工业分析《冶金工业分析》PPT
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工业分析——全套PPT教案学习
四、采样的具体要求
1、采样单元数的确定 对于化工产品，如总体物料的单元数小于500，
则根据下表选取采样单元数。
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总体物料的单元数
1～10 11～49 50～64 65～81 82～101 102～125 126～151 152～181
选取的最小单元数 全部单元 11 12 13 14 15 16 17
3、标准分析法的制定
国际标准是指由国际性组织所制定的各种标 准。其中最著名的是由国际标准化组织（下设162 个技术委员会（TC））制定的ISO标准和由国际电 工委员会制定的IEC标准。
每年都颁布一些新的标准方法，每5年对 已有的 方法进 行修改 。但ISO标准 不带强 制性。
第7页/共185页
中国国家标准是由国务院标准化行政主管部门国 家标准局发布，代号“GB”表示强制性国家标准，代 号“GB/T”表示推荐性国家标准。
第17页/共185页
（2）室间允许差 两个实验室，采用同一种分析方法，对同一试样各自独 立地进行分析时，所得两个平均值之间在95%置信度下 可允许的最大差值。两个结果的平均值之差符合允许差规 定，则认为两个实验室的分析精度达到了要求；否则就叫 作超差，认为其中至少有一个平均值不准确。
第18页/共185页
与实验室样品同时制备的样品，是实验室样品的 备份。
6、试样（test sample）
由实验室样品制备，用于分析检验的样品）
P11
第22页/共185页
三、采样的原则
1、均匀的物料：可以在物料的任意部位进行采样 2、非均匀的物料：随机采样，对所得的样品分别进 行测定。 3、采样过程中不应带进任何杂质，尽量避免引起 物料的变化（如吸水、氧化等)
B 从物料流中采样
1、采样单元数的确定 对于化工产品，如总体物料的单元数小于500，
则根据下表选取采样单元数。
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总体物料的单元数
1～10 11～49 50～64 65～81 82～101 102～125 126～151 152～181
选取的最小单元数 全部单元 11 12 13 14 15 16 17
3、标准分析法的制定
国际标准是指由国际性组织所制定的各种标 准。其中最著名的是由国际标准化组织（下设162 个技术委员会（TC））制定的ISO标准和由国际电 工委员会制定的IEC标准。
每年都颁布一些新的标准方法，每5年对 已有的 方法进 行修改 。但ISO标准 不带强 制性。
第7页/共185页
中国国家标准是由国务院标准化行政主管部门国 家标准局发布，代号“GB”表示强制性国家标准，代 号“GB/T”表示推荐性国家标准。
第17页/共185页
（2）室间允许差 两个实验室，采用同一种分析方法，对同一试样各自独 立地进行分析时，所得两个平均值之间在95%置信度下 可允许的最大差值。两个结果的平均值之差符合允许差规 定，则认为两个实验室的分析精度达到了要求；否则就叫 作超差，认为其中至少有一个平均值不准确。
第18页/共185页
与实验室样品同时制备的样品，是实验室样品的 备份。
6、试样（test sample）
由实验室样品制备，用于分析检验的样品）
P11
第22页/共185页
三、采样的原则
1、均匀的物料：可以在物料的任意部位进行采样 2、非均匀的物料：随机采样，对所得的样品分别进 行测定。 3、采样过程中不应带进任何杂质，尽量避免引起 物料的变化（如吸水、氧化等)
B 从物料流中采样
工业分析第五章_冶金工业分析
1.4.3 铅的测定方法——EDTA滴定法 适用于含铅量＞1%的铅精矿和原矿石中铅的 测定。 试样用HCl-HNO3分解，加H2SO4加热至冒白 烟，析出沉淀使之与其它元素分离；用NH4Ac溶 解沉淀，在pH＝5.5~6.0的HAc-NaAc缓冲溶液中， 以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶 液由酒红色变为亮黄色。 Sb、Bi含量高时易水解，夹在PbSO4↓，可在 酒石酸存在下进行沉淀；少量Al和Fe可加氟化物 掩蔽。
1.3 锰矿石分析 1.3.1 锰在自然界的存在 锰在自然界中分布很广，在地壳中丰度排第十三 位自然界中已知的含锰矿物约有150多种，分别属氧 化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类、硼酸盐类、 钨酸盐类、磷酸盐类等。常见的锰矿物有软锰矿、硬 锰矿、水锰矿、黑锰矿、褐锰矿、菱锰矿、硫锰矿等。 锰及其化合物大量用于钢铁工业，用锰量占90 ％～95％，主要作为钢铁冶炼过程中的脱氧剂和脱硫 剂；此外锰还用于制造合金、干电池、火柴、印漆、 制皂等，还用途玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂。
各元素在钢中的形态和作用表
第五章
冶金工业分析
第一节 金属矿石分析
第二节 钢铁分析
第三节 有色金属及合金分析
第一节 金属矿石分析
1.1 铁矿石分析 1.1.1 铁在自然界的存在
铁在地壳中的丰度大约为5%，在丰度表中居氧、硅、 铝之后，排位第四位。 铁在各类岩浆岩中的平均含量为：超基性岩9.64%；基 性岩 8.61%；中性岩 3.67%(正长岩)，5.85%(闪长岩)；酸 性岩 2.80%(富钙岩)，1.42%(贫钙岩)。 铁是广泛存在的最普通元素之一，它和所有元素都可以 共生，含铁矿物也可伴生众多元素，其中较为密切的是与铁 同周期的过渡元素和铂族元素，此外还有镁、铝及一些常见 非金属元素。
工业分析全套的ppt
2、工业分析的任务：
工业分析的任务就是对各个工业生 产领域（如化工、轻工、食品、煤炭、 冶金、石油、医药、农药、环保、建材 等）中的各种物料（如原料、材料、中 间体、成品、副产品、三废等）的组成 成分进行分析，并对分析理论、方法进 行研究，从而指导生产实践。
3、工业分析的作用：
工业分析的结果可用来评价原料、 产品的质量，了解控制生产过程、检验 生产工艺是否正常、了解环境是否被污 染，进而做到合理组织生产、合理使用 原料、燃料，及时发现问题，减少废品， 提高企业产品质量，保证工艺过程的顺 利进行和提高企业经济效益。
对实际的或潜在的问题制定共同使 用和重复使用规则的活动，称为标 准化。它包括制定、发布、实施标 准的过程。
2、标准化的作用：
标准化的作用是改进产品、过程和 服务的适用性，防止贸易壁垒，促进技 术合作。标准化的实质是“通过制定、 发布、实施标准，达到统一”；目的是 获得最佳秩序和社会效益。
提高适用性，防止壁垒，促进合作
8、标准的内容：
一般标准包括标准级别、标准名称、 标准编号、发布机构、实施时间、前言 及说明、引言、适用范围及说明、技术 内容（名词、术语、代号、符号、品种、 规格、技术要求、试验方法、检验规则、 标志、包装、运输等）、补充部分等。
三、工业分析方法的标序，
3、标准化的对象：
国民经济各领域中，凡具有多次重 复使用和需要制定标准的具体产品，以 及各种定额、规划、要求、方法、概念 等，都可成为标准化的对象。
其可分为两类：一类是具体对象， 即具体事物，另一类是总体对象，即各 种具体对象的总和构成的整体。
工业分析是工业生产的“眼睛”。
4、工业分析的特点 (1)分析对象的物料量大； (2)组成复杂，干扰因素多； (3)试样的处理难度大 (4)分析任务多
第五章冶金工业分析
第五章冶金工业分析冶金工业是指利用各类金属矿石或金属原料，通过物理和化学的处理方法，将金属分离、提取、精炼和加工成为各种金属产品的产业。
冶金工业是重要的基础工业，对于国家的工业化进程和经济发展具有重要的意义。
本章将对冶金工业的一些重要方面进行分析，包括冶金工业的特点、发展趋势以及对环境和资源的影响。
冶金工业的特点是多样性和综合性。
随着科技的进步和社会的发展，冶金工业的发展越来越多样化，涉及到的金属种类越来越多。
从传统的铁、铜、铝到现代的稀有金属、钢铁合金等，冶金工业的范围越来越广泛。
同时，冶金工业是综合性的产业，不仅包括金属的提取和加工，还包括冶金机械、冶金材料、冶金工艺等多个方面。
冶金工业的发展趋势主要表现在技术进步和节能减排方面。
随着科技的进步，冶金工业的生产技术不断创新和改进，从而提高了生产效率和产品质量。
例如，采用现代化的冶炼设备和自动化的生产线，可以大幅度提高生产效率和工作环境，减少人力成本和能源消耗。
此外，为了减少对环境的影响，冶金工业也在不断推进节能减排的措施，例如优化工艺流程、改进设备设计、提高资源利用率等。
冶金工业对环境和资源的影响主要体现在废气、废水和固体废弃物的排放方面。
冶金工业的生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，其中包含有害物质和重金属物质。
这些废物的排放对环境造成污染，影响生态平衡和人类健康。
为了减少对环境的影响，冶金工业需要采取相应的减排措施，包括废气净化、废水处理和固体废弃物处置等。
另外，冶金工业还对资源的利用和保护提出了重要要求。
矿石是冶金工业的重要原料，但矿石资源是有限的。
为了保护资源和延长矿石的利用寿命，冶金工业需要开发和利用新型矿石资源，提高矿石的回收率和利用效率。
此外，冶金工业还需要考虑资源的可再生性和可持续性，以实现资源的循环利用和环境的可持续发展。
综上所述，冶金工业是一项重要的基础工业，对国家的工业化进程和经济发展具有重要意义。
随着科技的进步和社会的发展，冶金工业的发展趋势主要表现在技术进步和节能减排方面。
2024版钢铁冶金PPT课件
钢铁冶金PPT课件
目 录
• 钢铁冶金概述 • 原料与预处理 • 炼铁工艺及设备 • 炼钢工艺及设备 • 连铸与轧制技术 • 节能环保与资源综合利用 • 自动化与智能化发展趋势 • 总结与展望
01
钢铁冶金概述
钢铁冶金定义与特点
定义
钢铁冶金是一种研究从矿石、废钢 等原料中提取金属铁，并经过精炼、 铸造等工艺制成钢材的工业生产过 程。
THANKS
感谢观看
随着环保意识的提高，未来钢铁冶金 行业将更加注重节能减排，发展绿色 环保冶金技术。
智能化与自动化
借助人工智能、大数据等技术，实现 钢铁冶金过程的智能化与自动化，提 高生产效率和产品质量。
高端产品研发
为满足市场需求，钢铁企业将加大高 端产品的研发力度，如高性能钢材、 特种钢材等。
产业链整合与优化
通过整合上下游资源，优化产业链结 构，降低生产成本，提高市场竞争力。
05
连铸与轧制技术
连铸技术原理及设备组成
技Hale Waihona Puke 原理连铸是将熔融的金属连续不断地浇入 结晶器，凝固成铸坯，然后经过矫直、 切割等工序，最终得到所需尺寸和形 状的铸坯。
设备组成
连铸设备主要包括钢包、中间包、结晶 器、二次冷却装置、拉矫机、切割设备 及铸坯输送设备等。
轧制技术原理及设备组成
技术原理
轧制是利用轧辊的旋转和压缩，使金属坯料通过轧辊间的孔型，产生塑性变形以获 得具有一定形状、尺寸和性能的金属材料的加工方法。
07
自动化与智能化发展趋势
自动化技术在钢铁冶金中应用现状
自动化控制系统
广泛应用于高炉、转炉、连铸等 生产流程，实现精确控制和优化。
传感器与执行器
用于实时监测和调整生产过程中 的温度、压力、流量等参数。
目 录
• 钢铁冶金概述 • 原料与预处理 • 炼铁工艺及设备 • 炼钢工艺及设备 • 连铸与轧制技术 • 节能环保与资源综合利用 • 自动化与智能化发展趋势 • 总结与展望
01
钢铁冶金概述
钢铁冶金定义与特点
定义
钢铁冶金是一种研究从矿石、废钢 等原料中提取金属铁，并经过精炼、 铸造等工艺制成钢材的工业生产过 程。
THANKS
感谢观看
随着环保意识的提高，未来钢铁冶金 行业将更加注重节能减排，发展绿色 环保冶金技术。
智能化与自动化
借助人工智能、大数据等技术，实现 钢铁冶金过程的智能化与自动化，提 高生产效率和产品质量。
高端产品研发
为满足市场需求，钢铁企业将加大高 端产品的研发力度，如高性能钢材、 特种钢材等。
产业链整合与优化
通过整合上下游资源，优化产业链结 构，降低生产成本，提高市场竞争力。
05
连铸与轧制技术
连铸技术原理及设备组成
技Hale Waihona Puke 原理连铸是将熔融的金属连续不断地浇入 结晶器，凝固成铸坯，然后经过矫直、 切割等工序，最终得到所需尺寸和形 状的铸坯。
设备组成
连铸设备主要包括钢包、中间包、结晶 器、二次冷却装置、拉矫机、切割设备 及铸坯输送设备等。
轧制技术原理及设备组成
技术原理
轧制是利用轧辊的旋转和压缩，使金属坯料通过轧辊间的孔型，产生塑性变形以获 得具有一定形状、尺寸和性能的金属材料的加工方法。
07
自动化与智能化发展趋势
自动化技术在钢铁冶金中应用现状
自动化控制系统
广泛应用于高炉、转炉、连铸等 生产流程，实现精确控制和优化。
传感器与执行器
用于实时监测和调整生产过程中 的温度、压力、流量等参数。
冶金工程pptch1课件内容
2、材料的过程和工艺。2,冶金工程冶金工程冶金工程也称为金属工艺或金属加工，是一种把金属物料加工成为 物品、冶金工程也称为金属工艺或金属加工，是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术，包括了桥 梁、轮船等的大型零件，乃至引擎、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等的大型零件，乃至引擎、珠宝、 腕表的微小组件。（定义不精确，但后面引用的倒是比较全面贴珠宝、腕表的微小组件。（定义不精确，但后面引 用的倒是比较全面贴切。）基础理论为物理冶金学、冶金物理化学、冶金热力学；讨论领域切。）基础理论为物理 冶金学、冶金物理化学、冶金热力学；讨论领域为冶金反应工程、冶金热能工程、冶金技术、钢铁冶金、有色金属 冶金
石，烧陶窑为金属的冶铸预备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林烧陶窑为金属的 冶铸预备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林家马家窑文化遗址中发觉的距今约家马家 窑文化遗址中发觉的距今约5000年的青铜刀，以及在其他一些新石器晚期遗址中相年的青铜刀，以及在其他一些新
有坑冶食货志载唐前期有坑冶168处,
15、计银冶处，计银冶58处,铜冶处，铜冶96处，铁山处，铁山5处，锡山处，锡山2处，铅山处，铅山4处。处 。6.明清时期冶金业的进展明清时期冶金业的进展这一时期金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都
比唐宋时期有所增长，并生产白铜这一时期金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都比唐宋时期有所增长 ，并生产白铜（铜银锌合金）。银两逐步成为主要货币，银产量亦有增长。（铜银锌合金）。银两逐步成为主要货 币，银产量亦有增长。1.2.2近代钢铁冶炼技术的进展近代钢铁冶炼技术的进展历史上，西方钢铁生产技术长期落后 于中国。历史上，西方钢铁生产技术长期落后于中国。18世纪中期，工业革命世纪中期，工业革命在英国首先
石，烧陶窑为金属的冶铸预备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林烧陶窑为金属的 冶铸预备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林家马家窑文化遗址中发觉的距今约家马家 窑文化遗址中发觉的距今约5000年的青铜刀，以及在其他一些新石器晚期遗址中相年的青铜刀，以及在其他一些新
有坑冶食货志载唐前期有坑冶168处,
15、计银冶处，计银冶58处,铜冶处，铜冶96处，铁山处，铁山5处，锡山处，锡山2处，铅山处，铅山4处。处 。6.明清时期冶金业的进展明清时期冶金业的进展这一时期金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都
比唐宋时期有所增长，并生产白铜这一时期金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都比唐宋时期有所增长 ，并生产白铜（铜银锌合金）。银两逐步成为主要货币，银产量亦有增长。（铜银锌合金）。银两逐步成为主要货 币，银产量亦有增长。1.2.2近代钢铁冶炼技术的进展近代钢铁冶炼技术的进展历史上，西方钢铁生产技术长期落后 于中国。历史上，西方钢铁生产技术长期落后于中国。18世纪中期，工业革命世纪中期，工业革命在英国首先
第九章 冶金工业分析
20
6.6 镁中铈的测定
镁合金中铈的质量分数在0.1-0.5％，采 用三溴偶氮胂分光光度法测定。
基本原理： 试样盐酸溶解，在草酸存在下，铈于2（2-胂酸基苯偶氮）－7-（2，4，6-三溴 苯偶氮）－1，8（二羟基）-3，6-萘二磺 酸显色，于波长632nm测定吸光度。
21
6.8 镁合金中锰的测定
17
加入氧化剂溴水将Ni2+氧化为Ni4+,使镍与 丁二酮肟生成橙红色螯合物。在470nm 处进行光度测定。
萃取前加入盐酸羟胺和柠檬酸钠溶液主 要是消除基体镁和铁铝的影响。
18
19
6.5 锆的测定
镁合金中锆的质量分数小于0.3％，常采 用二甲酚橙分光光度法测定。
基本原理： 试样用盐酸及氢氟酸分解，加入高氯酸， 冒烟除去氟离子。以高氯酸调整酸度， 加入二甲酚橙与锆生产红色络合物，于 540nm测定吸光度。
24
第二节 稀有金属分析
稀有金属包括稀有轻金属（钛、铍等）、 难熔金属（钨、钼、铌、锆等）、稀有 分散金属（镓、铊、铟、锗等）、稀土 金属（钪、铱、镧系）和稀有放射性金 属（镭、锕系等）
25
一、钛合金的分析
常量钛常用硫酸高铁铵滴定法 低含量采用分光光度法测定
26
7.1 硅的测定
钛合金中硅质量分数在0.010-0.06％，采 用硅钼蓝分光光度法测定。
7
6.1 Mg及其合金的化学分析法
金属Mg主要用于生产合金Mg，与Fe、 Cu、Mn、Zn等金属生成的合金具有良 好的机械性能，广泛应用于航空、机械 制造和建筑方面。在钢铁冶炼中可作脱 氧剂，稀有金属冶炼中作还原剂。镁还 可与有机物合成很多具有广泛用途的新 型材料。
8
6.6 镁中铈的测定
镁合金中铈的质量分数在0.1-0.5％，采 用三溴偶氮胂分光光度法测定。
基本原理： 试样盐酸溶解，在草酸存在下，铈于2（2-胂酸基苯偶氮）－7-（2，4，6-三溴 苯偶氮）－1，8（二羟基）-3，6-萘二磺 酸显色，于波长632nm测定吸光度。
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6.8 镁合金中锰的测定
17
加入氧化剂溴水将Ni2+氧化为Ni4+,使镍与 丁二酮肟生成橙红色螯合物。在470nm 处进行光度测定。
萃取前加入盐酸羟胺和柠檬酸钠溶液主 要是消除基体镁和铁铝的影响。
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19
6.5 锆的测定
镁合金中锆的质量分数小于0.3％，常采 用二甲酚橙分光光度法测定。
基本原理： 试样用盐酸及氢氟酸分解，加入高氯酸， 冒烟除去氟离子。以高氯酸调整酸度， 加入二甲酚橙与锆生产红色络合物，于 540nm测定吸光度。
24
第二节 稀有金属分析
稀有金属包括稀有轻金属（钛、铍等）、 难熔金属（钨、钼、铌、锆等）、稀有 分散金属（镓、铊、铟、锗等）、稀土 金属（钪、铱、镧系）和稀有放射性金 属（镭、锕系等）
25
一、钛合金的分析
常量钛常用硫酸高铁铵滴定法 低含量采用分光光度法测定
26
7.1 硅的测定
钛合金中硅质量分数在0.010-0.06％，采 用硅钼蓝分光光度法测定。
7
6.1 Mg及其合金的化学分析法
金属Mg主要用于生产合金Mg，与Fe、 Cu、Mn、Zn等金属生成的合金具有良 好的机械性能，广泛应用于航空、机械 制造和建筑方面。在钢铁冶炼中可作脱 氧剂，稀有金属冶炼中作还原剂。镁还 可与有机物合成很多具有广泛用途的新 型材料。
8
工业分析[1]PPT幻灯片
![工业分析[1]PPT幻灯片](https://img.taocdn.com/s3/m/ff7137cba76e58fafbb0035b.png)
碘量法，（是利用维生素C的氧化还原性为基 础的一种氧化还原方法。且其酸度不易把握， 碘需要标定且易挥发，而Vc不易稳定保存，使 测定结果易出现偏差，且这种方法不适合微量 分析）；
利用原子吸收分光光度法问接测定维生素C的 含量，是利用维生素C可以与一些金属离子发 生氧化还原反应，通过测定反应掉的金属离子 的量，进而间接计算出维生素c的含量。
1、参与羟化反应。
羟化反应是
体内许多重要物质合成或分解
的必要步骤，在羟化过程中，必须有维生素C参与。
⑴促进胶原合成。维生素C缺乏时，胶原合成障碍， 从而导致坏血病。
⑵促进神经递质（5-羟色胺及去甲肾上腺素 ）合成。
⑶促进类固醇羟化。高胆固醇患者，应补给足量的维 生素C。
⑷促进有机物或毒物羟化解毒。维生素C能提升混合 功能氧化酶的活性，增强药物或毒物的解毒（羟化） 过程。
最早发现是用于治疗坏血酸，坏血酸多发病 于远洋航行的水手。
治疗坏血酸是源于以为印度教士用一种植物 的叶子煮水，发现有助于坏血酸病的康复， 检测发现VC含量很高。
于20世纪50年代 维生素C的生产
维生素C，抗坏血酸，水溶性。由詹姆斯? 林德在1747年发现。亦称为抗坏血酸 多存 在于新鲜蔬菜、水果。
1.1以银离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光 度法
以银离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度 法，是利用维生素C分子中的有二烯醇基具强还 原性，可被硝酸银氧化为去氢维生素C，同时产 生黑色银沉淀
沉淀经离心分离后，将分离得到的沉淀用硝酸 溶解后，再利用原子吸收分光光度计测定银离 子的含量，从而接测得维生素C含量，
（2）富含维生素c的食物有花菜、青辣椒、橙子、葡萄 汁、西红柿等，可以说，在所有的蔬菜、水果中，维 生素c含量都不少。。
利用原子吸收分光光度法问接测定维生素C的 含量，是利用维生素C可以与一些金属离子发 生氧化还原反应，通过测定反应掉的金属离子 的量，进而间接计算出维生素c的含量。
1、参与羟化反应。
羟化反应是
体内许多重要物质合成或分解
的必要步骤，在羟化过程中，必须有维生素C参与。
⑴促进胶原合成。维生素C缺乏时，胶原合成障碍， 从而导致坏血病。
⑵促进神经递质（5-羟色胺及去甲肾上腺素 ）合成。
⑶促进类固醇羟化。高胆固醇患者，应补给足量的维 生素C。
⑷促进有机物或毒物羟化解毒。维生素C能提升混合 功能氧化酶的活性，增强药物或毒物的解毒（羟化） 过程。
最早发现是用于治疗坏血酸，坏血酸多发病 于远洋航行的水手。
治疗坏血酸是源于以为印度教士用一种植物 的叶子煮水，发现有助于坏血酸病的康复， 检测发现VC含量很高。
于20世纪50年代 维生素C的生产
维生素C，抗坏血酸，水溶性。由詹姆斯? 林德在1747年发现。亦称为抗坏血酸 多存 在于新鲜蔬菜、水果。
1.1以银离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光 度法
以银离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度 法，是利用维生素C分子中的有二烯醇基具强还 原性，可被硝酸银氧化为去氢维生素C，同时产 生黑色银沉淀
沉淀经离心分离后，将分离得到的沉淀用硝酸 溶解后，再利用原子吸收分光光度计测定银离 子的含量，从而接测得维生素C含量，
（2）富含维生素c的食物有花菜、青辣椒、橙子、葡萄 汁、西红柿等，可以说，在所有的蔬菜、水果中，维 生素c含量都不少。。
冶金行业-工业分析第四章煤和焦炭分析 精品
6.焦碳的组成：与煤相似，挥发性组分含量少。
2021/5/2
张红梅 工业分析 2010-2011学年
15
2021/5/2
3．煤的分类
• 煤的种类繁多，质量也相 差悬殊，不同类型的煤有 不同的用途。
• 如结焦性好或粘结性好的
煤是优质的炼焦用煤，热
稳定性好的无烟块煤是合
成氨厂的主要原料，挥发
分和发热量都高的煤是较
硫在燃烧时虽然放热，但燃烧产生酸性腐蚀 有害气体二氧化硫。
2021/5/2
张红梅 工业分析 2010-2011学年
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煤的元素组分的不同，不仅能反映出煤化程 度，而且也直接表征出煤性质的不同。
如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘结性 很差或是没有粘结性的年轻煤；碳含量高、 氧含量低的煤则常是一些无粘结性的年老 煤，只有碳含量在84～88%，氢含量在5%以 上的中等变质程度的煤，才是结焦性较好 的炼焦用煤。
通常的采煤方法，开采率仅为60%左右。 运输比石油、天然气困难。 煤在燃烧过程中生成的SO2， SO3污染环境，是
引起酸雨的主要原因。
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张红梅 工业分析 2010-2011学年
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2.煤的组成：由有机质、矿物质、水三部分 组成
有机物：由C、H、O、N、S等元素组成，C、 H占 95%以上
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张红梅 工业分析 2010-2011学年
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一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质
3.煤的分类
陆植煤 腐植煤（高等植物形成） 残植煤
腐泥煤
4.煤的用途：①人类生存所需热源提供之一 ②工业生产（化工、冶金）主要的原料
5.焦碳：煤在隔绝空气条件下加热、干馏，水分和有机物裂 解产物（煤气）挥发出来，不挥发部分就是焦碳。
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张红梅 工业分析 2010-2011学年
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3．煤的分类
• 煤的种类繁多，质量也相 差悬殊，不同类型的煤有 不同的用途。
• 如结焦性好或粘结性好的
煤是优质的炼焦用煤，热
稳定性好的无烟块煤是合
成氨厂的主要原料，挥发
分和发热量都高的煤是较
硫在燃烧时虽然放热，但燃烧产生酸性腐蚀 有害气体二氧化硫。
2021/5/2
张红梅 工业分析 2010-2011学年
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煤的元素组分的不同，不仅能反映出煤化程 度，而且也直接表征出煤性质的不同。
如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘结性 很差或是没有粘结性的年轻煤；碳含量高、 氧含量低的煤则常是一些无粘结性的年老 煤，只有碳含量在84～88%，氢含量在5%以 上的中等变质程度的煤，才是结焦性较好 的炼焦用煤。
通常的采煤方法，开采率仅为60%左右。 运输比石油、天然气困难。 煤在燃烧过程中生成的SO2， SO3污染环境，是
引起酸雨的主要原因。
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张红梅 工业分析 2010-2011学年
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2.煤的组成：由有机质、矿物质、水三部分 组成
有机物：由C、H、O、N、S等元素组成，C、 H占 95%以上
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一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质
3.煤的分类
陆植煤 腐植煤（高等植物形成） 残植煤
腐泥煤
4.煤的用途：①人类生存所需热源提供之一 ②工业生产（化工、冶金）主要的原料
5.焦碳：煤在隔绝空气条件下加热、干馏，水分和有机物裂 解产物（煤气）挥发出来，不挥发部分就是焦碳。
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（2）仪器装置 定硫仪的滴定部分装置
1.球形管 2.吸收杯 3.滴定管 （3）测定步骤
将炉温升至1200～1350C，检查装置是否正常， 于定硫吸收杯中加入淀粉吸收液（硫小于0.01%用 低硫吸收杯，加20mL吸收液；硫大于0.01%用高硫 吸收杯，加60mL吸收液），以600～1500mL/min的 流速通氧，用碘酸钾标准滴定溶液滴定至浅蓝色不 褪，作为终点色泽，关闭氧气。
第五章 冶金工业分析
§5.1 钢铁分析 §5.2 金属矿石分析 §5.3 有色金属及合金分析 §5.4 稀土元素分析
§5.1 钢铁分析
一、概述
钢铁是铁和碳的合金，其化学成分中大多数元素是铁，还 含有碳、硅、锰、磷、硫等元素。
1、钢的生产过程
铁矿石
碳素钢
石灰石
配比
辅助材料
生铁
C控制在一定限度
高温燃烧
3、燃烧库仑法
试样在高频炉或电阻炉中通O2燃烧，生成的气体经过固定 pH值的 高氯酸钡溶液中。
Ba(ClO4)2 + CO2+H2O = BaCO3 ↓+ 2HClO4 由于以上反应，使溶液的pH值降低。将以上溶液电解，使 pH值回到原来的固定值。
2H++ 2e = H2↑(阴极反应） H2O- 2e = 2H++ 1/2O2(阳极反应）
（2） 工作曲线的绘制 准确称取0.1g纯铁（磷含量<0.0005%)6份，溶解后分别加入
浓度为10μg/mL的磷标液0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50mL， 按以上步骤测定各溶液的吸光度，绘制工作曲线。
称取适量试样，置于瓷舟中，加入适量助熔剂，将瓷舟推至 高温处，预热0.5～1.5min，通氧，控制氧速为1500～ 2000mL/min，燃烧后的混合气体导入吸收杯中，使淀粉吸收液 蓝色开始消褪，立即用碘酸钾标准溶液滴定并使液面保持蓝色， 当吸收液褪色缓慢时，滴定速度也相应减馒，直至吸收液的色 泽与原来的终点色泽相同即为终点。
2、钢（含碳量<2%）的分类 碳素钢
按化学成分分类
工业纯铁，碳<0.04% 低碳钢，碳<0.25% 中碳钢，碳0.25～0.6% 高碳钢，碳>0.6%
特种钢：
合金钢
低合金钢，合金元素<5% 中合金钢，合金元素5 ～10% 高合金钢，合金元素>10%
若适当提高钢中Si或Mn含量，或加入一定量的Ni，Cr，W， Mo，V，Ti等金属，成为特种钢（铁合金或合金钢）。
物理法
归纳起来可分为三大类 化学法
物理化学法
1、燃烧-气体容积法(气体容量法)
燃烧-气体容积法是目前国内外广泛采用的标准方法。 本法成本低，有较高的准确度，测得结果是总碳量的绝对 值。其缺点是要求有较熟练的操作技巧，分析时间较长， 对低碳试样测定误差较大。 （1）方法原理
试样在1200～1300℃的高温O2气流中燃烧，钢铁中的碳 被氧化生成CO2:
使钢产生“热脆性”——有害成分 （5）磷 以Fe2P或Fe3P状态存在 磷化铁硬度较强，以至钢铁难于加工，并使钢铁产生“冷脆性” 也是有害杂质。
然而，P↑ → 流动性↑→易铸造 并可避免在轧钢时轧辊与压件 粘合 。所以，特殊情况下常有意加入一定量P达此目的。
生铁 P<0.3% ；一般碳素钢<0.06%；优质钢<0.03%
四、磷的测定
钢铁中磷的测定方法有重量法、滴定法、光度法。一般是使 磷转化为磷酸，在与钼酸铵反应生成磷钼酸，在此基础上可用重 量法、酸碱滴定法、磷钼蓝光度法进行测定。
本章介绍磷钼蓝光度法。
1、原理 试样用氧化性酸溶解后，大部分磷生成H3PO4，部分生成
H3PO3，用KMnO4处理后， H3PO3 被氧化成H3PO4 。在适当的 酸度下，加入钼酸铵即可生成黄色的磷钼杂多酸，然后加入还 原剂SnCl2将配合物中的Mo6+还原为Mo4+ ，即将黄色的磷钼杂 多酸还原为蓝色的磷钼蓝，其最大吸收波长为660nm。:
（4）计算 (S) T (V V0 )
m
T —碘酸钾标准溶液对硫的滴定度，g/mL；
V —滴定试样所消耗碘酸钾标准溶液的体积，mL；
V0—滴定空白时所消耗碘酸钾标准溶液的平均体积，mL；
m —试料的质量，g。
2、燃烧—酸碱滴定法 采用双氧水溶液作为吸收剂吸收二氧化硫，生成的H2SO3被
氧化为H2SO4，然后用NaOH标准滴定溶液滴定生成的H2SO4， 即可求出SO2的质量分数。
形态 主要以硅化物：FeSi 、MnSi 、FeMnSi 存在
在高硅钢中，一部分以SiC存在，也有时形成固熔体或硅酸 盐。
性能 增强钢的硬度、弹性及强度，提高抗氧化能力及耐酸性 促使C以游离态石墨状态存在，使钢高于流动性，易于铸造 一般生铁或碳素钢Si含量<1% 电器用硅钢Si含量可达4% 特殊用途的硅铁、硅钢等合金，Si含量 高达12～95%
（3）锰 钢铁中主要以MnS状态存在，如S含量较低，过量的锰可能组成 MnC、MnSi、FeMnSi等，成固熔体状态存在。
性能 增强钢的硬度，减弱延展性。 生铁Mn 0.5% ～6% 锰钢中Mn>0.8% 碳素钢 Mn 0.3 ～ 0.8% 高锰钢高达13% ～14%
（4）硫 主要以MnS或FeS状态存在
（5）计算
计算时应考虑到温度和压力校正系数。
2、燃烧后非水滴定法
试样在1200～1300℃的高温O2气流中燃烧，生成的气体经 过除硫管除去二氧化硫，导入乙醇-乙醇胺介质中，乙醇胺吸 收CO2后生成2-羟基乙基胺甲酸，以百里酚酞-甲基红为指示剂， 用乙醇钾滴定至溶液呈稳定的蓝色时即为终点。
C2H5OH + KOH = C2H5OK + H2O CO2 + NH2C2H4OH = HOC2H4NHCOOH HOC2H4NHCOOH + C2H5OK = C2H5OCOOK + NH2C2H4OH
源
或特殊需要 石；作 原料矿 入；特
加入
脱硫脱 石引入 殊需要
氧剂
加入
硬度
高
↑
延展性韧性熔 ↓ 点 ↓
↓
弹性强度抗氧 化性
低↑ ↓ ↑
↑
↑
↑ ↑ ↑
↑ 产生热脆性 产生冷脆性
钢中
生铁P<0.3%
S<0.05%
一般碳素
生铁
钢<0.06%
<0.35
优质钢
%
<0.03%轧
↑
辊钢高达
0.4 –
0.5%磷铁
15 – 20%
之间
流动性
抗酸碱性 检测意义
↑易于铸造（ 促使C以 游离态）
↑易于铸造防 止轧辊轧 件间粘合
决定钢铁型号及用 途主要指标
↑
直接影响钢铁性能 有害成分严格降至一定量 控制一定量
二、碳的测定
总碳的测定方法有很多，但通常都是将试样置于高温氧 气流中燃烧，使之转化为二氧化碳再用适当方法测定。
熔炼 Si Mn 很低
焦炭
S P 杂质<0.05%
铁矿石和焦炭、石灰石按一定比例配合，经过高温煅烧、冶
炼，则铁矿石被焦炭还原，生成粗制的铁，称生铁。反应历程 较复杂，可用下式代表：
2Fe2O3 + 3C
4Fe + 3CO2
CaCO3 + SiO2
CaSiO3 +CO2
C 2 .5 - 4 %
生铁
M n 0 .5 - 6 %
各元素在钢中的形态和作用表
C
Si
Mn
S
形
主要硅化物：
MnS ,
态
固溶体
FeSi,MnSi MnC, FeS
碳化物Fe3C, 高碳钢部分SiC
MnS,
Mn3C, Cr3C, 有时固熔体或硅 FeMnSi
WC, MoC.
酸盐
固熔
游离石墨碳
体
P Fe2P , Fe3P
来
焦炭
原料矿石；脱氧 原料矿 焦炭或 原料引
S i 0 .5 - 3 % S , P 少量
铁矿石主要是含有以硅酸盐状态存在的其他金属或非金属
杂质的氧化铁，经冶炼大部分杂质转化成炉渣，分离除去，有 少量杂质C、Mn、Si、S、P等残存在生铁中。生铁是碳含量 >2%的铁碳合金。
如果将生铁与其他辅助材料配合，进一步冶炼，则杂质被进 一步氧化除去，同时控制含碳量降至一定限度，硅锰等元素含量 很低，硫磷等杂质降至0.05%以下，则成为铁及碳的合金碳素钢。
C + O2 = CO2 4Fe3C + 13O2 = 4CO2 + 6Fe2O3 Mn3C +3O2 = CO2 + Mn3O FeS +5O2 = Fe3O4 +3SO2 3MnS + 5O2 = Mn3O4 + 3SO2 脱硫： MnO2 + SO2 = MnSO4
生成的CO2与过剩的O2经导管引入量气管，测定体积，然后 通过装有KOH溶液的吸收器，吸收其中的CO2
H3PO4 + 12H2MoO4 = H3[P(Mo3O10)4] + 12H2O
H3[P(Mo3O10)4] + 4Sn2+ +8H+ = （2MoO2·4MoO3)2·H3PO4 + 4Sn4+ + 4H2O
2、测定步骤 （1） 样品测定
准确称取试样0.1g于烧杯中，加10mLHNO3(2+3)，加热溶解， 煮沸15s，驱尽氮的氧化物。滴加KMnO4溶液（40g/L)至有棕 色沉淀析出。缓慢滴加NaNO2溶液至褐色消失，立即加入5mL 钼酸铵-酒石酸钠钾混合溶液，加20mLNaF(24g/L)-SnCl2(2g/L)， 冷却至室温，定容于100mL容量瓶中。用水作参比，在660nm 处测定吸光度，根据工作曲线计算试样中磷的含量。
1.球形管 2.吸收杯 3.滴定管 （3）测定步骤
将炉温升至1200～1350C，检查装置是否正常， 于定硫吸收杯中加入淀粉吸收液（硫小于0.01%用 低硫吸收杯，加20mL吸收液；硫大于0.01%用高硫 吸收杯，加60mL吸收液），以600～1500mL/min的 流速通氧，用碘酸钾标准滴定溶液滴定至浅蓝色不 褪，作为终点色泽，关闭氧气。
第五章 冶金工业分析
§5.1 钢铁分析 §5.2 金属矿石分析 §5.3 有色金属及合金分析 §5.4 稀土元素分析
§5.1 钢铁分析
一、概述
钢铁是铁和碳的合金，其化学成分中大多数元素是铁，还 含有碳、硅、锰、磷、硫等元素。
1、钢的生产过程
铁矿石
碳素钢
石灰石
配比
辅助材料
生铁
C控制在一定限度
高温燃烧
3、燃烧库仑法
试样在高频炉或电阻炉中通O2燃烧，生成的气体经过固定 pH值的 高氯酸钡溶液中。
Ba(ClO4)2 + CO2+H2O = BaCO3 ↓+ 2HClO4 由于以上反应，使溶液的pH值降低。将以上溶液电解，使 pH值回到原来的固定值。
2H++ 2e = H2↑(阴极反应） H2O- 2e = 2H++ 1/2O2(阳极反应）
（2） 工作曲线的绘制 准确称取0.1g纯铁（磷含量<0.0005%)6份，溶解后分别加入
浓度为10μg/mL的磷标液0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50mL， 按以上步骤测定各溶液的吸光度，绘制工作曲线。
称取适量试样，置于瓷舟中，加入适量助熔剂，将瓷舟推至 高温处，预热0.5～1.5min，通氧，控制氧速为1500～ 2000mL/min，燃烧后的混合气体导入吸收杯中，使淀粉吸收液 蓝色开始消褪，立即用碘酸钾标准溶液滴定并使液面保持蓝色， 当吸收液褪色缓慢时，滴定速度也相应减馒，直至吸收液的色 泽与原来的终点色泽相同即为终点。
2、钢（含碳量<2%）的分类 碳素钢
按化学成分分类
工业纯铁，碳<0.04% 低碳钢，碳<0.25% 中碳钢，碳0.25～0.6% 高碳钢，碳>0.6%
特种钢：
合金钢
低合金钢，合金元素<5% 中合金钢，合金元素5 ～10% 高合金钢，合金元素>10%
若适当提高钢中Si或Mn含量，或加入一定量的Ni，Cr，W， Mo，V，Ti等金属，成为特种钢（铁合金或合金钢）。
物理法
归纳起来可分为三大类 化学法
物理化学法
1、燃烧-气体容积法(气体容量法)
燃烧-气体容积法是目前国内外广泛采用的标准方法。 本法成本低，有较高的准确度，测得结果是总碳量的绝对 值。其缺点是要求有较熟练的操作技巧，分析时间较长， 对低碳试样测定误差较大。 （1）方法原理
试样在1200～1300℃的高温O2气流中燃烧，钢铁中的碳 被氧化生成CO2:
使钢产生“热脆性”——有害成分 （5）磷 以Fe2P或Fe3P状态存在 磷化铁硬度较强，以至钢铁难于加工，并使钢铁产生“冷脆性” 也是有害杂质。
然而，P↑ → 流动性↑→易铸造 并可避免在轧钢时轧辊与压件 粘合 。所以，特殊情况下常有意加入一定量P达此目的。
生铁 P<0.3% ；一般碳素钢<0.06%；优质钢<0.03%
四、磷的测定
钢铁中磷的测定方法有重量法、滴定法、光度法。一般是使 磷转化为磷酸，在与钼酸铵反应生成磷钼酸，在此基础上可用重 量法、酸碱滴定法、磷钼蓝光度法进行测定。
本章介绍磷钼蓝光度法。
1、原理 试样用氧化性酸溶解后，大部分磷生成H3PO4，部分生成
H3PO3，用KMnO4处理后， H3PO3 被氧化成H3PO4 。在适当的 酸度下，加入钼酸铵即可生成黄色的磷钼杂多酸，然后加入还 原剂SnCl2将配合物中的Mo6+还原为Mo4+ ，即将黄色的磷钼杂 多酸还原为蓝色的磷钼蓝，其最大吸收波长为660nm。:
（4）计算 (S) T (V V0 )
m
T —碘酸钾标准溶液对硫的滴定度，g/mL；
V —滴定试样所消耗碘酸钾标准溶液的体积，mL；
V0—滴定空白时所消耗碘酸钾标准溶液的平均体积，mL；
m —试料的质量，g。
2、燃烧—酸碱滴定法 采用双氧水溶液作为吸收剂吸收二氧化硫，生成的H2SO3被
氧化为H2SO4，然后用NaOH标准滴定溶液滴定生成的H2SO4， 即可求出SO2的质量分数。
形态 主要以硅化物：FeSi 、MnSi 、FeMnSi 存在
在高硅钢中，一部分以SiC存在，也有时形成固熔体或硅酸 盐。
性能 增强钢的硬度、弹性及强度，提高抗氧化能力及耐酸性 促使C以游离态石墨状态存在，使钢高于流动性，易于铸造 一般生铁或碳素钢Si含量<1% 电器用硅钢Si含量可达4% 特殊用途的硅铁、硅钢等合金，Si含量 高达12～95%
（3）锰 钢铁中主要以MnS状态存在，如S含量较低，过量的锰可能组成 MnC、MnSi、FeMnSi等，成固熔体状态存在。
性能 增强钢的硬度，减弱延展性。 生铁Mn 0.5% ～6% 锰钢中Mn>0.8% 碳素钢 Mn 0.3 ～ 0.8% 高锰钢高达13% ～14%
（4）硫 主要以MnS或FeS状态存在
（5）计算
计算时应考虑到温度和压力校正系数。
2、燃烧后非水滴定法
试样在1200～1300℃的高温O2气流中燃烧，生成的气体经 过除硫管除去二氧化硫，导入乙醇-乙醇胺介质中，乙醇胺吸 收CO2后生成2-羟基乙基胺甲酸，以百里酚酞-甲基红为指示剂， 用乙醇钾滴定至溶液呈稳定的蓝色时即为终点。
C2H5OH + KOH = C2H5OK + H2O CO2 + NH2C2H4OH = HOC2H4NHCOOH HOC2H4NHCOOH + C2H5OK = C2H5OCOOK + NH2C2H4OH
源
或特殊需要 石；作 原料矿 入；特
加入
脱硫脱 石引入 殊需要
氧剂
加入
硬度
高
↑
延展性韧性熔 ↓ 点 ↓
↓
弹性强度抗氧 化性
低↑ ↓ ↑
↑
↑
↑ ↑ ↑
↑ 产生热脆性 产生冷脆性
钢中
生铁P<0.3%
S<0.05%
一般碳素
生铁
钢<0.06%
<0.35
优质钢
%
<0.03%轧
↑
辊钢高达
0.4 –
0.5%磷铁
15 – 20%
之间
流动性
抗酸碱性 检测意义
↑易于铸造（ 促使C以 游离态）
↑易于铸造防 止轧辊轧 件间粘合
决定钢铁型号及用 途主要指标
↑
直接影响钢铁性能 有害成分严格降至一定量 控制一定量
二、碳的测定
总碳的测定方法有很多，但通常都是将试样置于高温氧 气流中燃烧，使之转化为二氧化碳再用适当方法测定。
熔炼 Si Mn 很低
焦炭
S P 杂质<0.05%
铁矿石和焦炭、石灰石按一定比例配合，经过高温煅烧、冶
炼，则铁矿石被焦炭还原，生成粗制的铁，称生铁。反应历程 较复杂，可用下式代表：
2Fe2O3 + 3C
4Fe + 3CO2
CaCO3 + SiO2
CaSiO3 +CO2
C 2 .5 - 4 %
生铁
M n 0 .5 - 6 %
各元素在钢中的形态和作用表
C
Si
Mn
S
形
主要硅化物：
MnS ,
态
固溶体
FeSi,MnSi MnC, FeS
碳化物Fe3C, 高碳钢部分SiC
MnS,
Mn3C, Cr3C, 有时固熔体或硅 FeMnSi
WC, MoC.
酸盐
固熔
游离石墨碳
体
P Fe2P , Fe3P
来
焦炭
原料矿石；脱氧 原料矿 焦炭或 原料引
S i 0 .5 - 3 % S , P 少量
铁矿石主要是含有以硅酸盐状态存在的其他金属或非金属
杂质的氧化铁，经冶炼大部分杂质转化成炉渣，分离除去，有 少量杂质C、Mn、Si、S、P等残存在生铁中。生铁是碳含量 >2%的铁碳合金。
如果将生铁与其他辅助材料配合，进一步冶炼，则杂质被进 一步氧化除去，同时控制含碳量降至一定限度，硅锰等元素含量 很低，硫磷等杂质降至0.05%以下，则成为铁及碳的合金碳素钢。
C + O2 = CO2 4Fe3C + 13O2 = 4CO2 + 6Fe2O3 Mn3C +3O2 = CO2 + Mn3O FeS +5O2 = Fe3O4 +3SO2 3MnS + 5O2 = Mn3O4 + 3SO2 脱硫： MnO2 + SO2 = MnSO4
生成的CO2与过剩的O2经导管引入量气管，测定体积，然后 通过装有KOH溶液的吸收器，吸收其中的CO2
H3PO4 + 12H2MoO4 = H3[P(Mo3O10)4] + 12H2O
H3[P(Mo3O10)4] + 4Sn2+ +8H+ = （2MoO2·4MoO3)2·H3PO4 + 4Sn4+ + 4H2O
2、测定步骤 （1） 样品测定
准确称取试样0.1g于烧杯中，加10mLHNO3(2+3)，加热溶解， 煮沸15s，驱尽氮的氧化物。滴加KMnO4溶液（40g/L)至有棕 色沉淀析出。缓慢滴加NaNO2溶液至褐色消失，立即加入5mL 钼酸铵-酒石酸钠钾混合溶液，加20mLNaF(24g/L)-SnCl2(2g/L)， 冷却至室温，定容于100mL容量瓶中。用水作参比，在660nm 处测定吸光度，根据工作曲线计算试样中磷的含量。