焦化脱硫废液中硫代硫酸铵与硫氰酸铵的定量检测方法

焦化脱硫废液中硫代硫酸铵与硫氰酸铵的定量检测方法
于晓;胡宗锋;王炳强;郎文革
【摘要】在焦化企业产生的焦化脱硫废液中,硫代硫酸铵与硫氰酸铵共存,合理提盐回用可变废为宝.针对实际工业生产,提出了定量检测废液中硫代硫酸铵与硫氰酸铵浓度的方法.
【期刊名称】《上海化工》
【年(卷),期】2016(041)004
【总页数】2页(P15-16)
【关键词】硫代硫酸铵;硫氰酸铵;碘
【作者】于晓;胡宗锋;王炳强;郎文革
【作者单位】沧州职业技术学院,河北沧州061001;沧州工贸学校,河北沧州061001;沧州职业技术学院,河北沧州061001;沧州工贸学校,河北沧州061001【正文语种】中文
【中图分类】O652
炼焦厂在得到焦炭和焦油产品的同时，会产生一种可燃性气体，其主要由氢气和甲烷构成。

该气体可以用作化工合成原料气和燃料。

在炼焦过程中，原料煤中约三分之一的硫转化为硫化氢，同时产生氰化氢等污染物，若不将其脱除，焦炉煤气在输送过程中会严重腐蚀设备；作为民用燃料使用时会污染环境并损害人体健康，作为冶金燃料使用会严重影响钢铁产品和化工产品的质量。

因此，焦炉煤气必须经过净化和回收，脱除硫化氢和氰化氢后，才能作为工业合成原料气和燃料使用。

一般来说，焦炉煤气脱硫脱氰工艺有砷矸法，蒽醌二磺酸钠（ADA）法，对苯二
酚法，乙醇胺法，苦味酸法和HPF法（HPF催化剂为由对苯二酚、双核钛菁钴磺酸盐、硫酸亚铁组成的醌钴铁类复合型催化剂）。

以HPF法为代表的湿法焦化废
液中质量浓度最大的两种盐为硫代硫酸铵与硫氰酸铵。

以年产220万t焦炭的焦
化公司为例，采用HPF法脱除焦炉煤气中的硫化氢和氰化氢，每年约产生22000 t废液，其中硫代硫酸铵与硫氰酸铵的质量浓度分别约为250 g/L与100 g/L[1-2]，这两种盐都具有一定的经济价值。

目前，越来越多的焦化企业安装了对焦化废液中的盐类进行再提取的设备，取得了环保与经济的双重效益。

硫代硫酸铵与硫氰酸铵共存于焦化脱硫废液中，本文所提供的分析检验方法，既可以准确定量出这两种盐的浓度，又可以避免废液中其他物质的干扰。

1.1 滴定检测原理
硫代硫酸根与碘在不同的pH条件下，会发生不同的反应。

在中性或弱酸性条件下
在碱性溶液中：
焦化废液中硫代硫酸铵的检测原理是利用中性或弱酸性条件下,碘与硫代硫酸盐的
定量反应[3]；由于焦化脱硫废液呈碱性，所以在进行定量滴定前先要将其酸化。

1.2 滴定检测前准备
首先将焦化废液摇匀后稀释100倍，备用。

然后配制下述溶液：
盐酸溶液：0.01mol/L。

碘标准滴定溶液（0.005 mol/L）：将8 gKI（增加碘的溶解度并防止碘被氧化）
与2.542 g碘（分析纯）共同溶解后，定容于1 L棕色容量瓶内，每7天重新标
定一次。

淀粉指示剂溶液（5 g/L）：取5 g可溶性淀粉置于100mL质量浓度为10g/L的
水杨酸溶液中，搅拌均匀后将混合物置于大烧杯中，加入300～400mL去离子水，
煮沸至淀粉溶解，定容于1L容量瓶内。

甲基红指示剂溶液（0.1 g/L）：取25 mg粉末状甲基红置于烧杯中，加入体积分数为95%的乙醇溶液5 mL，滴加0.05 mol/L的氢氧化钠溶液1 mL，加热至粉
末完全溶解后，加入体积分数为95%的乙醇溶液125mL，容量瓶定容至250mL。

1.3 滴定检测步骤
用移液管移取25 mL稀释废液于锥形瓶内，加入甲基红指示剂2～3滴，滴加盐
酸溶液（0.01 mol/L）至废液颜色变为浅粉色；加入淀粉指示剂2 mL,将溶液摇晃均匀。

使用滴定管滴入配制好的碘标准滴定溶液，直至废液颜色变为蓝色，消耗的碘标准滴定溶液体积记为V1。

硫代硫酸盐浓度（C，mol/L）的计算公式为：
式中，C1为碘标准滴定溶液的浓度，mol/L；
V1为消耗的碘标准滴定溶液的体积，mL；
V2为稀释后废液的体积，mL；
n为废液稀释的倍数。

平行滴定检验应至少进行三次，相对偏差控制在0.2%以内。

2.1 检测原理
在稀硝酸存在的条件下，硫氰酸铵中的硫氰酸根与三价铁离子能够生成红色络合物，该红色物质的最大吸收峰为520 nm，利用紫外-可见分光光度计可对该红色物质
进行定量检测[4]，需要用到的试剂有硫氰酸钾（分析纯）、硝酸和FeCl3。

2.2 硫氰酸盐紫外分光光度计标准曲线的制定
分别配制浓度为0.02，0.04，0.06，0.08和0.10 mol/L的硫氰酸钾溶液，分别
用移液枪移取2 mL上述溶液至5个100 mL的容量瓶内，每个容量瓶内先加入2 mL 0.4 mol/L的HNO3溶液，再加入2 mL质量分数为3%的FeCl3溶液，最后
用去离子水定容。

分别用分光光度计测定上述标准溶液在520 nm处的吸光度，绘制标准曲线。

2.3 废液中硫氰酸铵浓度的测定
首先将废液摇匀后稀释20000倍，备用。

用移液枪移取2 mL稀释好的废液至100 mL的容量瓶内，依次加入2 mL 0.4 mol/L的HNO3溶液与质量分数为3%的FeCl3溶液，最后用去离子水定容。

用分光光度计测定该稀释废液在520 nm 处的吸光度，对照标准曲线可得稀释后废液中硫氰酸铵的浓度。

平行测样三次。

尽管硫代硫酸铵与硫氰酸铵是焦化脱硫废液中的污染物，但是将其回收利用后，能够为企业带来一定的经济效益。

本文提供了将工厂实践与实验室研究相结合所得出的准确地定量测量硫代硫酸铵与硫氰酸铵浓度的方法，以期有助于解决焦化企业脱硫废液的环境污染问题。

【相关文献】
[1] 雷晓东,于晓,赵强,等.焦化脱硫废液提盐回用研究及工业化进展[J].化工进展,2009,28(S2):416-417.
[2] 雷晓东,于晓,张宝会,等.焦化脱硫废液提盐回用细节探讨[J].Chinacoking,2009(5):27-30.
[3] GB/T 20433—2006摄影加工用化学品硫代硫酸铵溶液规格[S].
[4] 宁正祥.食品成分分析手册[M].北京:中国轻工业出版, 1998:592-593.。