一種測定螢石中氟化鈣含量的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種分析測試方法，具體涉及一種測定螢石中氟化鈣含量的方法。
【背景技術】
[0002] 在鋼鐵工業中螢石（亦稱氟石）作為熔劑，主要用于轉爐或電爐煉鋼時造渣。在 化工及建材工業中它還是制造氫氟酸或其它各種氟化物的基本原料，也是玻璃制造工業上 制造隔音和光學玻璃及制造焊藥的原料之一。螢石的主要組成是氟化鈣（CaF 2),其余是碳 酸鹽、硫酸鹽、二氧化硅。螢石中氟化鈣含量決定螢石的質量等級，它是螢石成分檢測的重 要項目。螢石中氟化鈣測定的標準方法是m)TA滴定法測定螢石中的總鈣，減去碳酸鈣量， 求得氟化鈣。也有方法介紹用草酸鈣沉淀高錳酸鉀滴定法測定總鈣量，這兩種方法都需要 減去碳酸鈣含量，必須要進行碳酸鈣的測定，過程繁瑣，引入誤差大。在本單位和一些文獻 中介紹的試驗方法中，在進行總鈣的測定前將碳酸鈣用乙酸除去，再進行鈣的滴定，但是， 由于乙酸也能溶解少量的氟化鈣，且操作不當，如溶解、洗滌等都可能使部分氟化鈣同碳酸 鈣一起溶解，使得氟化鈣的測定結果偏低，精密度不高。且在這些方法中基本都是酸溶解樣 品滴定求氟化鈣和碳酸鈣的總鈣或浸取除去碳酸鈣后酸溶滴定求氟化鈣，對于主成分是氟 化鈣的螢石，必須要將樣品置于瑪瑙研缽中粉碎并全部通過0. 063mm篩孔的粒度，樣品中 的氟化鈣才能用酸溶解完全，否則測定氟化鈣結果偏低。而我們日常的生產分析制備的樣 品基本都是0. 080mm~0. 105mm的粒度，不可能制備到0. 063mm的粒度，分析前再進行一次 樣品的粉碎操作對于日常生產分析來說耗時長、可行性差。

【發明內容】

[0003] 本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種操作簡 便、耗時短、精確度高的測定螢石中氟化鈣含量的方法。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：
[0005] 提供一種測定螢石中氟化鈣含量的方法，步驟如下：
[0006] 1)配制含鈣乙酸溶液：將碳酸鈣溶于乙酸溶液中，加熱煮沸2-3min，冷卻至室溫 后用乙酸溶液稀釋至1L，得到鈣含量為0. 8-2. Omg/mL的含鈣乙酸溶液；
[0007] 2)配制含氟洗滌液：將氟化鉀溶于水中，制備氟含量為5mg/mL的含氟溶液，取 2. 0-4. OmL含氟溶液用水稀釋至1L，得到氟含量為10-20 μ g/mL的含氟洗滌液；
[0008] 3)稱取(λ 20-0. 50g螢石樣品，置于250mL燒杯中，加入5-10mL步驟1)配制的含 鈣乙酸溶液，蓋上表面皿，搖動燒杯使樣品均勻分布，加熱微沸2-5min，保溫2min，或者室 溫放置30min，放置時每5min攪動1次，隨后立即用慢速濾紙過濾于250mL燒杯中，用步驟 2)配制的含氟洗滌液洗滌沉淀，隨后將慢速濾紙連同沉淀一起置于鉑金坩堝中，在馬弗爐 中灰化灼燒，取出，冷卻，加入3-5g碳酸鈉與硼酸以質量比2:1混合得到的混合熔劑，混勻， 置于溫度為500°C的高溫爐中，升溫至950-1000°C熔融10_20min取出，冷卻，再將坩堝置于 盛有IOOmL鹽酸溶液1+4 (38wt %濃鹽酸與水按體積比1:4混合得到）的燒杯中，加3-10mL 飽和硼酸溶液，加熱浸取，洗出坩堝后冷卻，移入250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻， 所得溶液為試液；
[0009] 4)移取25. OOmL試液于250mL錐形瓶中，依次加0. 5-2mL質量濃度為1%的硫酸鎂 溶液、50mL水、IOmL三乙醇胺溶液、l-2mL硫化鈉及鹽酸羥胺的混合溶液、20mL濃度為200g/ L的氫氧化鉀溶液，搖勻，加0. 1-0. 2g鈣黃綠素-百里香酚酞混合指示劑，以黑色襯墊為背 景，用0. 01000-0. 015mol/L的EDTA標準滴定溶液滴定至熒光綠全部褪去變為紫紅色為終 點，根據消耗的Η)ΤΑ標準滴定溶液體積毫升數計算氟化鈣的質量百分含量w%，計算公式 為：
[0010]
[0011] 式中：C為EDTA標準滴定溶液的濃度，單位為mol/L ;v為滴定氟化鈣時所消耗 EDTA標準溶液的體積，單位為mL ;78. 08為氟化鈣的摩爾質量，單位為g/mol ;m為螢石樣品 稱取質量，單位為g。
[0012] 優選的是，步驟1)所述乙酸溶液為乙酸溶液1+9(即乙酸與水按體積比1:9混合 得到的溶液），所述碳酸鈣與乙酸溶液的質量體積比為0. 04-0. lg/mL。
[0013] 優選的是，步驟4)所述三乙醇胺溶液為三乙醇胺溶液1+3 (三乙醇胺與水按體積 比1:3混合得到）。
[0014] 優選的是，步驟4)所述硫化鈉及鹽酸羥胺的混合溶液中硫化鈉質量分數為5%。
[0015] 優選的是，步驟4)所述鈣黃綠素-百里香酚酞混合指示劑濃度為5g/L。
[0016] 本發明的有益效果在于：1、本發明采取以下操作步驟達到了準確測定氟化鈣含量 的目的，提高了氟化鈣測定的準確度及精密度：步驟1)配制的含鈣乙酸溶液既能快速溶解 螢石樣品中的碳酸鈣，同時因為含有一定濃度的鈣離子，通過同離子效應有效抑制了螢石 中氟化鈣的溶解；步驟2)配制的含氟洗滌液洗滌螢石浸取碳酸鈣后的待分解沉淀，可徹底 地洗去沉淀中夾雜的鈣離子，同時又可抑制洗滌時氟化鈣的溶解；步驟4)用混合熔劑將螢 石剩余組分熔融分解，使得常規制樣粒度的樣品全部分解完全再進行滴定，同時混合溶劑 熔融后的組分加入適量飽和硼酸溶液，避免了樣品中氟離子的干擾，使氟化鈣分解完全；2、 整個測定過程操作簡便、耗時短，另外，螢石中基本不含鎂，在鈣指示劑滴定鈣時，加入少量 的鎂離子，同時加入硫化鈉及鹽酸羥胺的混合溶液，更好地還原和掩蔽一些重金屬，使得滴 定終點顏色變色更鮮明。
【具體實施方式】
[0017] 為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合實施例對本發明作 進一步詳細描述。
[0018] 本發明實施例所用含鈣乙酸溶液的配制方法為：稱取2. 0-5. Og碳酸鈣置于500mL 燒杯中，加入50mL乙酸溶液1+9,加熱煮沸驅盡二氧化碳，冷卻至室溫后移入1000 mL容量瓶 中，用乙酸溶液1+9稀釋至刻度，混勻，得到鈣離子含量為0. 8-2. Omg/mL的含鈣乙酸溶液。
[0019] 所用含氟洗滌液的配制方法為：稱取12. 4g氟化鉀（KF ·2Η20)溶于水中，移入 500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，得到氟含量為5mg/mL的含氟溶液，貯于塑料瓶中， 再取2. 0-4. OmL該含氟溶液用水稀釋至1L，混勻，得到氟含量為10-20 μ g/mL的含氟洗滌 液。或者直接稱取50-100mg氟化鉀（KF · 2H20)溶于水中，移入1000 mL容量瓶中，用水稀 釋至刻度，混勻。
[0020] 實施例1
[0021] 對一個螢石標準樣品BH0121-17W(CaF2標準值98. 59% )進行測定：
[0022] (1)稱取0. 2000g樣品置于250mL燒杯中，加入5mL的含鈣乙酸溶液，含鈣乙酸溶 液的濃度為每毫升含2. Omg鈣，蓋上表面皿，搖動燒杯使試料均勻分布，加熱微沸2min，保 溫2min，隨后立即用慢速濾紙過濾于250mL燒杯中，用熱的（60-70°C )濃度為10 μ g/mL的 含氟洗滌液洗滌燒杯和沉淀各4次；
[0023] (2)將慢速濾紙連同沉淀物置于鉑金坩堝中，在馬弗爐中灰化灼燒，取出，冷卻，加 入3. 2g碳酸鈉與硼酸按質量比2:1混合得到的混合熔劑，混勻，置于溫度為500°C的高溫爐 中，升溫至950°C熔融20min取出，冷卻，再將坩堝置于盛有IOOmL鹽酸溶液1+4的250mL燒 杯中，加入3mL飽和硼酸溶液，加熱浸取，洗出坩堝后冷卻，剩余液體移入250mL容量瓶中， 用水稀釋至刻度，混勻，所得溶液為試液；
[0024] (3)移取25. OOmL試液于250mL錐形瓶中，依次加0· 5mL硫酸鎂溶液（質量分數 1 % )、50mL水、IOmL三乙醇胺溶液1+3、ImL硫化鈉及鹽酸羥胺的混合溶液（硫化鈉質量分 數為5 % )、20mL濃度為200g/L的氫氧化鉀溶液，搖勻，加0.1 Og鈣黃綠素-百里香