù)據(jù)，通常需要及時準(zhǔn)確地測定鐵鈣線芯粉中金屬鈣、鐵的含量。鐵鈣線芯粉由鐵粉和鈣粒按配比混勻，鐵鈣線芯粉芯粉中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為鐵5080%、|丐2050%，其它不可避免的雜質(zhì)元素甚微。在日?；瘜W(xué)分析中，取制樣非常關(guān)鍵，要求采取足夠量試樣，以確保試樣具有代表性，同時對所取試樣要通過破碎、粉碎、混勻、縮分等步驟以確保試樣符合化學(xué)分析要求粒度。由于鐵鈣線芯粉中金屬鈣顆粒在空氣中易氧化變質(zhì)，如試樣制備為化學(xué)分析用粉末樣，會導(dǎo)致檢測結(jié)果失真。因此，樣品氧化變質(zhì)成為準(zhǔn)確測定鐵鈣線芯粉鈣含量技術(shù)難點。周桂海，《EDTA滴定法測定鈣鐵線中金屬鈣含量》，《梅山科技》，2008年第3期4142頁中公開了一種采用直截取一定長度包芯線(長度未明確)，直接稱樣測定化學(xué)成分的方法。該方法的主要步驟為取樣品(該方法未公開樣品取樣量，根據(jù)其樣品分解所加鹽酸和硝酸的量可以推定其樣品取樣量在10g以下)，加適量水水化(使部分鈣與水反應(yīng))，然后加入鹽酸和硝酸，加熱使樣品完全溶解，所得試液中再加入氯化銨，然后用氨水調(diào)節(jié)pH=67，加熱煮沸，再次調(diào)節(jié)pH=67，過濾，濾液中加入適量鎂溶液、三乙醇胺溶液、氫氧化鈉溶液和鈣指示劑，以EDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色，即為滴定終點。根據(jù)EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的消耗計算鈣含量。吳細(xì)平等，《鋁鈣線中鈣、鐵、鋁測定方法》，《江西冶金》，2008年2月第28巻第1期中公開了一種通過增加取樣量(69g)，采用常規(guī)方法測定鈣含量的方法。上述方法存在下述缺陷1、樣品取樣量較低(均在10g以下)，取樣的代表性不強；2、由于鐵粉、鈣粒粒度和比重差別較大，采用上述方法測定樣品的精密度差，難以達(dá)到準(zhǔn)確測定的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠更準(zhǔn)確測定鐵鈣包芯線中鈣含量的方法。本發(fā)明鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法為取鐵鈣包芯線中的芯粉，過篩，分別測定篩上芯粉和篩下芯粉中的鈣含量，篩上芯粉和篩下芯粉鈣含量的加權(quán)值之和即為鐵鈣包芯線中的鈣含量，具體計算公式為Wck,c纖)+k2Wca(篩下)式中，Wa為鐵鈣包芯線芯粉中鈣的質(zhì)量含量，WCa(lf±)為篩上芯粉中鈣的質(zhì)量含量，W^蹄下)為篩下芯粉中鈣的質(zhì)量含量，、為篩上芯粉占總芯粉的質(zhì)量百分比；k2為篩下芯粉占總芯粉的質(zhì)量百分比。進(jìn)一步的，上述鐵f丐包芯線中的芯粉優(yōu)選過0.40.6mm篩，更優(yōu)選過0.5mm篩。進(jìn)一步的，為了使測定結(jié)果更準(zhǔn)確，使取樣更具有代表性，本發(fā)明方法中鐵鈣包芯線中的芯粉的取樣量優(yōu)選為4050g。由于鐵粉、鈣粒粒度和比重差別較大，鈣粒在空氣中容易被氧化變質(zhì)，直接測定鐵鈣包芯線中的芯粉的鈣含量時，需要進(jìn)行大量化學(xué)預(yù)處理工作。這也使得目前在測定鐵鈣包芯線中的芯粉的鈣含量時，取樣量都較少(一般為46g，最高不超過10g)。本發(fā)明通過對鐵鈣包芯線中的芯粉篩分，將鐵粉(篩下芯粉的主要成分)和鈣粒(篩上芯粉的主要成分)分離開來，大大減少了化學(xué)預(yù)處理試樣的工作量，也減少了鈣粒被氧化的幾率，可以進(jìn)行大量取樣，解決了本領(lǐng)域長期未解決的技術(shù)難題。在大量取樣時，由于篩上芯粉的粒度較大，混合不均勻，需要完全測定篩上芯粉中的鈣含量。而篩下芯粉的粒度較小，容易混勻，取混勻后的篩下芯粉46g測定鈣含量即可。其中，上述篩上芯粉或篩下芯粉的鈣含量優(yōu)選采用EDTA滴定法測定。進(jìn)一步的，本發(fā)明鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其篩上芯粉或篩下芯粉的鈣含量測定包括如下步驟a、溶解取篩上芯粉或篩下芯粉，加適量水水化，然后加入適量鹽酸使篩上芯粉或篩下芯粉完全溶解；b、繼續(xù)加入適量硝酸并加熱煮沸，使Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)溶液至沉淀產(chǎn)生，然后用鹽酸調(diào)節(jié)沉淀剛好溶解；c、加入適量六次甲基四胺緩沖溶液，煮沸使六次甲基四胺中的氨釋放；d、C步驟所得濾液中加入適量含鎂溶液(如氯化鎂溶液等)、三乙醇胺溶液、氫氧化鉀溶液和含鈣指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液顏色由紫紅色變化藍(lán)色為終點，根據(jù)消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計算篩上芯粉或篩下芯粉中的鈣含量。本發(fā)明方法可以大量取樣，精密度更高，測定結(jié)果更為準(zhǔn)確，為鐵鈣包芯線中鈣含量的測定提供了一種新的選擇，具有廣闊的應(yīng)用前景。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例采用本發(fā)明方法測定鐵鈣包芯線中鈣含量1、樣品取樣及過篩截除約2m長鐵鈣包芯線試樣后，立即剪取25cm左右長鐵鈣包芯線；將所取試樣芯粉取出，置于稱量瓶中。將芯粉全部過O.5mm標(biāo)準(zhǔn)試樣篩，稱量，記錄篩上芯粉、篩下芯粉質(zhì)量，并計算篩上、篩下芯粉所占的百分比例。2、測定次數(shù)同一試樣測定2次，即截除約2m長鐵鈣包芯線試樣后，立即剪取兩段25cm左右長鐵鈣包芯線用于測定。3、試料量全部篩上芯粉分裝于兩個500mL燒杯中，蓋上表面皿。篩下芯粉混勻后，稱取5.Og(精確至O.lmg)篩下芯粉于500mL燒杯中，蓋上表面皿。4、試料溶解向裝篩上芯粉的兩個500mL燒杯中，各分次加入50mL水水化，待反應(yīng)平靜后，各分次加入100mL鹽酸(指未稀釋的濃鹽酸，下同)溶解，至液面平靜，加熱至分解完全，取下冷卻至室溫，將兩個燒杯中的溶液全部轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，為試液A;向裝5.Og篩下芯粉的500mL燒杯中，分次加入lOOmL水水化，待反應(yīng)平靜后，分次加入lOOmL鹽酸溶解，至液面平靜，加熱至分解完全，取下冷卻至室溫，將溶液轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，為試液B。5、鐵鈣沉淀分離移取10.00mL試液A于300mL燒杯中，加10mL硝酸(指未經(jīng)稀釋的濃硝酸，下同)，加熱煮沸23min，用水稀釋至150mL，用氫氧化鉀溶液調(diào)至沉淀產(chǎn)生，再用鹽酸調(diào)至沉淀剛好溶解，加入15mL300g/L六次甲基四胺緩沖溶液，置于電熱板上煮沸2min3min，冷卻后定容于250mL容量瓶中干過濾，為濾液C。移取15.00mL試液B于300mL燒杯中，余下同試液A分離步驟，制成濾液D。6、滴定移取25mL濾液C于500mL三角瓶中，加入2mL0.5mg/mL氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液，5mL2+1(即三乙醇胺與水體積比為2:1)三乙醇胺溶液，20mL400g/L氫氧化鉀溶液，少許鈣指示劑，用0.Olmol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液顏色由紫紅色變化藍(lán)色為終點，由消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計算篩上芯粉中鈣含量。移取100mL濾液D于500mL三角瓶中，加入0.5mg/mL2mL氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液，余下同濾液C中鈣滴定操作步驟，由消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計算篩下芯粉中鈣含量。注篩上芯粉、篩下芯粉鈣含量的加權(quán)值之和為鐵鈣包芯線芯粉中鈣含量。7、分析結(jié)果7.1按(1)、(2)式分別計算篩上(或篩下)芯粉、鐵鈣包芯線芯粉中鈣含量，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示『？￡腦Ca(^1—;')x10—.W;Gi(篩上或篩下)=-X100式中TEDTA/Ca——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液對鈣的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)——試液消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;V。——空白試驗消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;r—試液分取比(分取比為移取體積容量瓶定容體積，如本實施例篩上芯粉分取比10/500X25/250=1/500);m——篩上或篩下芯粉的試料量(g)。Wca二k,ca(蹄上)+k2Wca(篩下)式中，Wa為鐵鈣包芯線芯粉中鈣的質(zhì)量含量，WCa(lf±)為篩上芯粉中鈣的質(zhì)量含量，W^蹄下)為篩下芯粉中鈣的質(zhì)量含量，、為篩上芯粉占總芯粉的質(zhì)量百分比；k2為篩下芯粉占總芯粉的質(zhì)量百分比。7.2樣品分析結(jié)果計算試樣的2個分析值的算術(shù)平均值，并按GB/T8170的規(guī)定修約至小數(shù)點后兩位，其值作為該樣品的一個分析結(jié)果。量，測定結(jié)果見表l。表1本發(fā)明方法測定鐵鈣包芯線芯粉鈣質(zhì)量含量結(jié)果按上述方法，取10個試樣，每個試樣剪取兩段25cm左右(約45g)，測定樣品中鈣<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>計算出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>從表1可以看出樣品中鈣量測定結(jié)果總標(biāo)準(zhǔn)偏差估計值為0.79%，測定結(jié)果精密度(包括取制化偏差)較好。從3個批次鐵f丐線產(chǎn)品中，按上述方法分別剪取15cm，25cm、50cm試樣四段(分別測定4次)，芯粉質(zhì)量在20100g，測定并計算鈣含量，結(jié)果見表2。表2本發(fā)明方法測定鐵鈣包芯線芯粉鈣質(zhì)量含量結(jié)皋<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注極差=最大值_最小值(反映方法精密度)。從表2可以看出，本發(fā)明方法精密度較高，取樣量越大，測定結(jié)果越準(zhǔn)確。對比試驗例采用吳細(xì)平等在《江西冶金》發(fā)表的《鋁鈣線中鈣、鐵、鋁測定方法》，直接剪取試樣6cm試樣，試樣質(zhì)量為10g，各測定4次，與本發(fā)明方法進(jìn)行對比，本發(fā)明方法直接剪取試樣25cm，試樣質(zhì)量為45g，結(jié)果見表3。表3鐵鈣包芯線芯粉鈣質(zhì)量含量測定結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從表3可以看出，本發(fā)明方法的精密度明顯高于現(xiàn)有方法。權(quán)利要求鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其特征在于取鐵鈣包芯線中的芯粉，過篩，分別測定篩上芯粉和篩下芯粉中的鈣含量，篩上芯粉和篩下芯粉鈣含量的加權(quán)值之和即為鐵鈣包芯線中的鈣含量，具體計算公式為WCa＝k1WCa(篩上)+k2WCa(篩下)式中，WCa為鐵鈣包芯線芯粉中鈣的質(zhì)量含量，WCa為篩上芯粉中鈣的質(zhì)量含量，WCa為篩下芯粉中鈣的質(zhì)量含量，k1為篩上芯粉占總芯粉的質(zhì)量百分比；k2為篩下芯粉占總芯粉的質(zhì)量百分比。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其特征在于鐵鈣包芯線中的芯粉過0.40.6mm篩。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其特征在于鐵鈣包芯線中的芯粉過O.5mm篩。4.根據(jù)權(quán)利要求13任一項所述的鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其特征在于鐵鈣包芯線中的芯粉的取樣量為2050g。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其特征在于取所有的篩上芯粉測定其鈣含量；篩下芯粉混勻后取46g，測定其鈣含量。6.根據(jù)權(quán)利要求15任一項所述的鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其特征在于篩上芯粉或篩下芯粉的鈣含量采用EDTA滴定法測定。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其特征在于篩上芯粉或篩下芯粉的鈣含量測定包括如下步驟a、溶解取篩上芯粉或篩下芯粉，加適量水水化，然后加入適量鹽酸使篩上芯粉或篩下芯粉完全溶解；b、繼續(xù)加入適量硝酸并加熱煮沸，使Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)溶液至沉淀產(chǎn)生，然后用鹽酸調(diào)節(jié)沉淀剛好溶解；c、加入適量六次甲基四胺緩沖溶液，煮沸使六次甲基四胺中的氨釋放；d、c步驟所得濾液中加入適量含鎂溶液、三乙醇胺溶液、氫氧化鉀溶液和含鈣指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液顏色由紫紅色變化藍(lán)色為終點，根據(jù)消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計算篩上芯粉或篩下芯粉中的鈣含量。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，其特征在于d步驟所述含鎂溶液為氯化鎂溶液。全文摘要本發(fā)明涉及鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法，屬于分析化學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供了一種能夠更準(zhǔn)確測定鐵鈣包芯線中鈣含量的方法。本發(fā)明鐵鈣包芯線中鈣含量的測定方法為取鐵鈣包芯線中的芯粉，過篩，分別測定篩上芯粉和篩下芯粉中的鈣含量，篩上芯粉和篩下芯粉鈣含量的加權(quán)值之和即為鐵鈣包芯線中的鈣含量。本發(fā)明方法可以大量取樣，精密度更高，測定結(jié)果更為準(zhǔn)確，為鐵鈣包芯線中鈣含量的測定提供了一種新的選擇，具有廣闊的應(yīng)用前景。文檔編號G01N21/79GK101713742SQ20091031135公開日2010年5月26日申請日期2009年12月14日優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日發(fā)明者劉經(jīng)程,李小青,楊新能,陳德申請人:攀枝花新鋼釩股份有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司