測定冶金原材料中磷含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測定冶金原材料中磷含量的方法，通過統(tǒng)一稱樣量，用硝酸鉍+抗壞血酸+鹽酸羥胺配置為混合還原劑，鉬酸銨+酒石酸鉀鈉+乙醇配置為混合顯色液，生成鉍磷鉬藍(lán)三元雜多酸，避免抗壞血酸還原性過強(qiáng)引起其他離子干擾，增強(qiáng)還原劑的穩(wěn)定性，混合還原劑和混合顯色液可顛倒加入，通過高含量分析段的定量稀釋，可用一條校準(zhǔn)曲線測定。利用本發(fā)明可以準(zhǔn)確的測量出冶金原材料中磷的含量，步驟簡單，操作方便，能很好地滿足生產(chǎn)中磷的分析要求。
【專利說明】測定冶金原材料中磷含量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種測定冶金原材料中磷含量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 冶金原材料是鋼鐵冶金過程中的源頭材料。在鋼鐵冶金的過程中，磷通常被認(rèn)為 是有害元素，鋼中磷高，易發(fā)生冷脆，影響其塑性、韌性和抗沖擊性，因此，測定冶金原材料 中的磷含量是非常有必要的。
[0003] 目前測定冶金原材料如冶金石灰、鐵礦石中磷含量的方法主要有磷酸鎂銨重量 法、磷鑰酸銨沉淀酸堿滴定法、鉍磷鑰藍(lán)光度法及ICP-AES法。上述方法都有其局限性和 缺陷，磷酸鎂銨重量法和磷鑰酸銨沉淀酸堿滴定法主要用于高含量的磷量測定，對低含 量的的磷量測定準(zhǔn)確性不夠；ICP-AES法測定磷的范圍廣泛，但其成本高，且有基體干擾， 對原材料中的低磷測定也有一定偏差；隨著現(xiàn)在儀器和分析技術(shù)不斷發(fā)展，鉍磷鑰藍(lán)光 度法仍然作為經(jīng)典的仲裁方法在使用，雖然磷鑰藍(lán)光度法測定磷是冶金原材料中磷量測 定的普遍方法，且多參照國標(biāo)GB/T3286. 6-1998 (石灰石、白云石化學(xué)分析方法）和GB/ T6730. 19-1986(鐵礦石化學(xué)分析方法）中磷量的測定執(zhí)行，但是其溶樣方法不統(tǒng)一，部分 單位仍然采用硫酸冒煙法，當(dāng)原材料含鈣量高時易生成鈣的硫酸鹽沉淀，影響磷的測定，且 顯色液必須按順序依次加入，根據(jù)試樣含磷量不同，至少要做兩個分析段，做多條校準(zhǔn)曲 線，繁瑣費時。
[0004] 綜上所述，目前冶金原材料中磷含量的測試方法都存在一定的不足，缺乏一種能 夠簡單方便、快速準(zhǔn)確測定冶金原材料中磷含量的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有冶金原材料中磷含量的測試方法存在的準(zhǔn)確性不高， 方法繁瑣費時的缺陷，提供一種簡單方便、快速準(zhǔn)確的測定冶金原材料中磷含量的方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的測定冶金原材料中磷含量的方法，其步驟如 下：
[0007] (1)將原材料試樣用10?30mL濃鹽酸、3?IOmL濃氫氟酸和3?IOmL濃硝酸 分解，濃鹽酸、濃氫氟酸、濃硝酸可以任意順序添加或?qū)⑷N酸混合后再添加，然后再加入 10?30mL濃高氯酸冒煙直至成為不流動的濕鹽狀試樣；
[0008] 或當(dāng)原材料試樣中含砷時，將原材料試樣用10?30mL濃鹽酸，3?IOmL濃氫氟 酸，3?IOmL濃硝酸分解，再加入濃氫溴酸使其中的砷揮發(fā)完全，然后再加入10?30mL濃 高氯酸冒煙直至成為不流動的濕鹽狀試樣；
[0009] (2)利用稀鹽酸溶解濕鹽狀試樣浸取鹽類，冷卻至室溫，將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中， 加去離子水定容，搖勻，靜置10小時以上，取上清液備用；
[0010] ⑶移取1?20mL上清液置于容器中，加入混合顯色液和混合還原劑，稀釋后定 容、混勻得到待測液；
[0011] 其中，加入的混合顯色液在待測液中的質(zhì)量占比為〇. 09?0. 11%，加入的混合還 原劑在待測液中的質(zhì)量占比為0. 05?0. 13% ;
[0012] (4)測量待測液在700nm處的吸光度與磷含量標(biāo)準(zhǔn)曲線比對，得到待測液中的磷 含量，然后根據(jù)測得的磷含量計算得到原材料試樣中的磷含量；
[0013] 其中，所述步驟（2)所得上清液中鹽酸體積百分比含量為3%以下；
[0014] 所述混合還原劑為水溶液，其中各組分及含量為：硝酸鉍3. 85g/L，鹽酸308. 94g/ L，鹽酸羥胺48. 08g/L，抗壞血酸48. 08g/L。
[0015] 所述混合顯色液為水溶液，其中各組分及含量為：鑰酸銨20g/L，酒石酸鉀鈉40g/ L，乙醇 80g/L。。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中濃氫溴酸的加入量為3?10mL。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中濃鹽酸的密度為I. 19g/mL、濃氫氟酸的密度為I. 15g/mL、 濃硝酸的密度為I. 42g/mL、濃高氯酸的密度為I. 67g/mL。
[0018] 優(yōu)選地，所述步驟（2)中稀鹽酸為體積百分比濃度10%的稀鹽酸。
[0019] 可選地，所述步驟（4)中磷含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法如下：
[0020] 1)將預(yù)先灼燒并冷卻至室溫的磷酸二氫鉀置于燒杯中，溶于水，冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移 至容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，混勻，得到磷含量為100 μ g/mL磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液；
[0021] 2)將磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液稀釋，得到磷含量為10.0 μ g/mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0022] 3)取一組不同體積的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸度，使H+濃度在3?6mol/ L，再加相同體積的混合顯色液和混合還原劑，加水稀釋定容，配制成相同體積、含不同濃度 磷的一組已知磷含量的溶液；
[0023] 4)以試劑空白為參比，用分光光度計測量該組已知磷含量的溶液的吸光度，然后 以磷的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制磷含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0024] 優(yōu)選地，所述磷含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法的步驟3)中調(diào)節(jié)酸度所用鹽酸溶液為 體積百分比濃度為10%的鹽酸溶液，其添加量為1?3mL。
[0025] 優(yōu)選地，所述步驟（4)中根據(jù)測得的磷含量計算得到原材料試樣中的磷含量，所 采用的計算公式如下：
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種測定冶金原材料中磷含量的方法，其步驟如下： (1) 將原材料試樣用10?30mL濃鹽酸、3?IOmL濃氫氟酸和3?IOmL濃硝酸分解， 然后再加入10?30mL濃高氯酸冒煙直至成為不流動的濕鹽狀試樣； 或當(dāng)原材料試樣中含砷時，將原材料試樣用10?30mL濃鹽酸，3?IOmL濃氫氟酸，3?IOmL濃硝酸分解，再加入濃氫溴酸使其中的砷揮發(fā)完全，然后再加入10?30mL濃高氯酸冒 煙直至成為不流動的濕鹽狀試樣； (2) 利用稀鹽酸溶解濕鹽狀試樣浸取鹽類，冷卻至室溫，將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，加去 離子水定容，搖勻，靜置10小時以上，取上清液備用； (3) 移取1?20mL上清液置于容器中，加入混合顯色液和混合還原劑，稀釋后定容、混 勻得到待測液； 其中，加入的混合顯色液在待測液中的質(zhì)量占比為〇. 09?0. 11%，加入的混合還原劑 在待測液中的質(zhì)量占比為〇. 05?0. 13% ; (4) 測量待測液在700nm處的吸光度與磷含量標(biāo)準(zhǔn)曲線比對，得到待測液中的磷含量， 然后根據(jù)測得的磷含量計算得到原材料試樣中的磷含量； 其中，所述步驟（2)所得上清液中鹽酸體積百分比含量為3%以下； 所述混合還原劑為水溶液，其中各組分及含量為：硝酸鉍3. 85g/L，鹽酸308. 94g/L，鹽 酸羥胺48. 08g/L，抗壞血酸48. 08g/L; 所述混合顯色液為水溶液，其中各組分及含量為：鑰酸銨20g/L，酒石酸鉀鈉40g/L，乙 醇 80g/L。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述測定冶金原材料中磷含量的方法，其特征在于：所述步驟（1) 中濃氫溴酸的加入量為3?10mL。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述測定冶金原材料中磷含量的方法，其特征在于：所述步驟（1) 中濃鹽酸的密度為I. 19g/mL、濃氫氟酸的密度為I. 15g/mL、濃硝酸的密度為1.42g/mL、濃 高氯酸的密度為I. 67g/mL。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述測定冶金原材料中磷含量的方法，其特征在于：所述步驟（2) 中稀鹽酸為體積百分比濃度10%的稀鹽酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項所述測定冶金原材料中磷含量的方法，其特征在于：所 述步驟（4)中磷含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法如下： 1) 將預(yù)先灼燒并冷卻至室溫的磷酸二氫鉀置于燒杯中，溶于水，冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至容 量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，混勻，得到磷含量為100μg/mL磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液； 2) 將磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液稀釋，得到磷含量為10. 0yg/mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶液； 3) 取一組不同體積的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸度，使H+濃度在3?6mol/L， 再加相同體積的混合顯色液和混合還原劑，加水稀釋定容，配制成相同體積、含不同濃度磷 的一組已知磷含量的溶液； 4) 以試劑空白為參比，用分光光度計測量該組已知磷含量的溶液的吸光度，然后以磷 的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制磷含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述測定冶金原材料中磷含量的方法，其特征在于：所述磷含量標(biāo) 準(zhǔn)曲線的繪制方法的步驟3)中，調(diào)節(jié)酸度所用鹽酸溶液為體積百分比濃度為10%的鹽酸 溶液，其添加量為1?3mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項所述測定冶金原材料中磷含量的方法，其特征在于：所 述步驟（4)中根據(jù)測得的磷含量計算得到原材料試樣中的磷含量，所采用的計算公式如 下： WlX^xlO0 Wp=-1-XlOO mX Vk 式中：WpS磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)％ ;V為上清液總體積，單位為毫升；'為步驟（3)中移取的 上清液體積，單位為毫升噸為從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的磷量，單位為微克；m為試料量，單位為 克。
【文檔編號】G01N21/78GK104237216SQ201410259598
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】周鄭, 聞向東, 陳士華, 張穗忠, 吳立新, 邵梅, 譚謙, 趙希文, 文斌 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司