,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,水泥化学分析,江西现代学院,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,学习目标,学习水泥生产生料组成；,学习水泥生料化学分析方法及原理；,学习水泥生料化学分析操作步骤,.,能力目标,能阐述水泥生产生料组成；,能阐述水泥生料化学分析方法及原理；,能用化学分析和仪器分析技术进行水泥生料化学成分分析；,能对分析结果的数据进行处理。,学习目标,【,重点难点,】,1,、水泥生料概念。,2,、水泥生料化学分析方法及原理。,3,、水泥生料化学分析操作步骤。,【重点难点】,【,知识链接,】,由石灰质原料、黏土质原料及少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料，称为水泥生料。,【知识链接】,生料随水泥生产方法的不同有生料浆、生料粉、生料球和生料块等形态，他们分别适用于湿法、干法、半干法和半湿法生产的要求。不论何种形态的生料，均要求化学成分稳定，细度和水分要保证满足不同生产方法的要求，以免影响窑的煅烧和熟料质量。,生料随水泥生产方法的不同有生料浆、生料粉、生料球和生料块等形,1,、生料粉：干法生产用的生料。一般水分,1%,。据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。采用全黑生料法煅烧的立窑用。半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。采用半黑生料法煅烧的立窑用。,1、生料粉：干法生产用的生料。一般水分1%。据生料中是否含,2,、生料浆：湿法生产所用的生料。一般含水分,32%40%,左右。,水泥生料化学成分随水泥品种、原料和燃料质量、生产方法、窑型及其他生产条件的不同而有所不同，硅酸盐系列水泥生料的化学成分大致在如下范围：,SiO,2,12%,15%,；,Fe,2,O,3,1.5%,3%,；,Al,2,O,3,2%,4%,；,CaO 41%,45%,；,MgO 1%,2.5%,；烧失量,34%,37%,。,2、生料浆：湿法生产所用的生料。一般含水分32%40%左右,水泥生料的质量控制在水泥生产中起着非常重要的作用，对水泥生料的率值进行控制，保证配制的水泥生料具有较高的合格率。在现代化大型水泥企业中，采用,X,射线荧光光谱分析，可快速准确地测定水泥生料中硅、铁、铝、钙四种元素的含量，同时可测定水泥生料中的钙、铁、硅、铝、钾、硫、钛七种元素的含量。但目前大多数地方水泥企业还未采用上述仪器分析方法进行快速分析，因此，主要介绍快速简易的化学分析方法。,水泥生料的质量控制在水泥生产中起着非常重要的作用，对水泥生料,【,任务实施,】,一、目的要求,1,、学会配制和标定水泥生料分析所用试剂及标准滴定溶液。,2,、熟悉水泥生料分析的基本原理。,3,、掌握水泥生料主要成分分析的方法和操作技能，要求分析结果在允许差范围内。,【任务实施】,二、分析方法之一（代用法）,1,、试样溶液制备,（,1,）试剂,NaOH(,固体,),、浓,HCl,、,HCl,（,1+5,）、,HNO,3,。,二、分析方法之一（代用法）,（,2,）制备试验溶液,称取已在,105,110,温度下烘干的试样,0.7g,，精确至,0.0001g,，置于银坩埚中，加入,7,8g,，盖上坩埚盖（留有缝隙），在,700,的高温下熔融（若生料以铁矿石配料，则以,750,熔融），保持,20,50min,。,（2）制备试验溶液,取出冷却，将坩埚放入已盛有,100mL,近沸腾水的烧杯中，盖上表面皿，于电热板上适当加热，待熔块完全浸出后，取出坩埚，用水冲洗坩埚和盖，在搅拌下一次加入,25mL,，再加入,1,。用热（,1+5,）洗净坩埚和盖，将溶液加热至沸，冷却，然后移入,250mL,容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液供测定,SiO,2,、,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,、,CaO,、,MgO,、,TiO,2,用。,取出冷却，将坩埚放入已盛有100mL近沸腾水的烧杯中，盖上表,（,3,）注意事项,1,）若为黑生料或半黑生料应预先在,700,下烧,15 min,，再加氢氧化钠熔融。,2,）熔样应从低温开始，初始温度不宜过高，可从,400,升起，逐渐提高温度，以防溅失。,（3）注意事项,3,）熔块经浸出加酸溶解后，如发现杯底有未溶解的黑色颗粒时，可将溶液先移入容量瓶中，残渣留杯内，然后加,3mLHCl,及,1mLHNO,3,，于通风橱内缓慢加热，并不时地以玻璃棒压碎块状物，待溶液蒸发至近干，取下冷却，加入少量水溶解。然后将此溶液一并转入容量瓶中，稀释至标线，摇匀。,3）熔块经浸出加酸溶解后，如发现杯底有未溶解的黑色颗粒时，可,2,、,SiO,2,的测定,（,1,）测定原理及试剂,均同粘土分析方法之一（代用法）中的测定原理。,2、SiO2的测定,（,2,）测定方法,吸取上述,50.00 mL,溶液，放入,250,300mL,塑料杯中，加入,10,15mLHNO,3,，搅拌，冷却至,30,以下。加入,KCl,，仔细搅拌至饱和并有少量析出，再加,2g KCl,及,10mL,溶液，仔细搅拌（如析出量不够，应再补充加入），放置,15,20min,。用中速滤纸过滤，用溶液洗涤塑料杯及沉淀,3,次。,（2）测定方法,将滤纸连同沉淀取下，置于原塑料杯中，沿杯壁加入,10mL30,以下的,KCl-,乙醇溶液及,1mL,酚酞指示剂溶液，用,0.15mol/LNaOH,标准滴定溶液中和未洗尽的酸，仔细搅动滤纸并随之擦洗杯壁直至溶液呈红色。向杯中加入,200,沸水（煮沸并用,NaOH,溶液中和至酚酞呈微红色），用,0.15mol/LNaOH,标准滴定溶液滴定至微红色。,将滤纸连同沉淀取下，置于原塑料杯中，沿杯壁加入10mL30,水泥生料化学分析课件,（,3,）注释及注意事项,1,）本方法适用于配制水泥生料用硅质原料的化学分析。水泥生料、水泥生产用其他硅质原料中相关成分的化学分析可参考本方法进行。,2,）熔融物呈暗红色为佳。,（3）注释及注意事项,3,）溶液中含,HF,，侵蚀玻璃使结果偏高，必须在塑料杯中操作，过滤用的漏斗及量取,HF,溶液的量筒也为塑料制品或涂蜡的玻璃制品。,4,）用,KCl,溶液,(50g/L),洗涤沉淀应迅速，同时控制洗涤液用量，共,25mL,较为适宜。,3）溶液中含HF，侵蚀玻璃使结果偏高，必须在塑料杯中操作，过,5,）用,NaOH,溶液中和残余酸操作要迅速，否则,K,2,SiF,6,水解，使结果偏低。中和时应将滤纸展开，切忌滤纸成团，否则包在滤纸中的残余酸不能中和而使结果偏高。另外中和残余酸时，用去的,NaOH,量不宜过多，否则因其体积太大，会影响下一步水解的温度。为此可用浓度大一些的,NaOH,溶液。,5）用NaOH溶液中和残余酸操作要迅速，否则K2SiF6水解,6,）,K,2,SiF,6,沉淀水解反应是吸热反应，因此水解时体积要大，温度要高，水解才能完全。,NaOH,标准溶液滴定时温度不应低于,70,。滴定速度适当加快，以防止,H,2,SiO,3,参与反应使结果偏高。同时沸水预先用,NaOH,溶液中和至酚酞微红色，消除水质对测定结果的影响。,7,）终点微红色即可，并与,NaOH,标准溶液标定时的终点颜色一致，减小滴定误差。,6）K2SiF6沉淀水解反应是吸热反应，因此水解时体积要大，,3,、,Fe,2,O,3,的测定,（,1,）测定原理及试剂,均同石灰石分析方法之一（代用法）中的测定原理。,3、Fe2O3的测定,（,2,）测定步骤,吸取,50.00mL,实验溶液，放入,300mL,烧杯中，加水稀释至约,100mL,，用,NH,3,H,2,O,和,HCl,（,1+1,）调节溶液,PH,值在,1.8,2.0,之间（用精密,pH,试纸检验），将溶液加热至,70,，加,10,滴磺基水杨酸钠指示剂溶液，用,0.015mol/L EDTA,标准滴定溶液缓慢地滴定至亮黄色（终点时溶液温度应不低于,60,），保留此溶液供测定,Al,2,O,3,用。,（2）测定步骤,水泥生料化学分析课件,4,、,Al,2,O,3,的测定,（,1,）测定原理及试剂,均同石灰石分析。,4、Al2O3的测定,（,2,）测定步骤,向滴完铁的溶液中加入,20.00mL 0.015mol/L EDTA,标准滴定溶液，用水稀释至,150,200mL,。将溶液加热至,70,80,后，加数滴使溶液,pH,值在,3.0,3.5,之间，加,15mL pH=4.3,的,HAc-NaAc,缓冲溶液，煮沸,1,2min,，取下稍冷加入,4,5,滴,PAN,指示剂溶液，以,0.015mol/LCuSO,4,标准滴定溶液滴定至亮紫色（此时消耗的,CuSO,4,标准滴定溶液的体积记为,V,1,）。,（2）测定步骤,然后向溶液中立即加入,10mL,苦杏仁酸（,50g/L,），加热煮沸约,1,2min,，取下待溶液冷至,50,60,，加,5mL,乙醇（,95%,），补加,PAN,指示剂,1,2,滴。用,CuSO,4,标准滴定溶液滴定至亮紫色（此时消耗的,CuSO,4,标准滴定溶液的体积记为,V,2,）。,然后向溶液中立即加入10mL苦杏仁酸（50g/L），加热煮沸,水泥生料化学分析课件,（,3,）注意事项,1,）硫酸铜返滴法，适用于氧化亚锰在,0.5%,以下的试样，试样中锰含量大时会影响结果。,2,）滴定应在热溶液中进行，滴定开始时温度约为,90,，滴定结束时温度不应低于,75,。,（3）注意事项,5,、,CaO,的测定,（,1,）测定原理及试剂,同石灰石分析方法之一（代用法）中的测定。,5、CaO的测定,（,2,）测定步骤,吸取,25.00mL,溶液放入,300mL,烧杯中，加入,7mL20g/L KF,溶液，搅拌后放置,2min,以上。加水稀释至约,200mL,，加,5mL,三乙醇胺（,1+2,）及少许的,CMP,指示剂，在搅拌下加入,KOH,溶液至出现绿色荧光后再过量,5,8mL,，此时溶液的,pH,值在,13,以上，用,0.015mol/LEDTA,标准滴定溶液滴定至绿色荧光消失并呈现红色。,（2）测定步骤,水泥生料化学分析课件,6,、,MgO,的测定,（,1,）测定原理及试剂,均同石灰石分析方案之一中的测定。,6、MgO的测定,（,2,）测定步骤,吸取,25.00mL,上述溶液放入,400mL,烧杯中，加水稀释至约,200mL,，加,1,酒石酸钾钠溶液及,5mL,三乙醇胺（,1+2,），搅拌，然后加入,25mLNH,3,H,2,O-NH,4,ClpH=10,缓冲溶液及少许,K-B,混合指示剂，用,0.015mol/LEDTA,标准滴定溶液滴定，近终点时应缓慢滴定至纯蓝色。,（2）测定步骤,水泥生料化学分析课件,Thank You!,Thank You!,