次硫磺中的硫含量快速測定方法的建立

(龍佰四川鈦業(yè)有限公司，四川綿竹，618200)

1 前言

現(xiàn)采購的次硫磺中硫含量的檢測采用GB/T2449-2006中硫含量的測定方法，該標(biāo)準(zhǔn)通過扣除雜質(zhì)(灰分，酸度，有機(jī)物和砷)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總和，計(jì)算工業(yè)硫磺中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該方法耗時(shí)長，且因?yàn)闄z測過程長，同時(shí)因?yàn)榇瘟蚧侵泻胁糠纸褂?，煤粉，堿等雜質(zhì)，導(dǎo)致結(jié)果誤差大，不準(zhǔn)確。因此，本項(xiàng)目擬建立一種次硫磺中硫含量的快速檢測方法。

2 儀器及操作規(guī)程

2.1 X-射線熒光儀

規(guī)格型號：AxiosMAX，生產(chǎn)廠家：上海思百吉儀器系統(tǒng)有限公司。

操作規(guī)程：(1) 制樣：將已處理好的待檢樣在研缽中研磨，確保待檢樣的均勻性。(2)制片：準(zhǔn)確稱取1.50g研磨均勻的待檢樣及1.50g分析純甲基纖維素，在研缽中混合均勻，取一個塑料環(huán)放平板模具中間，將制好的樣品放入塑料環(huán)中，放在粉末制樣機(jī)制樣臺上，升壓至30MPa，保持30秒鐘即可。(3)測量：將制好的試樣放入X射線熒光分析儀待測樣杯中待測; 運(yùn)行“SUPERQ Manager”軟件，選擇“Measure&Analyse”程序的“Measure sample”對話框中的專用曲線，輸入樣品編號即可測量。(4)記錄數(shù)據(jù)：將測量出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確填入X射線熒光分析儀原始記錄上。

2.2 高頻紅外碳硫分析儀

規(guī)格型號：HCS878A，生產(chǎn)廠家：四川旌科儀器制造有限公司。

操作規(guī)程：(1)測試準(zhǔn)備：長期放置過或水分較高的樣品應(yīng)先在烘箱中105℃處理2小時(shí)。硫含量測試時(shí)將碳硫分析專用坩堝放入馬弗爐中在1000℃下處理2小時(shí)，冷卻到100℃時(shí)取出放入干燥器備用。(2)儀器標(biāo)樣的校正：將紅外碳硫分析儀與高頻感應(yīng)燃燒爐開啟后預(yù)熱10分鐘左右，通氧，將儀器示波，待儀器穩(wěn)定后(通過示波曲線可以看出)，用碳硫分析專用坩堝在精天平精確稱取0.4—0.5克 鋼標(biāo)樣，將重量輸入分析軟件后，在鋼標(biāo)樣上均勻的鋪一層金屬鎢粒，按碳硫分析儀操作規(guī)程分析樣品，得出數(shù)據(jù)，重復(fù)操作(標(biāo)樣取雙平行結(jié)果)。完成后，在軟件上輸入其標(biāo)準(zhǔn)值，并勾選這兩個測試，進(jìn)行系統(tǒng)校正。(3)鈦白粉樣品的測試：用碳硫分析專用坩堝在精天平精確稱取0.2—0.25(精0.0001g)克鈦白粉樣品，將重量輸入分析軟件后，在樣品表面均勻地鋪上一層金屬鎢粒(助燃的作用)和少量(10粒左右)助熔鐵，然后按碳硫分析儀操作規(guī)程分析樣品，得出數(shù)據(jù)。

2.3 全硫自動測定儀

規(guī)格型號：CTS3000，生產(chǎn)廠家：徐州泰瑞儀器設(shè)備有限公司。

操作規(guī)程：(1)電解液配置：250毫克蒸餾水或純凈水10毫升冰乙酸，6克 碘化鉀，6克 溴化鉀。(2)儀器準(zhǔn)備：打開測硫儀電源開關(guān)和攪拌器開關(guān)；待開機(jī)溫度升到1050度后，先做廢樣，如不出硫就再多做幾次，等出硫后再做稱好的樣品。(3)樣品測試：稱取樣品約50毫克，稱好后放入爐內(nèi)，按啟動鍵，輸入稱好的煤樣重量，再按啟動鍵即可。

3 測試方法及準(zhǔn)確性研究

通過對硫含量的檢測設(shè)備進(jìn)行分析，初步確定有三種設(shè)備可以測定物體中的硫含量，分別為X-射線熒光儀、高頻紅外碳硫分析儀和全硫自動測定儀?？紤]到儀器設(shè)備的檢測范圍問題以及公司的實(shí)際情況，因此選擇在雷蒙料中加入一定比例的硫磺和次硫磺進(jìn)行硫含量測試，測試不同設(shè)備的檢測結(jié)果與實(shí)際含量之間的差異。具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 不同檢測方法的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)表

備注：1.檢測結(jié)果=(被測樣-空白樣)/(硫磺-空白樣)

從表1數(shù)據(jù)可以看出，三種檢測方法所需的時(shí)間都遠(yuǎn)低于國標(biāo)GB/T2449-2006，因此這三種方法都能快速檢測次硫磺中硫含量，但是X-射線熒光儀、高頻紅外碳硫分析儀所測數(shù)據(jù)較偏差較大，這可能是由于這兩種方法的檢測線較低，均在300ppm左右，如要檢測準(zhǔn)確，需要減少稱樣量，但稱樣量太少會增加稱量誤差；而全硫自動測定儀測試范圍為0-20%，該添加量在測試范圍內(nèi)，因此測試準(zhǔn)確性相對較高，故采用全硫自動測定儀進(jìn)行次硫磺中硫含量的檢測會優(yōu)于其他兩種儀器。

4 測試方法的重現(xiàn)性研究

在考慮了測試和稱量的影響后，決定取次硫磺與雷蒙料按照10%的比例均勻混合，混合后的樣品采用全硫自動測定儀反復(fù)測試，測試結(jié)果如表2。

表2 測試重現(xiàn)性數(shù)據(jù)

測試結(jié)果表明，該方法可以用來測試硫磺中的硫含量，全硫自動測定儀的測試誤差為0.2%左右，重現(xiàn)性良好，可以用于次硫磺中硫含量的測試。

5 結(jié)論

(1) 該方法的檢測時(shí)間約為5分鐘左右，遠(yuǎn)低于國標(biāo)GB/T2449-2006所需的檢測時(shí)間。

(2) 全硫自動測定儀的檢測結(jié)果準(zhǔn)確性相對較高，更適合用于次硫磺中硫含量的檢測。

(3)次硫磺與雷蒙料按照10%比例混合后進(jìn)行檢測，該方法的重現(xiàn)性良好。

綜上所述，該方法可以作為次硫磺中硫含量的快速檢測方法，且具有檢測時(shí)間短、準(zhǔn)確性高、重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)。