磷化工中控分析规程

-1-第一部分硫酸分析第一章硫铁矿、硫磺分析第一节硫磺分析一、液硫酸度1、原理用水—异丙醇混合液浸取硫磺中的酸性物质，以酚酞为指示剂，氢氧化钠标准滴定溶液滴定。2、试剂和溶液本方法要求使用不含CO2的蒸馏水。2.1异丙醇：分析纯；2.2C（NaOH）=0.05mol/L；2.3酚酞指示剂：1%乙醇溶液。3、测定步骤称取通过60目网筛的试样25g，称准至0.1g，置于250ml的具塞磨口锥形瓶中，加25ml异丙醇，塞上瓶塞，振摇至硫磺完全湿润，再加50ml水，塞上瓶塞，振摇2分钟，维持20分钟并不时振摇，加3滴酚酞溶液,用氢氧化钠标准溶液滴定至粉红色保持30秒钟。4、计算酸度X以硫酸的质量百分数表示：100049.0mCVX酸式中：c—氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；v—滴定所耗的体积，ml；m—试样的质量，g。5、说明5.1必须使用不含CO2的蒸馏水；5.2振摇时必须塞好瓶塞，防止空气中的二氧化碳进入。二、液硫灰分1、原理在空气中缓慢燃烧试样，然后在温度为750-800℃马弗炉中灼烧、冷却、称重。2、仪器2.150ml瓷坩埚；2.2电热板；2.3马弗炉。3、测定步骤3.1将洁净的瓷坩埚置于750-800℃马弗炉中至连续两次称量之差不大于0.0005g。在上述已恒重的瓷坩埚中称取25g试样，称准至0.05g；3.2把盛有试样的瓷坩埚置于电热板上，使硫磺缓慢熔融，待完全熔融后，用小火点燃硫磺，使硫磺缓慢燃烧，燃烧完毕移至750-800℃马弗炉中灼烧40分钟，冷却称重。重复上述操作，直至连续两次称量之差不大于0.0005g。4、计算灰分X以质量百分数表示，按下式计算1001mmX式中：m—试样质量，g；m1—灼烧后残渣的质量，g。5、说明5.1灼烧时必须放在通风橱中进行，防止中毒；5.2坩埚必须恒重；-2-5.3燃烧必须完全。第二节硫铁矿分析一、硫铁矿中有效硫的测定1、原理试样在850℃空气流中燃烧，单体硫与硫化物中的硫转变为二氧化硫气体逸出，经双氧水捕集氧化成硫酸，以甲基红一次甲基蓝为混合指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定。4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2↑SO2+H2O2=H2SO42NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O2、试剂2.1过氧化氢：3%溶液（用甲基红一次甲基蓝混合指示剂调至紫红色）；2.2无水氯化钙：化学纯固体；2.3烧碱石棉：化学纯、粒状；2.4甲基红一次甲基蓝混合指示剂：2g/L的甲基红乙醇溶液和1g/L的次甲基蓝乙醇溶液等体积混合配制；2.5氢氧化钠：C（NaOH）=0.1mol/L。3、仪器高温定碳炉：可控温850±10℃。4、测定步骤4.1连接好装置，检查系统的气密性；4.2在抽气状态下，加入一定量的双氧水溶液，用氢氧化钠标准滴定溶液调至绿色，然后将氢氧化钠标准滴定溶液调至滴定管零刻度处；4.3当炉温升至850±10℃时，将盛有0.1-0.2g（精确至0.0002g）试样平铺于瓷舟，放在燃烧管口，用细金属丝送入燃烧管中心，立即塞紧管端橡皮塞，燃烧15分钟，以保证燃烧与吸收完全；4.4在燃烧过程中，生成的二氧化硫通过多孔滤板成为小气泡进入吸收液，被氧化成硫酸。随着燃烧和吸收的进行，当溶液颜色由绿色变为紫红色，应随时以NaOH标准滴定溶液滴定，直至吸收液由紫红色变为绿色不变为止，继续吸收5分钟，并用水冲洗支管三次以上，每次约为5mL，继续以NaOH标准滴定溶液滴定，直至吸收液不再由绿色变为红色即为终点；4.5取下瓷管进口橡皮塞，拉出瓷舟，将废液抽弃。5、计算有效硫%10001603.0mCV式中C—NaOH标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；V—NaOH标准滴定溶液的用量体积，mL；m—试样质量，g；0.01603—硫与1mmolNaOH相当的质量，g/mmol。6、说明6.1分析过程中确保装置不漏气；6.2在测定过程中温度必须控制在850±10℃；6.3保证燃烧吸收完全。二、渣含水的测定1、原理在烘箱中干燥失重即为水份2、仪器2.1培养皿；2.2烘箱：105±5℃；2.3天平：精度为0.01g。3、测定步骤-3-用已知质量的培养皿在天平上称取混合均匀的渣样约10g，放入烘箱中，于105±5℃恒温干燥2小时，取出，冷至室温称重(此样用于渣中含硫和全铁分析备用)。4、计算水份%=100mm式中△m—渣样的失重，g，m—渣样重，g。三、矿渣含硫将做水分后的试样制备成全部通过0.15mm的试验筛。同第二章第一节硫铁矿中有效硫含量测定方法。四、渣中全铁的测定——三氯化钛还原法1、原理用三氯化钛将铁离子还原为亚铁离子，以钨酸钠为还原指示剂，过量的三氯化钛在铜离子的催化下，借溶解氧予以氧化，然后用重铬酸钾标准滴定溶液滴定亚铁离子。2、试剂2.1二氯化锡50g/L：称取5gSnCl2，加入50mL热浓盐酸，再稀释至100mL；2.2硫磷混酸：于750mL水中，加入100mL浓磷酸，再缓缓加入150mL浓硫酸，混匀；2.3钨酸钠溶液：250g/L钨酸钠溶液与15%磷酸溶液等体积混合；2.4三氯化钛溶液：量取20mL三氯化钛，加入20mL浓盐酸，加水稀释至100mL，混匀，存放于棕色试剂瓶中，使用期15天左右；2.5二苯胺磺酸钠指示液5g/L：称取0.5g二苯胺磺酸钠，溶于100ml水中，加入二滴硫酸（密度=1.84g/ml），混匀，存放于棕色试剂瓶中；2.6硫酸铜溶液：25g/L；42.7盐酸：1+1；2.8重铬酸钾溶液0.1mol/L：称取4.904g预先于120±10℃温度下干燥4h的K2Cr2O7（基准试剂），加水稀释至1L；2.9硝酸：分析纯；2.10硫酸亚铁铵溶液0.05mol/L：称取1.96g硫酸亚铁铵溶于少量水中，加入10滴浓硫酸，移入100ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。3、测定步骤准确称取粒度小于0.15mm的试样0.2g（精确至0.0002g）于250ml锥形瓶中，用少量水润湿，加12ml硫磷混酸，再加1ml浓硝酸，低温加热至冒白烟达到锥形瓶1/3处，取下冷却。加20ml（1+1）盐酸，加热微沸，趁热滴加150g/L二氯化锡至溶液呈浅黄色，冷却至室温，继续滴加二氯化锡呈浅黄色，加入1滴钨酸钠溶液，滴加三氯化钛至溶液出现钨蓝色，并过量1滴，加4g/LCuSO4溶液至浅绿色，用蒸馏水冲洗瓶壁，稀释至100ml，加二苯胺磺酸钠指示剂4滴，用0.1mol/LK2Cr2O7标准滴定溶液滴定至紫色，即为终点。根据K2Cr2O7标准滴定溶液的用量，计算渣中全铁含量。同时用国家标准物质做标样试验，与样品对照。4、计算100vv标样样标标mmxx式中：V标——标样消耗K2Cr2O7的体积mL；V样——试样消耗K2Cr2O7的体积mL；m标——标样的质量g；m样——试样质量g。5、说明5.1三氯化钛还原Fe3+离子时，钨蓝出现即表示Fe3+离子已完全还原，此时应控制三氯化钛溶液过量1滴为好，若过量太多，钨蓝褪色缓慢；-4-5.2加入CuSO4后，一定要等钨蓝褪色1分钟左右才能滴定，否则会因三氯化钛未被完全氧化而多消耗K2Cr2O7标液，使结果偏高。五、烧出率根据矿中有效硫和渣含硫含量按下式计算：烧出率%=矿渣渣矿SSSS4.0160160100式中：S矿—矿中有效硫的含量,%；S渣—矿渣中有效硫的含量,%。第二章硫酸分析第一节鼓风机出口酸雾、水分一、三氧化硫含量1、原理炉气通过湿润的棉花塞，其中三氧化硫与水结合形成酸雾而被棉花过滤下来，将棉花塞所捕集的酸雾溶于水中，用碘标准滴定溶液滴定棉花上吸附的二氧化硫，再以氢氧化钠标准滴定溶液滴定总酸量，根据滴定耗用的氢氧化钠标准滴定溶液用量及通过气体的体积，计算出三氧化硫含量。SO3+H2O=H2SO4SO2+I2+H2O=H2SO4+2HI↑2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2OHI+NaOH=NaI+H2O2、试剂2.1碘标准滴定溶液：0.1mol/L；2.2淀粉指示剂5g/L；2.3甲基红指示剂1g/L；2.4标准滴定溶液0.1mol/LNaOH。3、仪器3.1采样针；3.2捕尘管；3.3脱脂棉；3.4湿式流量计；3.5温度计0～100℃；3.6压力计。4、测定步骤以一定量的脱脂棉，均匀铺入捕尘管中，加入少量蒸馏水使之湿润，将捕尘管已采样针、湿式流量计连接好，将采样针插入气体管道的三分之一处，调节气体流速0.5～0.6L/min连续采样100～150L，停止采气，取出采样针，记录采样时的温度，压力与体积，用棉花或滤纸擦净采样针外壁，将采样针内的棉花移入500mL烧杯中，用蒸馏水洗涤，加2～3滴5g/L淀粉指示剂，用0.1mol/L碘标准滴定溶液滴定至淡蓝色，然后用0.1mol/L硫代硫酸钠溶液将蓝色褪去，加入2～3滴甲基红指示剂，用NaOH标准滴定溶液滴定至橙色即为终点，与此同时，将等量的棉花及蒸馏水放入烧杯中，与上述相同方法做空白试验。5、计算H2SO4g/m30222111100004904.02VVVCVVC空白空白式中：C1—氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,mol/L；V1—氢氧化钠标准滴定溶液的用量,mL；V1空白—空白试验氢氧化钠标准滴定溶液用量,mL；C2—碘标准滴定溶液的量浓度,mol/L；V2—碘标准滴定溶液的用量,mL；V2空白—空白试验碘液的用量,mL；-5-V0—采样的体积（标准体积）,L；0.04904—与1mmolNaOH相当的硫酸质量,g/mmol。6、说明6.1分析时戴好防护用品；6.2检查装置气密性，防止漏气；6.3新装的干燥管必须进行预通气处理。二、鼓风机出口水分1、原理含有水分的气体，通过装P2O5吸收剂的干燥管，吸收其中的水分，根据吸收水分后干燥管的增重和通过气体的体积，即可求出气体中水分的含量。P2O5+H2O=2HPO3P2O5+2H2O=H4P2O7P2O5+3H2O=2H3PO42、试剂五氧化二磷：粉末状、分析纯。3、仪器3.1U型干燥管；3.2采样管；3.3湿式流量计；3.4天平，精度0.0001g；3.5缓冲桶；3.6水分箱。4、测定步骤4.1中性玻璃纤维的制备取玻璃纤维（5-6毫米）若干放入烧杯中，加浓盐酸浸泡24小时，然后洗至中性，在105±2℃下烘干备用。4.2预处理：将干燥、洁净，无碱性的玻璃纤维铺一层在烧杯底上，加上粉状五氧化二磷，用玻璃棒搅拌混合均匀，然后将其迅速放入洁净干燥带塞的U型干燥管中，擦净管口和支管，装上旋塞封口，使用前通入炉气5分钟，置换管中空气，然后放入干燥器内20～30分钟，称量备用，称准至0.0002g。4.3测定：在不连接干燥管的情况下排气数分钟，在水分箱内装入一支装有中性玻璃纤维的U形管，以便过滤炉气中的杂质，然后连接干燥管，流量计，碱水桶，打开旋塞，进行气体采样，调节速度2L/min左右，连续采样100～150L，停止采样，关上旋塞，将干燥管取下，放入干燥器30分钟左右称量，并记下测定时温度。5、计算水分含量（g/m3）10000Vm式中：△m—五氧化二磷干燥管采样后的增重，g；V0—采样体积换算成标况下的体积，L。6、说明6.1分析时戴好防护用品；6.2检查装置气密性，防止漏气；6.3新装的干燥管必须进行预通气处理。第二节转化器进、出口SO2含量的测定一、二氧化硫含量1、原理气体中的SO2通过定量的碘液被氧化成H2SO4和HI，以淀粉为指示液，根据I2标液的用量和余气的体积计算出SO2的含量。SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI↑-6-2、试剂2.1碘标液0.1mol/L（进口取10mL、一层出口取1mL）；2.2碘标液0.01mol/L（总出口1mL）；2.3淀粉指示剂5g/L。3、仪器3.1氨反应管；3.2500mL量气管；3.31000mL水准瓶；3.4温度计0～100℃；3.55L碱水桶。4、测定步骤4.1连接量气管，水准瓶及仪器装置，检查装置是否漏气，然后将量气管对零；4.2用移液管取碘液放入反应管中，加水稀释至四分之三处，加5g/L的淀粉指示剂2m