一種釩渣中釩含量的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釩渣中釩含量的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 釩主要用于鋼鐵工業(yè)的合金化作用、有色金屬和稀有金屬，同時(shí)還用于汽車工業(yè)、 建筑工業(yè)、電子工業(yè)、宇航及陶瓷工業(yè)，隨著釩渣系列產(chǎn)品的開發(fā)利用，作為原料的釩渣的 希求不斷增加。釩渣是對(duì)含釩鐵水在提釩過(guò)程中經(jīng)氧化吹煉得到的或含釩鐵精礦經(jīng)濕法提 釩所得到的含氧化釩的渣子的統(tǒng)稱，它是提取釩氧化物的主要原料，釩渣主要成分是V2Q5、 P205、A1203、CaO、MnO、Si02以及Fe等。
[0003] 由于釩渣中最主要化學(xué)成分是V2(]5，而釩渣中V2(]5的含量是判斷釩渣質(zhì)量的評(píng)價(jià)依 據(jù)，因此，有必要研發(fā)一種準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性好，分析周期短，測(cè)試成本低，尤其適用于釩含 量多0. 5%的釩渣試樣的檢測(cè)方法，以適應(yīng)現(xiàn)代化冶煉生產(chǎn)的迫切需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種釩渣中釩含量的檢測(cè)方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括前處理、測(cè)定步驟，具體包括： A、 前處理： 1) 將試樣粉碎，在105~110°C干燥1. 5~2. 5h，密封于干燥器中冷卻至20~25°C; 2) 精密稱取1)步驟處理后的試樣0. 2000g，置于預(yù)先盛有4. 0g氫氧化鈉的剛玉坩堝 中，混勻，再覆蓋l~3g氫氧化鈉，于600~800°C下熔融8~12min后冷卻至20~25°C，將試樣連 同坩堝一起轉(zhuǎn)移至燒杯中，加入200~400ml的80~100°C熱水浸取，待熔融物清洗至燒杯中 后，再將坩堝用80~100°C熱水和1+1硫酸沖洗至燒杯中，然后將燒杯置于電熱板上加熱至 90~98°C微沸4~6min，取下冷卻至20~25°C，加入55ml的1+1硫酸，加熱至90~98°C微沸濃 縮溶液體積至90~110ml，取下冷卻至室溫得到試液a; 3) 將試液a中加入5ml硫酸亞鐵銨溶液，放置4~6min，滴加高錳酸鉀溶液至溶液呈穩(wěn) 定的紅色并保持4~6min，加入8~12ml脲溶液，滴加亞硝酸鈉溶液至溶液紅色消失，再過(guò)量 1~2滴得到試液b; B、 測(cè)定：將試液b中滴加3~5滴N-苯代鄰氨基苯甲酸指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定 溶液滴定至溶液呈亮綠色為終點(diǎn)，記下所消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的毫升數(shù)，按下式 計(jì)算得到試樣中的釩含量： 式中：
c一一硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為（mol/L);m--步驟B中的試樣質(zhì)量，單位為g; V。一一滴定空白試驗(yàn)溶液消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為ml; V一一滴定試樣溶液消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為ml; 50. 9415--銀的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾（g/mol)。
[0006] 其中硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制包括以下具體步驟： 1) 稱取7. 84g硫酸亞鐵銨置于盛有200ml硫酸（5+95)的400ml燒杯中，待硫酸亞鐵 銨溶解完全后，移入l〇〇〇ml容量瓶中，用硫酸（5+95)稀釋至刻度，搖勻，得標(biāo)準(zhǔn)溶液a; 2) 稱取0. 9806g已預(yù)先在140-150°C干燥2h并于干燥器中冷卻至室溫的重鉻酸鉀(基 準(zhǔn)試劑)于250ml燒杯中，加水溶解，移入1000容量瓶中，用水稀釋至刻度并搖勻，得標(biāo)準(zhǔn)溶 液b; 3 )標(biāo)定： 移取標(biāo)準(zhǔn)溶液b25. 00ml于250ml錐形瓶，加10ml硫磷混合酸，滴加3-5滴N-笨代鄰 氨基笨甲酸指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液呈亮綠色為終點(diǎn)，同時(shí)標(biāo)定三 份，所消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的毫升數(shù)不大于0.lml。
[0007] 4)計(jì)算： 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度按下式計(jì)算： 式中：
C;i.一一硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為（mol/L); C；3： 一一重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為（mol/L);， Vi一一滴定重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為ml;V2 移取重絡(luò)酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為ml; 本發(fā)明所述的檢測(cè)方法對(duì)釩含量多〇. 5%的釩渣試樣進(jìn)行檢測(cè)，與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比： 檢測(cè)范圍較大，在檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性方面，本發(fā)明所述方法采用的分析步驟與參數(shù)設(shè)定，有 利于試樣溶解完全，無(wú)殘留，無(wú)異質(zhì)干擾，減少了實(shí)驗(yàn)誤差，檢測(cè)結(jié)果具有良好的穩(wěn)定性、重 現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。在檢測(cè)速度方面，本發(fā)明所述方法具有分析速度快，檢測(cè)周期短，分析效率 高的特點(diǎn)，不但節(jié)約了檢測(cè)時(shí)間，減輕了測(cè)試分析人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還減少了能耗，有利于 企業(yè)降本增效。在檢測(cè)流程方面，本發(fā)明所述方法操作簡(jiǎn)單，易學(xué)好懂，對(duì)測(cè)試分析人員無(wú) 過(guò)高要求，具有較好的推廣應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制， 基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0009] 本發(fā)明所述的釩渣中釩含量的檢測(cè)方法，包括前處理、測(cè)定步驟，具體包括： A、前處理： 1) 將試樣粉碎，在105~110°C干燥1. 5~2. 5h，密封于干燥器中冷卻至20~25°C; 2) 精密稱取1)步驟處理后的試樣0. 2000g，置于預(yù)先盛有4. 0g氫氧化鈉的剛玉坩堝 中，混勻，再覆蓋l~3g氫氧化鈉，于600~800°C下熔融8~12min后冷卻至20~25°C，將試樣連 同坩堝一起轉(zhuǎn)移至燒杯中，加入200~400ml的80~100°C熱水浸取，待熔融物清洗至燒杯中 后，再將坩堝用80~100°C熱水和1+1硫酸沖洗至燒杯中，然后將燒杯置于電熱板上加熱至 90~98°C微沸4~6min，取下冷卻至20~25°C，加入55ml的1+1硫酸，加熱至90~98°C微沸濃 縮溶液體積至90~110ml，取下冷卻至室溫得到試液a; 3)將試液a中加入5ml硫酸亞鐵銨溶液，放置4~6min，滴加高錳酸鉀溶液至溶液呈穩(wěn) 定的紅色并保持4~6min，加入8~12ml脲溶液，滴加亞硝酸鈉溶液至溶液紅色消失，再過(guò)量 1~2滴得到試液b; B、測(cè)定：將試液b中滴加3~5滴N-苯代鄰氨基苯甲酸指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定 溶液滴定至溶液呈亮綠色為終點(diǎn)，記下所消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的毫升數(shù)，按下式 計(jì)算得到試樣中的釩含量：
式中： c一一硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為（mol/L);m--步驟B中的試樣質(zhì)量，單位為g; V。一一滴定空白試驗(yàn)溶液消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為ml; V一一滴定試樣溶液消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為ml; 50. 9415--銀的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾（g/mol)。
[0010] A步驟1)中所述粉碎的粒度為<0· 125mm。
[0011] A步驟3)中所述的硫酸亞鐵溶液的濃度為50g/L。
[0012] A步驟3)中所述的高錳酸鉀溶液的濃度為20 g/L。
[0013] A步驟3)中所述的脲溶液的濃度為100 g/L。
[0014] A步驟3)中所述的亞硝酸鈉溶液的濃度為10 g/L。
[0015] B步驟中所述的N-苯代鄰氨基苯甲酸的濃度為1 g/L。
[0016] 所述的檢測(cè)方法適用于釩渣中釩含量彡0.5%的試樣的測(cè)定。
[0017] 本發(fā)明所述的檢測(cè)方法具體操作方法如下： A、 試樣預(yù)處理：將試樣粉碎至粒度彡0. 125mm，在105~110°C干燥1. 5~2. 5h，密封于干 燥器中，冷卻至室溫； B、 試樣溶解：稱取0. 2000g試樣，置于預(yù)先盛有4. 0g氫氧化鈉的剛玉坩堝中，混勻，再 覆蓋2g氫氧化鈉，于700恪融lOmin后冷卻至室溫，將剛玉謝堝置于500ml燒杯中用熱水 浸取，待熔融物清洗完畢后，再用水和少量硫酸（1+1)洗出坩堝。于電熱板上微沸5min，取 下冷卻，加55ml硫酸（1+1)，于電熱板上微沸至溶液體積濃縮至100ml左右，取下冷卻至室 溫，得試液。
[0018] C、氧化還原處理：將步驟B所得試液加5ml硫酸亞鐵銨溶液，放置5min，滴加高錳 酸鉀溶液至溶液呈穩(wěn)定的紅色并保持5min。加10ml脲溶液，滴加亞硝酸鈉溶液至溶液紅色 消失，再過(guò)量1-2滴，得試液。
[0019]D、滴定：將步驟C所得試液滴加3-5滴N-笨代鄰氨基笨甲酸指示劑，用硫酸亞鐵 銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液呈亮綠色為終點(diǎn)，記下所消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的毫升 數(shù)。
[0020] E、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液配制：稱取7. 84g硫酸亞鐵銨置于盛有200ml硫酸（5+95)的 400ml燒杯中，待硫酸亞鐵銨溶解完全后，移入1000ml容量瓶中，用硫酸（5+95)稀釋至刻 度，搖勻，得標(biāo)準(zhǔn)溶液a; 稱取0. 9806g已預(yù)先在140~150°C干燥2h并于干燥器中冷卻至室溫的重鉻酸鉀(基準(zhǔn) 試劑)于250ml燒杯中，加水溶解，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度并搖勻，得標(biāo)準(zhǔn)溶 液b; 標(biāo)定： 移取標(biāo)準(zhǔn)溶液b25. 00ml于250ml錐形瓶，加10ml硫磷混合酸，滴加3-5滴N-笨代鄰 氨基笨甲酸指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液呈亮綠色為終點(diǎn)，同時(shí)標(biāo)定三 份，所消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的毫升數(shù)不大于0.lml。
[0021] 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度按下式計(jì)算：
式中： C：；i.一一硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為（mol/L); C；；2一一重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為（mol/L);， Vi一一滴定重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為ml;V2-一移取重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為ml。
[0022] F、含量計(jì)算：試樣中釩含量按下式計(jì)算： 式中：
c一一硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為（mol/L);m--步驟B中的試樣質(zhì)量，單位為g; V。一一滴定空白試驗(yàn)溶液消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為ml; V一一滴定試樣溶液消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為ml; 50. 9415--銀的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾（g/mol)。
[0023] 所述步驟B中，4. 0g氫氧化鈉置于剛玉坩堝中，稱取0. 2000g試樣于剛玉坩堝中， 搖動(dòng)坩堝使試樣與氫氧化鈉混勻，浸取的熱水采用剛沸騰的水。
[0024] 所述步驟B及步驟E中，氫氧化鈉為固體，采用30ml的剛玉i甘堝。
[0025] 硫酸亞鐵銨溶液50g/L，高錳酸鉀溶液20g/L，脲溶液100g/L，亞硝酸鈉溶液10g/ L，N-笨代鄰氨基笨甲酸溶液1g/L，硫磷混合酸15+15+70,所述硫酸亞鐵銨溶液由5g硫酸 亞鐵銨溶于硫酸（1+1)中，所述硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液配制由硫酸（1+1)配制，并用其稀 釋至體積，N-笨代鄰氨基笨甲酸溶液由lgN-笨代鄰氨基笨甲酸溶解于100ml熱碳酸鈉溶 液20g/L中。
[0026] 所述步驟E中，標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液a配制所用的硫酸亞鐵銨為分析純?cè)噭?，?biāo)準(zhǔn)滴定溶 液b配制所用的重鉻酸鉀為基準(zhǔn)試劑。
[0027] 所述步驟A、步驟B及步驟E中，冷卻至室溫指的是冷卻至20~25°C。
[0028] 所述步驟B中，用沸水浸提指的是在燒杯中用沸水浸提，將試樣熔塊浸提至熔塊 溶解完全，再用水和少量硫酸（1+1)洗出坩堝。
[0029] 所述步驟C中，硫酸亞鐵銨還原釩、鉻，高錳酸鉀將低價(jià)釩氧化成高價(jià)釩，同時(shí)氧 化過(guò)量的硫酸亞鐵銨，過(guò)量的高錳酸鉀在脲存在下以亞硝酸鈉還原。 所述步驟D中，滴定管為經(jīng)