钢渣中游离氧化钙(f-CaO)含量检测执行黑色冶金行业标准 YB/T4328-2012《钢渣中游离氧化钙含量测定方法》。与水泥熟料不同,钢渣中含有较多氢氧化钙[Ca(OH)₂],单纯用乙二醇-苯甲酸法会将二者一并测出导致结果偏高,故YB/T 4328-2012 采用乙二醇-EDTA 滴定法测游离总钙(f-CaO+Ca(OH)₂),再经热重分析(TGA)扣除Ca(OH)₂,得到真实的 f-CaO 含量。
检测标准:YB/T 4328-2012《钢渣中游离氧化钙含量测定方法》
测定范围:f-CaO 含量 0.20%~15.00%
适用对象:转炉钢渣、电炉钢渣等碳素钢钢渣(原 YB/T 140-2009第14章已废止,被本标准替代)
不宜直接用 GB/T 176水泥法:水泥中基本不含 Ca(OH)₂,可直接用乙二醇-苯甲酸法;钢渣含 Ca(OH)₂ 干扰大,按YB/T 4328-2012或经论证扣减 Ca(OH)₂ 后方可使用,仲裁以 YB/T 4328-2012为准。
游离总钙测定:钢渣中 f-CaO 与乙二醇在加热搅拌下反应生成可溶性乙二醇钙[Ca(OCH₂CH₂OH)₂],离心分离后,用EDTA 标准溶液滴定溶液中 Ca²⁺(来自 f-CaO+Ca(OH)₂ 萃取出的总游离钙),得游离总钙含量 w总。
氢氧化钙测定:另取试样用热重分析仪(TGA),在 N₂ 气氛下 400~550℃ 测定 Ca(OH)₂ 脱水失重,计算钢渣中以CaO 计的氢氧化钙含量 wCa(OH)2(以CaO计)。
计算 f-CaO:
wf-CaO=w总−wCa(OH)2(以CaO计)钢渣经颚式破碎→磁选除铁(去除大块渣钢)→烘干→粉磨至全部通过 75μm(0.075mm)方孔筛→(105±5)℃烘干至恒重,贮于干燥密闭容器。
称样前试样避免吸潮。
称样:称取试样 0.20~0.50g(jingque至 0.0001g,视 f-CaO 含量而定)于干燥 250mL锥形瓶。
萃取:加入 30mL 无水乙二醇(≥99%),装上回流冷凝管或密封,(80±5)℃ 磁力搅拌/加热 20min(使 f-CaO充分反应生成乙二醇钙,Ca(OH)₂ 也同步溶出)。
分离:将试液移入 100mL 干燥离心管,用 15mL 无水乙醇分 5~6次洗涤锥形瓶并入离心管,离心(≥2500r/min,15min),取上清液于另一锥形瓶。
滴定:向上清液中加 2 滴 HCl(1+1)(酸化释放 Ca²⁺)、5mL 三乙醇胺(1+2)(掩蔽Fe³⁺/Al³⁺)、10mL KOH 溶液(200g/L,pH≥12),加少许钙指示剂(NN),用 EDTA标准滴定溶液[c(EDTA)≈0.015mol/L] 滴定至溶液由酒红色→纯蓝色为终点,记录体积 V。
空白试验:同法不加试样做空白,得 V0。
称取 10~25mg 制备好试样于 Al₂O₃ 坩埚。
N₂ 保护,升温速率 10℃/min,终温 800℃。
分析 400~550℃ Ca(OH)₂→CaO+H₂O 失重台阶,计算 Ca(OH)₂ 质量分数,折算为以 CaO 计的当量值wCa(OH)2(以CaO计)。
游离总钙(f-CaO+Ca(OH)₂,以 CaO 计):
w总(%)=m×1000TCaO×(V−V0)×100TCaO— EDTA 对 CaO 的滴定度(mg/mL);m— 称样质量(g)
游离氧化钙:
wf-CaO(%)=w总−wCa(OH)2(以CaO计)取两次平行测定平均值,jingque至 0.01%;允许差:含量≤2.0% 时间差 0.1%,>2.0%~15.00% 时间差0.2%。
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