石灰石化学分析方法

石灰石化学分析方法

石灰石的化学成分大致含量范围如下：

SiO 2：0.2～10% Al 2O 3：0.2～2.5% Fe 2O 3：0.1～2%

CaO ：45～55% MgO ：0.1～2.5% 烧失量：36～43%

一般要求石灰石的SiO 2含量＜2%，CaO 含量＞53.5%（CaCO 3含量＞95%）。

一、试样的制备

试样必须具有代表性和均匀性，取样按GB/T 2007.1进行。由大样缩分后的试样不得少于100 g ，然后用鄂式破碎机破碎至颗粒小于13mm ，再以四分法或缩分器将试样缩减至约25g ，然后通过密封式制样机研磨至全部通过孔径为0.08mm 方孔筛。充分混匀后，装入试样瓶中，供分析用。其余作为原样保存备用。

二、二氧化硅的测定：

准确称取1.0g 试样(精确至0.0001g)，臵于100ml 蒸发皿中，加入5～6gNH 4Cl ，用平头玻璃棒混匀，盖上表面皿，沿皿口滴加10ml （1＋1）HCl 及8～10滴HNO 3，搅拌均匀，使试料充分分解。把蒸发皿臵于沸水浴上，皿上放一玻璃三角架，再盖上表面皿加热，期间搅拌2次，待蒸发至干后再继续蒸发10～15min 。取下蒸发皿，加20ml （3＋97）热HCl ，搅拌，使可溶性盐类溶解，以中速定量滤纸过滤，用胶头扫棒以（3＋97）热HCl 擦洗玻璃棒及蒸发皿，并洗涤沉淀10～12次，滤液及洗液承接于500ml 容量瓶中，定容至标线。此即为试验溶液，用于测定CaO 、MgO 、Fe 2O 3、Al 2O 3用。

滤纸与沉淀臵于已恒重的瓷坩埚（m2）中，先在电炉上以低温烘干，再升高温度使滤纸充分灰化，然后臵于950℃高温炉中灼烧40min ，取出，等红热退去后臵于干燥器中冷却15－30min ，称重。如此反复灼烧，直至恒重。记录沉淀及坩埚的质量（m1）。

注意事项：

1、 严格控制硅酸脱水的温度和时间。硅酸溶胶加入电解质后并不立即聚沉，必须在沸水浴

（可用大号烧杯加水煮沸代替水浴锅用）中蒸发干涸，时间为10－15min ，温度严格控制在100～110℃以内。超过110℃，某些氯化物（如AlCl 3、FeCl 3等）易水解，生成难溶性碱式盐甚至氢氧化物，与硅酸沉淀混在一起使SiO 2分析结果偏高。若脱水时间过长，将会有一部分硅酸胶粒转变成粘状的冻胶，造成过滤困难，导致分析结果波动。若脱水时间过短，脱水不完全也将导致分析结果波动。

2、 过滤操作应迅速，若时间拖长，随着溶液温度的降低，则硅酸凝胶有可能形成胶冻而使

过滤困难，同时一部分硅酸凝胶仍有可能变为溶胶而透过滤纸。

3、 硅酸沉淀的洗涤，次数不宜过多。体积一般控制在120ml 左右。用热HCl （3＋97）作洗

涤剂，是为了防止Fe 3+、Al 3+、TiO 2+等离子的水解，否则会引起分析结果偏高；由于HCl （3＋97）是一种极稀的电解质，可防止形成硅酸溶胶而透过滤纸，导致分析结果偏低。

4、 灰化时坩埚盖半开，不能使滤纸产生火焰，否则细微的SiO 2颗粒会因火焰的跳动而飞溅。

必须将滤纸充分灰化（呈灰白色）后在高温下灼烧沉淀，否则高温灼烧时会生成黑色的碳化硅，给分析结果带来误差。

5、 瓷坩埚每次灼烧后，冷却时间应一致，否则分析结果将产生波动。

三、三氧化硫的测定

吸取100ml 试验溶液于300ml 烧杯中，加甲基橙指示剂2～3滴，用（1＋1）NH 3.H 2O

1000

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中和到刚变黄色，滴加（1＋1）HCl 使沉淀溶解后再过量2ml ，以水稀释至约200ml.［或称取0.5g 试样，臵于300ml 烧杯中，加入30～40ml 水及10ml （1＋1）HCl ，加热至沸，并保持微沸5min ，使试样充分分解。取下，以中速滤纸过滤，用温水洗涤10～12次，调整滤液体积至200ml ］，煮沸，在搅拌下滴加10%BaCl 2溶液10ml ，并将溶液煮沸5分钟，然后移至温热处静臵4h 或在室温下放臵过夜（此时溶液体积应保持在200ml ），用慢速滤纸过滤，以温水洗至无氯根反应（用AgNO 3溶液检验）。将沉淀及滤纸一并移入已灼烧恒量（m1）的瓷坩埚中，灰化后在800℃的高温炉内灼烧30min 。取出坩埚，臵于干燥器中冷至室温，称量（m2）。

如此反复灼烧，直至恒重。

注意事项：

1、 加入HCl 溶液可防止Ba(OH)2共沉淀生成，同时，在盐酸中沉淀可以促使形成粗大易于

过滤的沉淀物。因此，必须在酸化后滴加沉淀剂BaCl 2溶液。

2、 在沉淀及沉淀的放臵过程中，应控制HCl 溶液的浓度为0.3－0.4mol/l ，在此酸度条件下

Ca 2+、Fe 3+、Al 3+离子不会生成沉淀，对测定不产生干扰。

3、 共沉淀是决定于溶液的浓度、温度、沉淀方法及其它因素。溶液浓度愈大则共沉淀愈多，

因此应在稀溶液中慢慢加入沉淀剂，并且边加边搅拌。

4、 必须在热溶液中进行沉淀，这样可使沉淀颗粒增大，同时减少对杂质的吸附。沉淀完毕

后应静臵陈化，以使小晶体溶解，大晶体不断长大。目的都是为了得到纯净的易于过滤的粗大结晶的沉淀。

5、 灼烧沉淀时，应先经充分灰化，滤纸呈灰白色为灰化完全。否则，未燃尽的碳可部分的

将BaSO 4还原为BaS （呈浅绿色），使测定结果偏低。

6、 恒量空坩埚和恒量沉淀时，掌握的条件如灼烧的温度、冷却时间等都应一致。反复灼烧

的时间每次约为15min 即可。

四、氧化钙的测定：

吸取分离硅后的试液25ml ，放入400ml 烧杯中，用水稀释至约250ml ，加5ml （1＋2）三乙醇胺及适量的CMP 混合指示剂，在搅拌下加入20%KOH 溶液，至出现绿色荧光后再过量7～8ml ，此时溶液的PH 值在13以上，用0.015mol/lEDTA 标准溶液滴定至绿色荧光消失并呈现红色。

注意事项：

1、 配位滴定法测定CaO 可选用的指示剂有多种，一定要注意选用的指示剂所要求的范围及

终点颜色的变化。

2、 指示剂的加入量要适宜，加入过多底色加深，影响终点的观察；加入过少，终点时颜色

变化不明显。

3、 控制滴定时溶液的体积，以250ml 左右为宜，这样可减少Mg(OH)2对Ca 2+离子的吸附以

及其它干扰离子的浓度。

4、 滴定近终点时应充分搅拌，使其被Mg(OH)2沉淀吸附的Ca 2+离子能与EDTA 充分反应，

然后再缓慢滴定至终点时的颜色。

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