本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐鋼渣的檢測技術(shù)，特別是涉及一種轉(zhuǎn)爐鋼渣中價(jià)態(tài)鐵的測定方法。

背景技術(shù)：

煉鋼轉(zhuǎn)爐渣中總的鐵含量在10%～25%之間；爐渣中的鐵以氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵及金屬鐵的形式存在。鋼渣中鐵的含量是工藝調(diào)整、提高及平衡金屬料回收率的依據(jù)；目前轉(zhuǎn)爐渣中鐵的測定只是測定樣品磁選后的含量，亞鐵、金屬鐵也只限于單獨(dú)的測定方法，對(duì)爐渣中各價(jià)態(tài)鐵的測定沒有系統(tǒng)的檢測方法，造成轉(zhuǎn)爐渣中各種價(jià)態(tài)鐵的含量檢測信息不全，不能有效的指導(dǎo)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)和鋼渣處理與金屬回收。通過對(duì)結(jié)合轉(zhuǎn)爐渣中全鐵、亞鐵、金屬鐵測定，建立系統(tǒng)分析方法，對(duì)轉(zhuǎn)爐渣中全鐵、二價(jià)鐵、金屬鐵、三價(jià)鐵的測定，提供轉(zhuǎn)爐渣中各種價(jià)態(tài)鐵系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)爐鋼渣中價(jià)態(tài)鐵的測定方法,其解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

對(duì)煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼渣中鐵的存在形式研究，通過不同價(jià)態(tài)鐵的特性，以化學(xué)法實(shí)施分步溶解，從而實(shí)現(xiàn)金屬鐵的分離，對(duì)分離后物質(zhì)再處理后以氧化還原反應(yīng)-重鉻酸鉀滴定法實(shí)施定量分析，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐鋼渣中金屬鐵和亞鐵的定量測定；樣品中全部鐵的溶解，可實(shí)現(xiàn)全鐵含量測定；先將轉(zhuǎn)爐鋼渣全部磨制一定細(xì)度，稱取一定試樣，酸溶后以重鉻酸鉀滴定測出鋼渣中全鐵的含量；另稱取一定試樣，隔絕空氣條件下，以三氯化鐵溶解金屬鐵，過濾后的濾液，以重鉻酸鉀滴定測出金屬鐵濃度；過濾后的殘?jiān)糜跍y定氧化亞鐵的含量，全鐵含量減去亞鐵和金屬鐵即可計(jì)算出氧化鐵含量；金屬鐵溶解的反應(yīng)式為：Fe+2FeCl₃＝3FeCl₂；氧化還原滴定的反應(yīng)式為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺＝6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O。

轉(zhuǎn)爐鋼渣中價(jià)態(tài)鐵的測定方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將破碎至1mm的鋼渣樣縮分出50g，全部研磨至粒度不大于0.097mm，作為待測試樣；

（2）稱取試樣0.5000g置于300mL錐形瓶中，加入5％氟化鈉溶液5mL，硫酸、磷酸、水的體積比為1:1:1的硫磷混合酸15mL，69%的硝酸1mL，加熱溶解，至濃厚白煙從瓶中騰空2～3cm后取下稍冷，慢慢加入20%的鹽酸溶液20mL，加熱至沸，滴加10％氯化亞錫溶液到溶液呈淡黃色，加水50mL，溶解鹽類，冷至室溫；加3滴0.05％中性紅指示劑，溶液呈藍(lán)色，滴加25%的三氯化鈦溶液至無色，加約1g固體碳酸氫鈉，滴加重鉻酸鉀溶液至溶液呈穩(wěn)定藍(lán)色，立即加0.05％二苯胺磺酸鈉指示劑4滴，用[C（1/6K₂Cr₂O₇）=0.01mol/L]重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液為紫紅色為終點(diǎn)；隨同試樣操作做空白試驗(yàn)。全鐵的百分含量按下式計(jì)算：

TFe（％）=C×（V₁-V₀）×0.05585/m×100；

式中：C—重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V₁—滴定試樣時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

V₀—滴定空白時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

m—稱樣量，g；

55.85—Fe的摩爾質(zhì)量，g/mol；

（3）稱取0.5000g試樣置于干燥的錐形瓶中，加入40ml三氯化鐵溶液（8%），放入磁芯，塞緊瓶塞，電磁攪拌30分鐘，取出磁芯，以洗瓶沖洗；用濾紙抽濾，濾渣回收；用水洗滌錐形瓶3-4次，洗殘?jiān)?-8次；在濾液中加硫酸、磷酸、水的體積比為15:15:70的硫磷混合酸20mL，流水冷卻，加0.05％二苯胺磺酸鈉指示劑4滴，用[C（1/6K₂Cr₂O₇）=0.01mol/L]重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液為紫紅色為終點(diǎn)，測出金屬鐵含量；

金屬鐵的百分含量按下式計(jì)算：

MFe（％）=C×（V₂-V₀）×0.01862/m×100 ；

式中：C—重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V₂—滴定金屬鐵時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

V₀—滴定空白時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

m—稱樣量，g；

18.62—1/6K₂Cr₂O₇重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于金屬鐵的摩爾質(zhì)量，g/mol；

（4）將步驟（2）中過濾后殘?jiān)盀V紙移入原錐形瓶中，加0.5g氟化鈉，1.5g無水碳酸氫鈉，加鹽酸、水的體積比為1:1的鹽酸60mL，蓋上防氧塞，低溫加熱，煮沸20分鐘溶解后，加水100mL，塞上橡皮塞，流水冷至室溫；去掉塞子，加加硫酸、磷酸、水的體積比為15:15:70的硫磷混合酸20mL，加0.05％二苯胺磺酸鈉指示劑4滴，用[C（1/6K₂Cr₂O₇）=0.01mol/L]重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液為紫紅色為終點(diǎn)；測出亞鐵含量。亞鐵的百分含量按下式計(jì)算：

Fe²⁺（％）=C×（V₃-V₀）×0.05585/m×100；

式中：C—重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V₃—滴定Fe²⁺時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

m—稱樣量，g；

55.85—Fe的摩爾質(zhì)量，g/mol；

（5）空白值的測定：每次試驗(yàn)隨同測空白值。用相同的試劑，按與試樣相同的操作測空白值；但在加入硫磷混合酸之前，加10mL的0.01mol/L硫酸亞鐵銨溶液，用0. 01mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至穩(wěn)定紫紅色，再加10mL的0.01mol/L硫酸亞鐵銨溶液，再用0.01mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至穩(wěn)定紫紅色，前后滴定重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積之差即為空白值V₀；

（6）由全鐵含量減去金屬鐵含量和亞鐵含量，得到三價(jià)鐵含量，F(xiàn)e³⁺%=TFe%-Fe²⁺%-MFe%。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的有益效果是：（1）對(duì)轉(zhuǎn)爐爐渣中金屬鐵與化合鐵的通過選擇性溶解，有效分離金屬鐵和其它價(jià)態(tài)鐵，（2）分離后其它價(jià)態(tài)鐵可以選擇性測定Fe²⁺，（3）單獨(dú)測定全鐵，通過差減法計(jì)算出Fe³⁺含量，（4）建立轉(zhuǎn)爐爐渣中全鐵、金屬鐵、亞鐵、三價(jià)鐵的系統(tǒng)測定方法，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐鋼渣中各種價(jià)態(tài)鐵的準(zhǔn)確為測定，為煉鋼生產(chǎn)和鋼渣綜合處理提供保障。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于此；轉(zhuǎn)爐鋼渣中價(jià)態(tài)鐵的測定方法，包括以下步驟：

（1）將破碎至1mm的鋼渣樣縮分出50g，全部研磨至粒度不大于0.097mm，作為待測試樣；

（2）稱取試樣0.5000g置于300mL錐形瓶中，加入5％氟化鈉溶液5mL、硫酸、磷酸、水的體積比為1:1:1的硫磷混合酸15mL，69%的硝酸1mL，加熱溶解，至濃厚白煙從瓶中騰空2～3cm后取下稍冷，慢慢加入20%的鹽酸溶液20mL，加熱至沸，10％滴加氯化亞錫溶液到溶液呈淡黃色，加水50mL，溶解鹽類。加3滴0.05％中性紅指示劑，溶液呈藍(lán)色，滴加滴加25%的三氯化鈦溶液至無色，加約1g固體碳酸氫鈉，滴加重鉻酸鉀溶液至溶液呈穩(wěn)定藍(lán)色，立即加0.05％二苯胺磺酸鈉指示劑4滴，用[C（1/6K₂Cr₂O₇）=0.01mol/L]重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液為紫紅色為終點(diǎn)；隨同試樣操作做空白試驗(yàn)；

全鐵的百分含量按下式計(jì)算：

TFe（％）=C×（V₁-V₀）×0.05585/m×100

式中：C—重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V₁—滴定試樣時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

V₀—滴定空白時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

m—稱樣量，g；

55.85—Fe的摩爾質(zhì)量，g/mol；

（3）稱取0.5000g試樣置于干燥的錐形瓶中，加入40ml三氯化鐵溶液（8%），放入磁芯，塞緊瓶塞，電磁攪拌30分鐘，取出磁芯，以洗瓶沖洗；用濾紙抽濾，濾渣回收；用水洗滌錐形瓶3-4次，洗殘?jiān)?-8次；與濾液中加硫酸、磷酸、水的體積比為15:15:70的硫磷混合酸20mL，流水冷卻，加0.05％二苯胺磺酸鈉指示劑4滴，用[C（1/6K₂Cr₂O₇）=0.01mol/L]重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液為紫紅色為終點(diǎn)，測出金屬鐵含量；

金屬鐵的百分含量按下式計(jì)算：

MFe（％）=C×（V₂-V₀）×0.01862/m×100；

式中：C—重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V₂—滴定金屬鐵時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

V₀—滴定空白時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

m—稱樣量，g；

18.62—1/6K₂Cr₂O₇重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于金屬鐵的摩爾質(zhì)量，g/mol；

（4）將步驟（2）中過濾后殘?jiān)盀V紙移入原錐形瓶中，加0.5g氟化鈉，1.5g無水碳酸氫鈉，加50%的60mL鹽酸，蓋上防氧塞，低溫加熱，煮沸20分鐘溶解后，加水100mL，塞上橡皮塞，流水冷至室溫；去掉塞子，加硫酸、磷酸、水的體積比為15:15:70的硫磷混合酸20mL，加0.05％二苯胺磺酸鈉指示劑4滴，用[C（1/6K₂Cr₂O₇）=0.01mol/L]重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液為紫紅色為終點(diǎn)；測出亞鐵含量。亞鐵的百分含量按下式計(jì)算：

Fe²⁺（％）=C×（V₃-V₀）×0.05585/m×100；

式中：C—重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V₃—滴定Fe²⁺時(shí)消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

m—稱樣量，g；

55.85—Fe的摩爾質(zhì)量，g/mol；

（5）空白值的測定：每次試驗(yàn)隨同測空白值。用相同的試劑，按與試樣相同的操作測空白值；但在加入硫磷混合酸之前，加10mL的0.01mol/L硫酸亞鐵銨溶液，用0.01mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至穩(wěn)定紫紅色，再加10mL的0.01mol/L硫酸亞鐵銨溶液，再用0.01mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至穩(wěn)定紫紅色，前后滴定重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積之差即為空白值V₀；

（6）由全鐵含量減去金屬鐵含量和亞鐵含量，得到三價(jià)鐵含量，F(xiàn)e³⁺%=TFe%-Fe²⁺%-MFe%。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。