硅碳管加热 -红外吸收法测定煤中硫量

李如田

(宣化钢铁集团有限公司计检中心中心,河北,宣化,075100)

硅碳管加热 -红外吸收法测定煤中硫量

李如田

(宣化钢铁集团有限公司计检中心中心,河北,宣化,075100)

选择合适的分析条件,采用硅碳管加热 -红外吸收法分析煤中的硫量。通过大量的试验证明该方法操作简便、快速、分析精度和准确度高,能够满足煤物质分析硫量的要求。

红外吸收法;煤;硫量

煤中硫含量的测定,一直沿用传统的测定方法有艾士卡法、高温燃烧中合法和库伦滴定法,其中应用最普及的为库仑滴定法。传统测定方法有准确度高、方法稳定特点,但同时具有手工配制溶液、溶液不稳定以及操作繁琐等缺点。近几年来,高频燃烧 -红外吸收法测定硫也应用在煤、焦炭等产品中,但由于煤物质为粉末状,并且硫分含量高,高频燃烧中强大的氧气流会使煤吹起,使测定结果不佳,并且试样污染炉体,难于清理以及维护困难等弊端,本文介绍采用硅碳管加热,红外吸收法检测测定煤中硫量方法,通过各项试验证明,该方法速度快、操作简便、准确度、精密度高,可应用到煤中硫量的测定。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂 5E—IRSⅡ红外测硫仪 (长沙开元);马弗炉。干燥剂无水高氯酸镁;CO2吸收剂碱石棉;钨粒

1.2 仪器工作条件 氧气的体积分数大于 99.99%,钨粒 S的质量分数小于0.0005%;温度为 1250℃、恒温室的温度为50℃;氧气瓶出口压力为0.25MPa和氧气流量 4L/mim,抽气流量为 3L/min,分析时间:100S。

瓷舟在马弗炉内 (1000℃左右)高温灼烧 2小时,冷却后放入干燥器中备用。

1.3 实验方法 测定:根据试样含量高低,选择仪器相应的通道,先准确称取0.0500g左右的试样于去皮重的瓷舟中,试样应尽量摊放均匀,避免堆积在一个部位。再在试样上加一勺钨粒 (约 1.0g),将坩埚放在坩埚架上,进行测定。

2 结果与讨论

2.1 氧气流量 氧气的作用 1)助燃气,使试样燃烧充分;2)作为载气,燃烧释放出的气体被氧气载入检测器进行检测。氧气流量大小直接影响到试样的燃烧完全程度以及检测器的分析灵敏度,根据硫元素的释放曲线和样品溶化后的情况,氧气的最佳流量为 4L/mim。

2.2 称样量的选择 煤中硫量含量高,比重小体积大,需要较少称样量来降低红外吸收强度,但称样量过小,称量误差大,空白值的波动对测定结果影响较大,会降低测定精度;称样量过大,导致试样燃烧不完全。通过大量的实验确定称样量在0.05g左右最为满意。

2.3 空白试验 在瓷舟中加入一勺钨粒,手动输入试样重量0.05g,进行测定,重复测定 5次,其平均值为0.003%,相对煤中硫量,空白值可忽略不计。

2.4 助熔剂 钨粒做助熔剂,发热值高,熔化板流低,透气性好,空白值低,氧化生成的氧化物有利于减轻硫的吸附,生成的氧化物 (尘)容易清扫,所以红外吸收法测定硫一般选择钨粒做助燃剂。

2.5 测定下限 对空白试样测定 10次,以 3倍标准偏差定为检出限,以检出限的10倍为测定下限。本方法的检出下限为0.0050%。

2.6 建立曲线 首先测定几个高硫煤废样进行调试仪器检测池的气体氛围,然后选取标煤中高低两个标样,输入标准值,进行测定,对测定值进行系数校正,保存由仪器直接计算的校正系数。

2.7 方法的精度 选取两个不同含量的标煤进行精密度试验,每个标样重复测定 6次,从表1结果证明两个标煤分析 6次的S标准偏差均小于国标库仑滴定法的相对标准偏差RSD。因此说明方法的精密度高。

表1

2.8 方法的准确度 测定0.28%-3.54%不同硫含量的煤标样 6个,其分析结果和标准值见表2,从表2结果可知,平均值与标煤值吻合,说明准确度和线性都很好,测定值与标准值误差符合国家标准。

表2 w/%

3 结论

①由于煤试样不是颗粒状的而是粉末状,易被氧气流吹飞,因此采用硅碳管加热代替高频加热,有效避免了煤样被吹飞,以及污染炉体,影响后序试样分析等现象,使测定结果精度和准确度提高。②该方法操作简单,易于掌握,测定速度快。③通过以上大量试验结果证明:硅碳管加热 -红外吸收法检测测定煤中硫量方法准确度、精密度高,完全能够满足煤物质分析硫量的要求。

[1]王虹,马德起,苏明跃,等.高温燃烧红外吸收法测定锰矿石中硫 冶金分析,2006,26(3)102

F416.21

A

1003-3467(2010)04-0060-01