鉬酸鉛重量法分析工業(yè)氧化鉬方法的改進(jìn)

蘇彬　單強　王麗君　李麗　楊文靜　李存根

(安陽鋼鐵集團(tuán)有限公司)

?

鉬酸鉛重量法分析工業(yè)氧化鉬方法的改進(jìn)

蘇彬單強王麗君李麗楊文靜李存根

(安陽鋼鐵集團(tuán)有限公司)

介紹了檢測工業(yè)氧化鉬的新方法。用鉬酸鉛重量法分析工業(yè)氧化鉬，試樣通過堿熔，酸化等系列試驗，縮短了檢測周期，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能夠滿足生產(chǎn)需求。

重量法工業(yè)氧化鉬陳化

0　前言

鋼中加入鉬可使鋼具有均勻的細(xì)晶組織并提高鋼的淬透性，有利于消除回火脆性[1]。鉬和其他合金元素配合在一起廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)不銹鋼，耐熱鋼，耐酸鋼和工具鋼以及具有特殊物理性能的合金，鉬加于鑄鐵可增加其強度和耐磨性。然而煉鋼生產(chǎn)所需鉬鐵價格昂貴，為了降低成本提高經(jīng)濟(jì)效益[2]，煉鋼單位提出用工業(yè)氧化鉬[3]替代鉬鐵。工業(yè)氧化鉬中鉬含量的準(zhǔn)確測定對煉鋼意義重大。現(xiàn)行國標(biāo)的化學(xué)分析[4]方法分析工業(yè)氧化鉬，要對制取的母液進(jìn)行分液、分離，多次沉淀，過程繁瑣，周期較長，很難滿足煉鋼需求。通過改進(jìn)實驗方法，采用改進(jìn)后的鉬酸鉛重量法分析工業(yè)氧化鉬，縮短了分析周期，方法準(zhǔn)確、快速、簡便，及時準(zhǔn)確服務(wù)了煉鋼生產(chǎn)。

1　試驗部分

1.1試驗原理

試樣用無水碳酸鈉熔融，采用(1+7)HCl溶液浸取，使鉬轉(zhuǎn)化為可溶性鉬酸鹽，采用EDTA絡(luò)合分離干擾元素后，在PH值為5的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中，鉬與乙酸鉛反應(yīng)生成鉬酸鉛沉淀，陳化，過濾，在550 ℃灼燒，以鉬酸鉛形式稱量，計算出試樣中鉬含量。

1.2主要試劑

無水碳酸鈉： 固體，熔劑；

鹽酸(HCL)： 1+7(1份鹽酸和7份蒸餾水以體積比混合)，1+1(1份鹽酸和1份蒸餾水以體積比混合)；

冰乙酸： (ρ=1.05 g/ml)；

氨水： (ρ=0.9 g/ml)；

EDTA溶液: 5%；

乙酸銨溶液： 50%；

乙酸鉛溶液: 2%；

硝酸銨溶液: 5%；

甲基橙溶液： 0.1%(酒精溶液)；

所有玻璃器具使用前均用(1+1)鹽酸浸泡以防止污染。

1.3試驗步驟

準(zhǔn)確稱取0.2500 g試樣置于盛有2 g無水碳酸鈉熔劑的鉑金坩堝，混勻，另取2 g熔劑覆蓋其上。蓋上坩堝蓋，置于高溫爐內(nèi)，從低溫開始逐漸升溫至1000 ℃左右，熔融20 min取出稍冷，用熱的150 ml(1+7)HCl浸取后，加EDTA溶液(5%)10 ml, 加0.1%甲基橙指示劑三滴，用氨水調(diào)至黃色，再用(1+1)鹽酸調(diào)成橙色，加冰乙酸10 ml，乙酸銨溶液10 ml，用水稀釋至約250 ml ～300 ml，加熱在煮沸狀態(tài)下滴加乙酸鉛溶液至出現(xiàn)沉淀后，再逐滴加入乙酸鉛溶液50 ml，并不斷攪拌，蓋上表皿，低溫煮沸15 min，取下，在60 ℃～80 ℃，保溫45 min以上，用盛有少量濾紙漿的定量慢速濾紙過濾，用5%的熱硝酸銨溶液洗凈燒杯，洗濾紙及沉淀10～15次，將沉淀連同濾紙置于30 ml瓷坩堝中，低溫灰化，然后于550 ℃的高溫爐內(nèi)灼燒30 min～50 min，取出，稍冷，放在干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱重m1。鉬含量可用下式進(jìn)行計算：

Mo% =m1×0.2613×100÷m

式中：m——試樣量，g；m1——沉淀重量，g。

2　結(jié)果與討論

2.1共存雜質(zhì)的干擾與消除

EDTA是常用的絡(luò)合劑，溶液中金屬離子如鐵、鋁、鉻、鈹、鋅、錳、鈷和堿土金屬元素等均能被EDTA掩蔽，通常情況下EDTA與金屬離子以1︰1絡(luò)合。溶液中加入10 ml 5% EDTA溶液能夠與溶液中干擾離子完全絡(luò)合，從而滿足試驗需求。

2.2溶液的溫度

通常情況下，沉淀的溶解度隨溫度的升高而增大，沉淀吸附雜質(zhì)的量隨溫度升高而減少。在熱溶液中進(jìn)行沉淀，一方面可增大鉬酸鉛沉淀的溶解度，降低溶液的相對飽和度，從而獲得較多的鉬酸鉛沉淀，另一方面又能減少雜質(zhì)的吸附量，有利于得到純凈的鉬酸鉛沉淀。同時，升高溶液溫度可以提高離子的擴(kuò)散速度，加快晶體生長，有利于獲得大的晶粒。所以通常在沸騰狀態(tài)下加入沉淀劑乙酸鉛。

2.3溶液的體積

沉淀作用應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)稀的溶液中進(jìn)行，因為這樣溶液的相對過飽和度不大，均相成核作用不顯著，容易得到大顆粒的鉬酸鉛的晶形沉淀。這樣的沉淀易濾，易洗，同時共沉淀現(xiàn)象也相應(yīng)減少，有利于得到純凈的沉淀。但是并不是溶液越稀越好，如果溶液過稀，由于鉬酸鉛沉淀溶解而引起的損失，可能會超過允許的分析誤差。在實際操作中，考慮到加入的沉淀劑，緩沖液等的用量，一般保持溶液的體積在250 ml ～300 ml為宜。

2.4鉬酸鉛陳化時間

在60 ℃～80 ℃，保溫陳化45 min以上，保溫陳化的時間長短對檢測結(jié)果有顯著影響。通過對1#、2#樣品進(jìn)行研究，不同的陳化時間對分析結(jié)果的影響見表1。

表1　陳化時間對分析結(jié)果的影響

從表1陳化時間的影響可以看出，不進(jìn)行陳化，分析結(jié)果嚴(yán)重偏低，超出誤差范圍；隨著陳化時間的延長，分析結(jié)果偏差縮小，并在30 min～60 min之間時，偏差最?。淮笥?0 min后，分析結(jié)果沒有明顯變化。鉬酸鉛晶形沉淀陳化時間過長，無法滿足檢驗及時率，順應(yīng)生產(chǎn)需求。經(jīng)試驗，保溫45 min，能保證檢測準(zhǔn)確度并大大縮短分析周期。

2.5醋酸鉛(沉淀劑)的加入速度

醋酸鉛加入過快時，由于來不及擴(kuò)散，容易形成“局部過濃”現(xiàn)象，生成的鉬酸鉛晶形沉淀顆粒較小，純度差，為了減小“局部過濃”現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)在不斷攪拌下，緩慢地加入醋酸鉛沉淀劑，加入速度以3滴/s～5滴/s為最佳。

2.6醋酸鉛(沉淀劑)的加入量

按實驗方法測定樣品，其它條件不變，僅改變沉淀時沉淀劑用量，按實驗步驟測定，結(jié)果見表2。

表2　不同沉淀劑用量對分析結(jié)果的影響

2.7測定精密度

采用本法測定樣品8次，計算其對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表3。

表3　樣品分析結(jié)果

3　結(jié)論

1)通過實驗研究，簡化了實驗步驟，優(yōu)化了實驗方法，使工業(yè)氧化鉬中鉬含量分析研究有了新的突破。

2)開展這項工作既嚴(yán)把了進(jìn)廠產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，又滿足了生產(chǎn)的需要，為公司節(jié)約了資金，及時準(zhǔn)確的服務(wù)于煉鋼生產(chǎn)。每年節(jié)約外檢費用近2萬元。

3)工業(yè)氧化鉬替代鉬鐵用于煉鋼生產(chǎn)每噸可降低冶煉成本30元，外委檢驗周期為20天，對冶煉生產(chǎn)不利，該檢測方法及時為煉鋼生產(chǎn)提供檢測數(shù)據(jù)。

[1]張國富，岑永權(quán)．電弧爐/鋼包釩渣直接還原合金化工藝[J].特殊鋼，1997，18(5)：42-44.

[2]周文玉，魏延銘，郭振廷.鑄鐵中用氧化鉬代替鉬鐵的熱力學(xué)分析[J].現(xiàn)代鑄鐵，2000(3)8:42-44.

[3]劉寶玲．用氧化鉬塊代替鉬鐵冶煉高速鋼的研究[J].大連特殊鋼，1987(6)：27．

[4]YB/T 5039-2012，氧化鉬 鉬含量的測定 鉬酸鉛重量法[S].

ANALYSIS OF MOLYBDENUM OXIDE BY LEAD MOLYBDATE GRAIMETRIC METHOD

Su BinShan QiangWang LijunLi LiYang WenjingLi Cungen

(Anyang Iron and Steel Stock Co., Ltd)

An improved method of molybdenum oxide detection based on gravimetric method is introduced in this paper. The sample is dissolved by fusion and leaching process. This method is fast and accurate which can meet adaptive the production requirements of Angang Steel.

qravimetric methodmolybdenum oxideageing of precipitation

2016—2—7

聯(lián)系人：蘇彬，工程師，河南.安陽(455004)，安陽鋼鐵股份有限公司質(zhì)量質(zhì)量檢測處化學(xué)室；