对铝电解质中氟化锂监控样的定值实验研究

蔡正海 苟小海 赵成栋 辛连红

摘 要 本文通过研制铝电解质中氟化锂监控样，并对其进行定值，确定其含量并运用到日常分析中，确保了分析检测工作准确可靠，为铝电解车间提供准确的分析数据。

关键词 铝电解质;氟化锂;控样;定值

前言

铝电解质是电解铝过程中的重要的中间产品，其含有的氟化锂是随着主要原料氧化铝带入电解槽而逐年富集下来的。一般3%左右的氟化锂是有利于电解生产的，而含量再高，会不利于电解生产[1]。某公司投产至今随着使用国内氧化铝比例增加，电解质中锂含量、钾含量不断升高，电解质体系中氟化锂含量由2.7%上升到6.6%～7.2%之间。随着电解质体系中锂、钾含量的不断升高，电解质体系由投产之初的简单体系逐步发展到现在高锂高钾复杂电解质体系，电解质体系的变化，造成电解工艺技术条件控制难度不断增加，生产指标出现波动和下滑，因此准确地化验分析出铝电解质中氟化锂含量对铝电解生产尤为重要。目前，用于分析铝电解质中氟化锂的方法主要有原子吸收法、ICP光谱法等[2]。

目前，我室铝电解质中氟化锂测定是原子吸收法测定。由于当前没有铝电解质标样中合适含量的氟化锂标样作为监控样进行日常分析监控，这样在分析结果的可靠性上可能出现问题。鉴于这种情况，我们研制了含量范围符合目前生产实际的电解质氟化锂监控样，继而应用于日常分析，对分析结果进行监控，从而保证分析结果的准确性，切实起到指导生产的作用[3]。

1实验部分

（1）方法提要

试料用硫酸溶解后，加热除氟，用盐酸和水溶解沉淀;或用盐酸及硼酸溶解，试液于原子吸收光谱仪波长670.8nm处，以空气-乙炔火焰进行了锂含量的测定。

（2）试剂

1）硫酸（ρ1.84g/mL），优级纯。

2）盐酸（ρ1.19g/mL），优级纯。

3）盐酸（1+1）。

4）硼酸。

5）锂标准贮存溶液：采用以下任意一种方法进行配置锂标准贮存溶液。 a.称取6.1078g无水氯化锂（光谱纯）或7.9202g硫酸锂（光谱纯），溶于少量水中，移入1000ml容量瓶，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含有1mg锂。b.称取5.3228g碳酸锂（光谱纯），加水约150mL，缓慢加入盐酸（1.2.3）至溶解完全，煮沸除去二氧化碳，冷却后移入1000mL容量瓶，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含有1mg锂。

6）锂标准溶液：移取10.00mL锂标准贮存溶液（1.2.5）于250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，此溶液1ml含有0.04mg锂。

7）无水乙醇，分析纯。

（3）仪器和设备。①铂皿：直径80mm，高35mm。②原子吸收光谱仪，附锂空心阴极灯。③磨样机及磨样锅。

2准备工作

（1）将所用容量瓶、铂皿进行编号并将所用试剂提前按要求配置。

（2）将所用器皿用去离子水洗净烘干备用。

（3）将原子吸收光谱仪按要求进行校准。

3样品制备

选取电解槽电解质样块8kg，将样品研磨成粉末状，依“四分法”将样品堆成锥形，分成四份;取其中一份约2kg研磨过筛，直至全部都通过63?m筛孔为止，充分混合。将此样品编号为S1号监控试样。

4试样均匀性检验

将制备好的S1号试样充分混匀，分装成11个试样袋，编号为1-11，将1-10号每个样品用原子吸收法进行1次 LiF含量测定，作为组间数据。将11号样品用原子吸收法测定10次分析 LiF含量，作为组内数据。对分析结果列入表1。

采用“方差法”对分析结果进行检验判断，经检验，此次试验中，自由度f1=10 自由度f2=10   F =（Q1/f1）/（Q2/f2）=3.53， 查F检验临界表（ɑ=0.05），F（0.05，9，9）=4.03  因为F

5样品定值及统计处理

因本实验研制的是内控标准样品，定制检验时考虑实际情况，分别选取2名技术能力强的分析人员进行定值检验，每人检验11次。检验方法：原子吸收光谱法 11次分析结果收集汇总列入表2。

5.1 离群值检验

本文采用Grubbs法，应其引入标准偏差，准确性较高。对于分析员A：分别检验数据6.51%，6.20%是否為可疑值，因G6.51%=1.33，G6.20% = 1.589  G（10，0.05）=2.29，G6.51%   G6.20% 均小于 G（10，0.05）=2.29 故不是可疑值，均不可舍去。同理，对于分析员B：6.45%，6.27%均不是可疑值，不可舍去。

5.2 两分析员精密度一直性检验

用Cochran法对两分析员11次分析结果精密度一致性进行检验判断，从而计算定值结果。因GMAX=0.779G（2，95）=0.801  GMAX小于 G（2，95）  故两人测得的数据精密度认为是一致。

5.3 计算总平均值和标准偏差

定值结果的表示：总平均值+标准偏差+参与监控样品的检验数据组数（n），经计算，总平均值为6.38%，标准偏差为0.082，检验数据组数11。

6实验结论

目前，我们对S1试样实验定值的结果为6.38%，本次实验数据经过了方差法、Grubbs法、 Cochran法的校验，确保本次定值准确、可靠。

参考文献

[1] 常发现.轻金属冶金分析[M].冶金工业出版社，1992，3.

[2] 邱竹贤.铝电解原理与应用[M].中国矿业大学出版社，1998，7.

[3] 滕葳.检验检测机构试验数据处理方法[M].化学工业出版社，2018，9.