滴定法測定煉鋼助熔劑中全鐵含量

趙 綏，高云龍，胡靜文

(1.昆明鋼鐵控股有限公司，云南 安寧 650302；2.致公黨昆明市委，云南 昆明 650000； 3.昆明航空有限公司，云南 昆明 650000)

助熔劑是鋼鐵廠冶煉工序中必須使用的原料之一，各類形式存在的氧化鐵是其中的重要組分，準確測定化渣助熔劑中全鐵(所有含鐵形式的組成)含量有重要意義[1]。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑

氟化鉀：220～270 g/L。稱取氟化鉀22～27 g,用少量水溶液稀釋至 100 mL 而成。

鹽酸：1∶1。

硫酸-磷酸混合酸(體積比)：1∶1。

氧化亞錫溶液：取 6 g 氯化亞錫溶于 20 mL 鹽酸中，用水稀釋至 100 mL，混均勻，放在試驗用加熱爐上 100 ℃ 進行加熱,澄清后加入 60 g/L 比例的錫粒而成。

鎢酸鈉溶液：240～260 g/L。稱取 25 g 鎢酸鈉溶于適量水中，加入 3 mL 磷酸,用水稀釋至 100 mL 而成[2]。

三氯化鈦溶液：1+2，取 2 mL 三氧化鈦溶液，用鹽酸(1∶1)稀釋至 4 mL 而成。

重鉻酸鉀溶液：1 g/L。

二苯胺磺酸鈉指示劑溶液：1～4 g/L。

重鉻酸鉀標準溶液：0.05000 mol/L。稱取 2.4515 g 預先在140～150 ℃ 干燥 2 h 并于干燥器中冷卻至室溫的重鉻酸鉀(基準試劑)于 250 mL 燒杯中，加水溶解，移入 1000 mL 容量瓶中，稀釋至刻度，充分混勻得到[3]。

1.2 實驗儀器及工作條件

檢測儀器滴定管、容量瓶和吸量管應符合GB/T12805、GB/T12806、GB/T12808的規定。室內相對濕度不大于60%。

1.3 實驗方法[4]

1)前處理：將助熔劑試樣干燥至恒重后粉碎至粒度≤100 μm。

2)試樣溶解：在錐形瓶中加入精密稱取處理后的試樣 0.2 g，加入4～6 mL氟化鉀溶液，再加入12～18 mL的硫酸磷酸混合酸,放到試驗爐上，加熱溶解試料。輕輕搖動錐形瓶，讓混酸試料溶解完全，繼續加熱直至出現硫酸煙氣。

3)三價鐵還原：當硫酸煙氣升至錐形瓶瓶頸口時，從試驗加熱爐上取下錐形瓶稍冷沿瓶壁加15-25 mL的1+1鹽酸。用洗瓶沖瓶口,滴加氯化亞錫溶液至溶液呈現淡黃色。放爐子上加熱至沸騰，取下，加 50 mL 水，在空氣中冷卻到能用手摸即可。

4)滴定：試樣中滴加10滴240～260 g/L 的鎢酸鈉溶液，用1+2三氧化鈦溶液滴定至呈現鎢藍色，滴加 1 g/L 的重鉻酸鉀溶液，調至無色溶液；滴加4滴1～4 g/L 的二苯胺磺酸鈉溶液指示劑，用重鉻酸鉀溶液滴定至試液由綠色至亮綠色到紫色時終止。

5)試樣總全鐵含量按式(1)計算[5]：

(1)

式中：c為重鉻酸鉀標準溶液濃度，mol/L；V為滴定試樣溶液消耗的重鉻酸鉀標準滴定溶液體積，mL；V0為滴定空白試驗溶液消耗的重鉻酸鉀標準滴定溶液體積，mL；m為試料的質量,g；55.85為鐵的摩爾質量。

空白試驗與試料同時進行，步驟、方法相同。加入二苯膠磺酸鈉指示劑之前，加入 5 mL 硫酸亞鐵胺溶液，用重鉻酸鉀標準溶液滴定至終點(v1)，再加入 5 mL 硫酸亞鐵胺溶液，再以重鉻酸鉀標準溶液滴定至終點(V2)，前后滴定消耗重鉻酸鉀溶液體積之差，即為空白值(V0=V1-V2)[6]。

2 結果與討論

對全鐵含量(質量分數)為39.55%、50.54%、61.77%的鐵礦石標準樣品試樣進行檢測，檢測結果如表1所示。

2.1 精密度實驗

平行測定11組試樣，測定其精密度，結果見表2。

表1 稱樣量對分析結果的影響(n=3)

表2 精密度試驗(n=11)

3 結論

從以上數據看出，本方法精密度和準確度高，重現性好，穩定性好，適合做二氧化硅助熔劑全鐵量的分析檢驗。