形态硫的测定

易金矿业网 2023-01-20 07:02 编辑:admin 147阅读

煤中的形态硫主要是指硫酸盐硫、硫化铁硫和有机硫。有机硫采用计算方法。本法适用于褐煤、烟煤和无烟煤。

73.11.6.1 硫酸盐硫的测定

方法提要

用稀盐酸煮沸煤样,浸出煤中硫酸盐并使其成硫酸钡沉淀,根据硫酸钡的质量,计算煤中硫酸盐硫含量。

试剂

盐酸c(HCl)=5mol/L取417mLHCl,加水稀释至1000mL。

氢氧化铵。

氯化钡溶液100g/L。

硫氰酸钾溶液称取2gKSCN,溶于100mL水中。

硝酸银溶液称取1gAgNO3溶于100mL水中,加入数滴硝酸,贮存于深色瓶中。

乙醇。

甲基橙指示剂2g/L。

分析步骤

称取1g(精确至0.0001g)粒度小于0.2mm空气干燥煤样放入250mL烧杯中,加入0.5~1mL乙醇润湿,然后加入50mL5mol/LHCl,盖上表面皿,摇匀,在电热板上加热微沸30min。

稍冷后,先用倾泻法通过慢速定性滤纸过滤,用热水冲洗煤样数次,然后将煤样全部转移到滤纸上,并用热水洗到无铁离子为止(用硫氰酸钾溶液检查)。过滤时如有煤粉穿过滤纸,则需重新过滤(如滤液呈黄色,需加入约0.1g铝粉或锌粉,微热使黄色消失后再过滤,用水洗到无氯离子为止)。过滤毕,将煤样与滤纸一起叠好后放入原烧杯中,供测定硫化铁硫用。

向滤液中加2~3滴甲基橙指示剂,用(1+1)NH4OH中和至微碱性(溶液呈黄色),再用5mol/LHCl调至溶液成微酸性(溶液呈红色)并过量2rnL,加热到沸腾,在不断搅拌下滴加10mL氯化钡溶液,放在电热板上或砂盘上微沸2h或放置过夜,最后保持溶液体积在200mL左右。用慢速定量滤纸过滤,并用热水洗到无氯离子为止(用硝酸银溶液检验)。将沉淀连同滤纸移入已知质量的瓷坩埚中,先在低温下灰化滤纸,然后在800~850℃高温炉中灼烧40min。取出坩埚,在空气中稍冷却后放入干燥器中冷却至室温,称量(精确至0.0001g)。再灼烧、称量至恒量。

按下式计算硫酸盐硫的含量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:Ss,ad为空气干燥煤样中硫酸盐硫的质量分数,%;m1为测定煤样的硫酸钡质量,g;m2为空白测定的硫酸钡质量,g;0.1374为由硫酸钡换算为硫的因数;m为称取煤样的质量,g。

73.11.6.2 硫化铁硫的测定

(1)氧化法

方法提要

用稀盐酸浸出煤中非硫铁矿铁,浸出后的煤样用稀硝酸溶解,以重铬酸钾标准溶液滴定硝酸浸出液中的铁,再以铁的质量计算煤中硫化铁硫含量。

试剂

硝酸。

氢氧化铵。

过氧化氢。

硫酸-磷酸混合液量取150mLH2SO4和150mLH3PO4小心混合,将此混合液倒入700mL水中,混匀。

氯化亚锡溶液称取10gSnCl2・2H2O溶于50mLHCl中,加水稀释至100mL(用时现配)。

氯化汞饱和溶液称取80gHgCl2溶于1000mL水中。

重铬酸钾标准溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L称取2.4518g预先在130℃干燥至恒量的优级纯重铬酸钾溶于少量水中,移入1000mL容量瓶,用水稀释至刻度,摇匀。

二苯胺磺酸钠指示剂(2g/L),贮存在深色瓶中。

分析步骤

在经5mol/LHCl浸取过的煤样中加入50mL(1+7)HNO3,盖上表面皿,煮沸30min,用水冲洗表面皿,用慢速定性滤纸过滤,用热水洗到无铁离子为止(用硫氰酸钾溶液检验)。

在滤液中加入2mLH2O2,煮沸约5min,以消除由于煤分解而产生的颜色(对于煤化程度低的煤样,可多加过氧化氢直至棕色消失)。

于煮沸的溶液中加入(1+1)NH4OH至出现氢氧化铁沉淀,待沉淀完全时再加2mL(1+1)NH4OH。将溶液煮沸,用快速定性滤纸过滤,用热水洗涤沉淀和烧杯壁1~2次。穿破滤纸,用热水把沉淀洗到原烧杯中,并用10mLHCl冲洗滤纸四周,以溶下滤纸上痕量铁,再用热水洗涤滤纸数次至无铁离子为止(用硫氰酸钾溶液检验)。盖上表面皿,将溶液加热到沸腾(溶液体积约20~30mL),在不断搅拌下,滴加氯化亚锡溶液,直到黄色消失并多加2滴,迅速冷却后,用水冲洗表面皿和杯壁,加10mLHgCl2饱和溶液,此时将形成丝状的氯化亚汞沉淀。放置片刻,用水稀释至100mL,加入150mL硫酸-磷酸混合液和5滴二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,直到溶液呈稳定的紫色。同时做空白试验。

按下式计算硫化铁硫的含量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:Sp,ad为空气干燥煤样中硫化铁硫的质量分数,%;V1为测定煤样时重铬酸钾标准溶液用量,mL;V0为测定空白时重铬酸钾标准溶液用量,mL;c为重铬酸钾标准溶液的浓度[c(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L];0.05585为铁的摩尔质量的数值,单位用g/mol;1.148为由铁换算成硫的因数;m为称取煤样的质量,g。

(2)原子吸收光谱法

方法提要

用稀盐酸浸出煤中非硫铁矿铁,浸出后的煤样再用稀硝酸浸取,以原子吸收光谱法测定硝酸浸出硫化铁的铁,再以铁的质量计算煤中硫化铁硫的含量。

仪器

原子吸收光谱仪。

试剂

硝酸。

铁标准储备溶液ρ(Fe)=1.00mg/mL称取1.0000g高纯铁(99.99%)置于300mL烧杯中,加50mL(1+1)HNO3,置于电热板上加热缓缓溶解完全,冷却后移入1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。

铁标准溶液ρ(Fe)=200μg/mL吸取100.0mL铁标准储备溶液置于500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

校准曲线

吸取0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL、3.00mL、3.50mL、4.00mL、4.50mL、5.00mL铁标准溶液分别置于100mL容量瓶中,加2mL(1+1)HNO3,加水稀释至刻度,摇匀,此标准系列铁的浓度为0~10.0μg/mL。

用原子吸收光谱仪,于波长248.3nm处,测量吸光度,绘制校准曲线。

分析步骤

在经5mol/LHCl浸取过的煤样中加入50mL(1+7)HNO3,盖上表面皿,置于电热板上加热微沸30min后,用慢速定性滤纸过滤于200mL容量瓶中,用热水洗到无铁离子为止(用硫氰酸钾溶液检查),冷却至室温后加水稀释至刻度,摇匀。

吸取5.00mL溶液置于100mL容量瓶中,加2mL(1+1)HNO3,加水稀释至刻度,摇匀。按校准曲线同样条件测量吸光度,测得铁量。

按下式计算硫化铁硫的含量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:Sp,ad为空气干燥煤样中硫化铁硫的质量分数,%;ρ1为试样溶液中铁的浓度,μg/mL;ρ0为空白溶液中铁的浓度,μg/mL;m为煤样的质量,g;V1为分取试样溶液体积,mL;V为试样总体积,mL;1.148为由铁换算成硫化铁硫的因数;100为测定时溶液体积,mL。

73.11.6.3 有机硫的计算

有机硫采用计算方法求得。

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:So,ad为空气干燥煤样中有机硫的质量分数,%;St,ad为空气干燥煤样中全硫的质量分数,%;Ss,ad为空气干燥煤样中硫酸盐硫的质量分数,%;Sp,ad为空气干燥煤样中硫化铁硫的质量分数,%。