粉煤灰硅酸盐水泥的研制(实验报告)

1、唐 山 学 院水泥方向综合实验题目： 粉煤灰硅酸盐水泥的研制 环境与化学工程系10无机非金属材料（1）班 系 别：_ 班 级：_姓 名：_指 导 教 师：_2013年7月11日0 唐山学院粉煤灰硅酸盐水泥的研制摘 要凡是由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为粉煤灰硅酸盐水泥。粉煤灰硅酸盐水泥的研制实验，是通过对原料的化学分析，确定原料的化学组成，从而确定配方。根据种类的不同，各个组分的配比不同。本次试验主要用石灰石、铝矾土、钢渣、砂岩、粉煤灰及石膏来配制粉煤灰硅酸盐水泥。实验初期主要是原材料的准备阶段：（1）主要原料的制备的加工；对天然矿物原料及工业废渣需进行加工处理

2、。一些经上述物性检验(粒度，比表面积等)不合格的原料也要进行加工处理. 用实验室的小颚式破碎机，小球磨机进行破碎与粉磨至要求的细度.然后研磨过0.08mm方孔筛，达到实验所需细度。（2）主要原料的分析检验；对所备齐的原料进行采样与制样，进行CaO，SiO2，Al2O3，Fe2O3，MgO和烧失量等分析。实验中期主要是生料的制备阶段：（1）配料计算； 根据实验要求确定实验组数与生料量。 确定生料率值。 以各原料的化验报告单作依据进行配料计算。（2）配制生料；按配料称量各种原料，放在研钵中研磨、过筛、压饼、试烧。（3）生料煅烧。实验末期主要是水泥制备阶段： 1石膏、混合材的加工；石膏中三氧化硫的测

3、定（本实验用脱硫石膏)2熟料的分析检验3选取合理的比例进行配料4把熟料、混合材、石膏混匀制成水泥5水泥性能的测定。水泥的质量主要取决于水泥熟料的质量，而熟料的质量与水泥生料成分、均匀性及煅烧过程和煅烧的热工制度有关。因此，在水泥的研究与生产中往往通过实验来了解生料的易烧性和研究熟料的煅烧过程，从而为水泥的生产提供依据。关键词：原料 生料 熟料 水泥 混合材 石膏 化学分析 熟料煅烧 性能测定 含水量 目 录1 引言42实验过程72.1原料72.1.1原料制备72.1.1.1石灰石样品制备72.1.1.2铝矾土样品的制备72.1.1.3其他原料制备72.1.2原料附着水分和烧失量的测定72.1.

4、2.1石灰石的附着水分测定72.1.2.2石灰石的烧失量测定82.1.2.4数据处理8 2.1.3石灰石的化学分析82.1.3.1试样溶液的制备（氢氧化钠熔融分析试样）82.1.3.2二氧化硅（氟硅酸钾容量法）82.1.3.3 EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液的制备92.1.3.4三氧化二铁（EDTA配位滴定法）102.1.3.7氧化镁（EDTA-配位滴定法）11 2.1.4铝矾土的化学分析122.1.4.1二氧化硅（氟硅酸钾容量法）122.1.4.2三氧化二铁（EDTA-配位滴定法）132.1.4.3三氧化二铝（EDTA络合滴定-铜盐回滴定法）132.1.4.4氧化钙142.1.4.5

5、氧化镁142.1.4.6数据处理15 2.1.5砂岩的化学分析152.1.5.1 二氧化硅（氟硅酸钾容量法）152.1.5.2 EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液的制备162.1.5.3三氧化二铁（EDTA配位滴定法）162.1.5.4三氧化二铝（EDTA铜盐回滴定法）172.1.5.5氧化钙（EDTA-配位滴定法）172.1.5.6氧化镁18 2.1.6钢渣的化学分析2.1.6.1二氧化硅（氟硅酸钾容量法）192.1.6.2 EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液的制备202.1.6.3三氧化二铁（EDTA配位滴定法）202.1.6.4三氧化二铝（EDTA铜盐回滴定法）202.1.6.5

6、氧化钙（EDTA-配位滴定法）212.1.6.6氧化镁（EDTA-配位滴定法）222.1.6.7数据处理222.1.4原料的所有数据处理23 2.2生料232.2.1 生料配比数据处理232.2.2生料配比及制备242.4.4三氧化二铝（EDTA铜盐回滴定法）252.4.8熟料中f-CaO的测定272.4.8.1测定方法27参考文献321 引言1.1粉煤灰硅酸盐水泥概述粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥。它是由硅酸盐水泥熟料和一定数量的粉煤灰，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。由于粉煤灰的化学成分和结构状态有自身的特点，使粉煤灰水泥的水化硬化及其形成的水泥硬化体具有独特性能1。现就其独特性能分述如

7、下：（1）早期强度低后期强度增进率大：粉煤灰水泥的早期强度低，随着粉煤灰掺加量的增多早期强度出现较大幅度下降。因为粉煤灰中的玻璃体极其稳定，在粉煤灰水泥水化过程中其粉煤灰颗粒被Ca(OH)2侵蚀和破坏的速度很慢，所以粉煤灰水泥的强度发育主要反映在后期，其后期强度增进率大，甚至可以超过相应硅酸盐水泥的后期强度。（2）和易性好，干缩性小：由于粉煤灰颗粒大都呈封闭结实的球形，且内表面积和单分子吸附水小，使粉煤灰水泥的和易性好，干缩性小，具有抗拉强度高，抗裂性能好的特点。这是粉煤灰水泥的明显优点。（3）耐腐蚀性好：粉煤灰水泥具有较高抗淡水和抗硫酸盐的腐蚀能力，由于粉煤灰中的活性SiO2与Ca(OH)2

8、结合生成的水化硅酸钙，平衡时所需的极限浓度（即液相碱度）比普通硅酸盐水泥中水化硅酸钙平衡时所需的极限浓度低得多，所以在淡水中浸析速度显著降低，从而提高了水泥耐淡水腐蚀能力和抗硫酸盐的破坏能力。（4）水化热低：粉煤灰水泥的水化速度缓慢，水化热低，尤其是粉煤灰掺加量较大时水化热降低十分明显。2.2粉煤灰硅酸盐水泥的社会效益与经济效益 粉煤灰是使用煤作燃料的发电厂的一般废物，它的排放不仅占用了大量农田，而且污染环境，在公路丁程中使用煤煤灰，不仅为利用粉煤灰开辟了一条新途径，也为公路工程拓宽了一种新材料，在某种程度上还可以降低造价，提高质量，具有一定的社会效益。现在，大量的粉煤灰已用于软路基处理，填筑

9、路堤、桥梁或路面水泥混凝土掺合料，路面基层结合料，压浆处理路基、路面等公路工程中2。粉煤灰用于水泥生产的经济效益，集中表现为：（1）节省燃料一方面由于粉煤灰的生产过程就相当于一个熟化过程，当用它替代粘土时就省掉粘土用于熟化消耗的热量；另一方面由于粉煤灰中尚含有一定数量未完全燃烧的碳粒，在某些粉煤灰水泥生产中得到应用。因此，在粉煤灰水泥生产的配料中可减少加入煤量。（2）增加产量，降低电能粉磨普通硅酸盐水泥时，参加粉煤灰作混合材料，能起到一定的的助磨作用，使磨机产量有所提高，降低单位电耗。降低产品成本，改善水泥某些性能粉煤灰比生产传统水泥的原材料易得，价廉，能降低产品成本。同时，粉煤灰水泥具有如下

10、特点。 早期强度低，后期增长率大，比普通硅酸盐水泥大一倍；浇筑实体致密，不易产生裂缝，水泥石结晶完整耐风化，适用于道路、机场跑道、水坝等工程。 干缩性小，能明显改善混凝上的干性收缩与脆性。 水化热偏低，适用于高温季节施工或大体积混凝土工程施工。 胶砂流动度大，和易性好，在相同塌落度时可比普通硅酸盐水泥减少拌和水，从而减小水灰比。（4）保护环境，变废为宝像我们这样一个燃煤大国，能使粉煤灰资源得到很好的再生利用，对避免生态环境恶化，实现可持续发展，造福子孙后代具有重要意义3。3.1 国内水泥制造理论及技术分析3.1.1新型干法水泥生产技术窑外预分解技术是新型干法水泥技术的核心，也是当代新型干法水泥

11、煅烧技术发展的主流技术，它是在悬浮预热器窑的基础上进一步发展而成。现代窑外预分解技术按分解炉与回转窑的相对位置关系的不同，又分为在线式预分解窑系统和离线式预分解窑系统。“三传一反”过程变成了悬浮态气固间的“三传一反”过程，大大地提高了各过程的效率和速率，达到了提高回转窑生产能力的目的，降低了单位熟料的各种物资消耗，最终实现了提高经济效益的目的4。3.1.2回转窑生产技术水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑，按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产，与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发回转窑两类。干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法将生料制成生料干粉，水分

12、一般小于1，因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量。中空式窑由于废气温度高，所以热耗不低。干法生产将生料制成干粉，其流动性比泥浆差。所以原料混合不好，成分不均匀。3.2粉煤灰硅酸盐水泥的现状及技术发展趋势3.2.1现今生产工艺采用两高三分超细法新工艺生产早强型粉煤灰硅酸盐水泥技术是现今工艺最合理，技术最成熟的粉煤灰水泥生产技术。它的特点是：（1）成功地解决了粉煤灰早期强度低，凝结时间长的问题。（2）采用两点掺入三分法利用，粉煤灰利用量大掺量高达40%，效益显著。（3）使熟料高强，快凝，从技术上来说是一个突破。（4）解决了代塑性生料同样烧出优质熟料的重大问题。（5）采用干法排灰，粉煤灰分制堆放均化

13、和使用高细粉磨是两高三分超细法的重大技术措施。采用两高三分超细法新工艺生产早强粉煤灰硅酸盐水泥，吨水泥利用灰渣40%50%（用作混合材3035%，代替粘土料10%左右），若建一条20万吨/年生产线，年可创产值4000多万元，利税500多万元，利用粉煤灰12万吨5。经济效益、社会效益和环境效益都十分可观。3.2.2发展水泥品种目前，我国粉煤灰水泥主要有两大品种：普通粉煤灰水泥,粉煤灰矿渣两掺的复合水泥。（1）特种粉煤灰水泥 近年来，许多科学工作者根据粉煤灰的特性，研制了一些粉煤灰掺加量较多，具有某些特性和特殊用途的水泥，人们称之为特种水泥。（2）粉煤灰低热水泥 粉煤灰、矿渣和少量硅酸盐水泥熟料、

14、硬石膏配制的。这种水泥的特点是熟料用量少，粉煤灰掺量多。且具有水化热较低，微膨胀等特性。 （3）粉煤灰砌筑水泥 现代水泥工业向生产高强度水泥发展，仅要求强度为50号或25号的砌筑砂浆，会浪费水泥，提高工程造价。正是为了解决这一实际问题，用于砌筑砂浆的粉煤灰砌筑水泥就应运而生。（4）低温合成粉煤灰水泥 低温合成粉煤灰水泥中粉煤灰含量可达70，而且干灰、湿灰都能利用。这种水泥的特性是快凝、安定性好、强度发挥快、冬季也能正常施工(5以上)6。未来，国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、环保、改善水泥质量和提高劳动生产率为中心，实现清洁生产和高效率集约化生产，走可持续发展的道路。研究的重点主要是围绕水

15、泥工业节能降耗、减少了有害气体(CO：、SO：等)排放以及低品位原燃料、工业废弃物的资源化利用等方面具体表现在两个方面：一是国际水泥工业技术装备上新型干法水泥生产技术向着大型化、节能化以及自动化方向发展。二是水泥及水泥基材料的研究是以水泥的生态化制备、先进水泥基材料、水泥的节能和高性能化、废弃物的资源化利用以及水泥制备和应用中的环境行为评价和改进等方面为研究开发重点，两者相辅相承，推动了水泥工业的可持续发展7。 未来，国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、环保、改善水泥质量和提高劳动生产率为中心，实现清洁生产和高效率集约化生产，走可持续发展的道路。研究的重点主要是围绕水泥工业节能降耗、减少了有

16、害气体(CO：、SO：等)排放以及低品位原燃料、工业废弃物的资源化利用等方面具体表现在两个方面：一是国际水泥工业技术装备上新型干法水泥生产技术向着大型化、节能化以及自动化方向发展。二是水泥及水泥基材料的研究是以水泥的生态化制备、先进水泥基材料、水泥的节能和高性能化、废弃物的资源化利用以及水泥制备和应用中的环境行为评价和改进等方面为研究开发重点，两者相辅相承，推动了水泥工业的可持续发展。 2实验过程2.1原料2.1.1原料制备综合实验是普通硅酸盐水泥熟料的制备，设计的样品主要有石灰石、铝矾土、钢渣、砂岩等，其各种样品的制备过程大致如下：2.1.1.1石灰石样品制备从石灰石堆场上取其具有代表性的试

17、样50Kg左右然后经颚式破碎机进行破碎致为510mm，然后经四分法缩至5Kg ，然后将其倒入球磨机中进行研磨，50min后当细度达到4%（0.08mm方孔筛）左右时，将试样从磨机中取出 ，再用四分法将样品缩至200g（其余的试样可作为配制生料的石灰石原料），用磁铁吸除其中的铁粉。将样品于玛瑙研钵中进行细磨，再缩分致5g，用玛瑙研钵研磨至全部通过0.08mm方孔筛，将其放入称量瓶中于烘箱烘干，置于干燥器中作分析用。（其实石灰石可根据实验需要量全部用球磨机磨到要求细度，放入桶内，为使桶内物料均匀，可将20Kg细粉放入500mm500mm球磨机混15min，用磁铁吸去铁粉后再放入桶内贴上标签备用。）

18、2.1.1.2铝矾土样品的制备取有代表性的铝矾土试样15Kg，置于烘箱中烘干（或于空气中晾干），然后经颚式破碎机进行破碎致粒度为510mm，将其倒入球磨机中进行研磨，30min后，当其细度达到4%左右时，将试样从磨机中取出，用四分法将样品缩至200g（其余的试样可作为配置生料石灰石原料），余下的操作过程同石灰石。2.1.1.3其他原料制备钢渣、砂岩等样品的制备过程基本上同铝矾土或石灰石2.1.2原料附着水分和烧失量的测定2.1.2.1石灰石的附着水分测定准确称取12g石灰石试样，放入预先已烘干至恒重的称量瓶中1. 将称有样品的称量瓶置于105110的烘箱中（称量瓶在烘箱中应敞开盖）烘2h。2.

19、 取出称量瓶，加盖（但不应太紧），放在干燥器中冷却室温。将称量瓶紧密盖紧，称量。如此在入烘箱中烘1h。3. 用同样方法冷却、称量，至恒重为止。试样中附着水分的质量分数按下式计算：式中 W附着水分，%； m烘干前试样的质量，g； m1烘干后试样的质量，g。2.1.2.2石灰石的烧失量测定1. 准确称取1g已在105110烘干过的石灰石试样，放入已灼烧至恒量的瓷坩埚中。2. 将瓷坩埚置于高温炉中，从低温升起，在9501000的高温下灼烧30min.取出。3. 将瓷坩埚放入干燥器中冷却，称量4. 如此反复灼烧，直至恒重。试样中烧失量的质量分数按下式计算：式中 XL烧失量，%； m灼烧前试样的质量，g

20、； m1灼烧后试样的质量，g。2.1.2.4数据处理表1 石灰石的附着水分组别烘干前质量g烘干后质量g水分量g附着水分量石灰石2.03132.02480.00650.32表2 石灰石的烧失量名称入炉前质量g入炉后质量g烧失量g烧失量石灰石0.99760.63530.343134.312.1.3石灰石的化学分析2.1.3.1试样溶液的制备（氢氧化钠熔融分析试样）1.制备试剂氢氧化钠、盐酸、盐酸（1+5）、硝酸。2.准确称取约0.5g已在105110烘过2h的试样置于预先已熔有3g氢氧化钾的镍坩埚中，再用1g氢氧化钠覆盖上面，盖上坩埚盖（应留有一定缝隙）。放入已升温至400的高温炉中，继续升温至6

21、50700后，保温20min（中间可摇动熔融物一次）。取出坩埚，冷却后放入盛有100mL的热水烧杯中，盖上表面皿，适当加热，待熔融物完全浸出后取出坩埚，用热水和盐酸（1+5）洗净坩埚及盖，洗液并入烧杯中。然后一次加入15mL盐酸，立即用玻璃棒搅拌，加入数滴硝酸，加热煮沸，将所得澄清溶液冷却至室温后，移入250mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。2.1.3.2二氧化硅（氟硅酸钾容量法）碳酸钾分解试样。1、试剂硝酸、硝酸（1+20）、氯化钾、 氯化钾溶液（50g/L）、氟化钾溶液（150g/L）、氯化钾乙醇溶液（50g/L）、酚酞指示剂溶液（10g/L）、氢氧化钠标准滴定溶液（0.05mol/L）

22、2、试验步骤准确称取约0.5g已在105110烘干过的试样，置于铂坩埚中，在9501000的温度下灼烧35min。将坩埚冷却，加11.5g研细的无水碳酸钾，用玻璃棒混匀，盖上坩埚盖（留有少许缝隙），再置于9501000温度下熔融10min。将坩埚放冷，用少量热水将熔融物浸出倒入300ml烧杯中，坩埚以少量稀硝酸（1+20）和水洗净（此时溶液体积应在40ml左右）。加入10ml的150g/L氟化钾溶液，搅拌，然后一次加入15ml硝酸，以少量水冲洗表面皿及杯壁。冷却后，加入固体氯化钾，搅拌并压碎未溶颗粒，直至饱和，冷却并静置15min。以快速滤纸过滤，塑料杯与沉淀用50 g/L氯化钾溶液洗涤23次

23、，将滤纸连同沉淀一起置于原塑料杯中，沿杯壁加入10ml的氯化钾乙醇溶液及1ml的10g/L酚酞指示剂溶液，用0.05 mol/L氢氧化钠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（不记读数）。然后加入200ml沸水（沸水应预先以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液中和至微红色），以0.05mol/L氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色（记下读数）。 试样中二氧化硅的质量百分数按下式计算：式中：TSiO2每ml氢氧化钠标准溶液相当于二氧化硅的质量，mg/ml； 滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml； m试样重量，g。2.1.3.3 EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液

24、的制备（氢氧化钠熔融分 析试样）1、试剂氢氧化钠、盐酸、盐酸（1+5）、硝酸。2、分析步骤准确称取约0.5g已在105110烘干过的试样，置于预先已熔有3g氢氧化钠的银坩埚中，再用1g氢氧化钠盖在上面。盖上坩埚盖（应留有一定缝隙），置于600650的高温炉中熔融20分钟。取出坩埚，冷却后，将坩埚连同熔融物一起放入预先已盛有约100ml热水（不要太热）的300ml烧杯中。摇动烧杯，使熔块溶解。用玻璃棒将坩埚取出，并用少量水和盐酸（1+5）将其洗净，洗液并入烧杯中。然后一次加入15ml盐酸，搅拌，使熔融物完全溶解，加入数滴硝酸，加热至沸，将溶液冷至室温后，移入250ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇

25、匀待用。2.1.3.4三氧化二铁（EDTA配位滴定法）1、试剂氨水（1+1）、磺基水杨酸钠指示剂溶液（100 g/L）、EDTA标准滴定溶液（0.015 mol/L）2、分析步骤吸取100ml上述制备好的试样溶液，放入300ml烧杯中，用氨水（1+1）调整溶液的pH值至2.0（以精密pH试纸检验）。将溶液加热至70左右，加10滴100 g/L磺基水杨酸钠指示剂溶液，在不断搅拌下用0.015 mol/L EDTA标准滴定溶液缓慢滴定至亮黄色（终点时溶液温度应在60左右）。试样中三氧化二铁的质量百分数按下式计算：式中：每ml氢氧化钠标准溶液相当于三氧化二铁的质量,mg/ml； V滴定时消耗氢氧化钠

26、标准溶液的体积，ml； m试样重量，g；2.5全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比。2.1.3.5三氧化二铝（EDTA铜盐回滴定法）试剂EDTA标准滴定溶液（0.015 mol/L）、乙酸乙酸钠缓冲溶液（pH4.0）、PAN指示剂溶液（2 g/L）、硫酸铜标准滴定溶液（0.015 mol/L）。分析步骤在上述滴定铁后的溶液中，加入1015ml 0.015 mol/L EDTA标准滴定溶液（其体积记为V1），然后加水稀释至约200ml。将溶液加热至7080后，加15ml乙酸乙醇钠缓冲溶液（pH4.3），煮沸12min，取下，稍冷，加56滴2g/L的PAN指示剂溶液，以0.015 mol/L硫酸铜

27、标准滴定溶液滴定至亮紫色（其体积记为V2）。试样中三氧化二铝的质量百分数按下式计算= 式中: 每mlEDTA标准溶液相当于三氧化二铝的质量,mg/ml； V1加入EDTA标准滴定溶液的体积，ml； V2滴定时消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积，ml； K每ml硫酸铜标准滴定溶液相当于EDTA标准滴定溶液的体积，ml； m试样重量，g； 2.5全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比。 2.1.3.6氧化钙（EDTA-配位滴定法）1、测定原理Ca2+与EDTA在pH 813时能定量络合形成无色内络合物CaY2-络合物，络合物的稳定常数为KCaY=1010.69。由于络合物不很稳定，故以EDTA滴定钙只能在

28、碱性溶液中进行。在PH 89滴定时易受Mg2+干扰，所以一般在PH 12.5进行滴定。由于Ca2+的络合物指示剂很多，在水泥化学分析中，应用最普遍的有钙指示剂（NN）、甲基百里香酚蓝（MTB）以及钙黄绿素等。2、试剂三乙醇胺（1+2）、CMP混合指示剂、氢氧化钾溶液（200g/L）、EDTA标准滴定溶液（0.15mol/L）3、分析步骤吸取25mL上述制备好的试样溶液，放入400mL烧杯中。用水稀释至约250mL，加入3mL三乙醇胺（1+2）及适量的CMP混合指示剂，在搅拌下加入200g/L氢氧化钾溶液至出现绿色荧光后再过量35mL（此时溶液的PH值应在13以上）。用0.015mol/L的ED

29、TA标准滴定溶液滴定至绿色荧光消失并转变为粉红色（耗量为V1）试样中氧化钙的质量百分数按下式计算：XCaO=TCaOV110010/1000m式中TCaO每mlEDTA标准溶液相当于氧化钙的质量，mg/l；V1滴定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml；m试样的质量，g 10全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比 2.1.3.7氧化镁（EDTA-配位滴定法）1、测定原理 用络合剂滴定镁，目前采用差减法。即在一份溶液中于pH 10用EDTA滴定钙、镁合量，而在另一份溶液中于PH12.5用滴定钙、镁含量是从钙、镁合量中减去钙后而求得的。2、测定所用试剂三乙醇胺（1+2）、氨-氯化铵缓冲溶液（pH 1

30、0）、酸性铬蓝K-萘酚绿B（1+2.5）混合指示剂、EDTA标准滴定溶液（0.015mol/L）。3、测定步骤 吸取25ml上述制备好的试样溶液，放入400ml烧杯中，用水稀释至250ml，加入3ml三乙醇胺（1+2），搅拌，然后加入20ml氨-氯化铵缓冲溶液（pH 10）即适量的酸性铬蓝萘酚绿混合指示剂，用0.015mol/ml的EDTA标准滴定溶液滴定（近终点应缓慢滴定）至溶液呈纯蓝色（消耗）。此为滴定钙、镁合量。 试样氧化镁的质量百分数按下式计算：XMgO=TMgO(V2-V1)10100/m1000式中：TMgO每mlEDTA标准滴定溶液相当于氧化镁的质量，mg/ml；V1滴定钙时消耗

31、EDTA标准滴定溶液的体积，ml；V2滴定钙、镁和量时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml；10全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比；m试样的质量，g。2.1.3.8数据处理石灰石的化学分析名称滴定溶液名称滴定前体积（ml）滴定后体积（ml）总消耗量（ml）百分含量（%）Fe2O3EDTA溶液16.0026.0010.006.01Al2O3EDTA溶液0.2021.2021.00-CuSO4溶液15.0034.7019.700.50CaOEDTA溶液028.7028.7048.42SiO2NaOH溶液10.2042.0031.809.45MgoEDTA溶液28.7029.201.600.62注

32、：测定SiO2所称取的石灰石质量为0.4985g,测定其它成分时称取的石灰石质量为0.5016g TCaO =0.8413 TAl2O3=0.7650 TFe2O3= 1.2008 TSiO2 =1.5020 TMgO =0.62192.1.4铝矾土的化学分析2.1.4.1二氧化硅（氟硅酸钾容量法）碳酸钾熔融分解试样。1）试剂硝酸、硝酸（1+20）、氯酸钾、 氯化钾溶液（50g/L）、氟化钾溶液（150g/L）、氯化钾乙醇溶液（50g/L）、酚酞指示剂溶液（10g/L）、氢氧化钠标准滴定溶液（0.05mol/L）2）试验步骤准确称取约0.5g已在105110烘干过的试样，置于事先已熔有2g氢氧

33、化钾的坩埚中，再用1g氢氧化钾覆盖在上面。盖上坩埚盖（留有少许缝隙），于500600温度下熔融20分钟。将坩埚放冷，然后用水将熔融物提取至300毫升塑料杯中，坩埚及盖用少量稀硝酸（1+20）和水洗净（此时溶液体积应在40毫升左右）。加入10毫升的150g/L氟化钾溶液，搅拌，然后一次加入15毫升硝酸。冷却后，加入固体氯化钾，搅拌并压碎未溶颗粒，直至饱和，冷却并静置15分钟。以快速滤纸过滤，塑料杯与沉淀用50 g/L氯化钾溶液洗涤23次，将滤纸连同沉淀一起置于原塑料杯中，沿杯壁加入10毫升的氯化钾乙醇溶液及1毫升的10g/L酚酞指示剂溶液，用0.05 mol/L氢氧化钠标准滴定溶液中和未洗尽的酸

34、，仔细搅动滤纸并随之擦洗杯壁，直至溶液呈红色（不记读数）。然后加入200毫升沸水（沸水应预先以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液中和至微红色），以0.05mol/L氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色（记下读数）。 试样中二氧化硅的质量百分数按下式计算：式中： TSiO2每毫升氢氧化钠标准溶液相当于二氧化硅的毫克数，mg/ml； V滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL； m试样质量，g。2.1.4.2三氧化二铁（EDTA-配位滴定法）1）试剂氨水（1+1）、磺基水杨酸钠指示剂溶液（100 g/L）、EDTA标准滴定溶液（0.015 mol/L）2）分析步骤吸取100毫升上述制备好的试样溶液

35、，放入300毫升烧杯中，用氨水（1+1）调整溶液的pH值至2.0（以精密pH试纸检验）。将溶液加热至70左右，加10滴100 g/L磺基水杨酸钠指示剂溶液，在不断搅拌下用0.015 mol/L EDTA标准滴定溶液缓慢滴定至亮黄色（终点时溶液温度应在60左右）。试样中三氧化二铁的质量百分数按下式计算：式中： 每毫升氢氧化钠标准溶液相当于三氧化二铁的毫数,mg/ml； V滴定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL； 2.5全部试样溶液与所吸取试样溶液的体积； m试样的质量，g。2.1.4.3三氧化二铝（EDTA络合滴定-铜盐回滴定法）1）试剂EDTA标准滴定溶液（0.015 mol/L）、乙酸乙

36、醇钠缓冲溶液（pH4.0）、PAN指示剂溶液（2 g/L）、硫酸铜标准滴定溶液（0.015 mol/L）。2）分析步骤在上述滴定铁后的溶液中，加入1015毫升0.015 mol/L EDTA标准滴定溶液（其体积记为V1），然后加水稀释至约200毫升。将溶液加热至7080后，加15毫升乙酸乙醇钠缓冲溶液（pH4.3），煮沸12分钟，取下，稍冷，加56滴2g/L的PAN指示剂溶液，以0.015 mol/L硫酸铜标准滴定溶液滴定至亮紫色（其体积记为V2）。试样中三氧化二铝的质量百分数按下式计算式中：每毫升EDTA标准溶液相当于三氧化二铝的毫克数,mg/mL； V1加入EDTA标准滴定溶液的体积，ml

37、 V2滴定时消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积，ml K每毫升硫酸铜标准滴定溶液相当于EDTA标准滴定溶液的体积，ml m试样重量，g； 2.5全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比。2.1.4.4氧化钙1）测定原理Ca2+与EDTA在pH813时能定量络合形成无色内络合物CaY2-络合物，络合物的稳定常数为KCaY=1010.69。由于络合物不很稳定，故以EDTA滴定钙只能在碱性溶液中进行。在pH89滴定时易受Mg2+干扰，所以一般pH12.5进行滴定。由于Ca2+的络合物指示剂很多，在水泥化学分析中，应用最普遍的有钙指示剂（NN）、甲基百里香酚蓝（MTB）、以及钙黄绿素等。2）试剂三乙醇胺（1+2

38、）、CMP混合指示剂、氢氧化钾溶液（200g/L）、EDTA标准滴定溶液（0.15mol/L）3）分析步骤吸取25mL上述制备好的试样溶液，放入400mL烧杯中。用水稀释至约250mL，加入3mL三乙醇胺（1+2）及适量的CMP混合指示剂，在搅拌下加入200g/L氢氧化钾溶液至出现绿色荧光后再过量35mL（此时溶液的PH值应在13以上）。用0.015mol/L的EDTA标准滴定溶液滴定至绿色荧光消失并转变为粉红色（耗量为V1）试样中氧化钙的质量百分数按下式计算：式中：TCaO每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化钙的质量，mg/ml； V1滴定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml； 10全部试

39、样溶液与所吸取试样溶液的体积比； m试样的质量，g。2.1.4.5氧化镁1）测定原理 用络合剂滴定镁，目前采用差减法。即在一份溶液中于用滴定钙、镁合量，而在另一份溶液中于用滴定钙、镁合量中减去钙后而求得的。2）测定所用试剂三乙醇胺（1+2）、氨-氯化铵缓冲溶液（pH10）、酸性铬蓝K-萘酚绿B（1+2.5）混合指示剂、EDTA标准滴定溶液（0.015mol/L）。3）测定步骤 吸取25上述制备好的试样溶液，放入400烧杯中，用水稀释至250，加入3ml三乙醇胺（1+2），搅拌，然后加入20氨-氯化铵缓冲溶液（pH10）即适量的酸性铬蓝萘酚绿混合指示剂，用0.015的标准滴定溶液滴定（近终点应缓

40、慢滴定）至溶液呈纯蓝色（消耗）。此为滴定钙、镁合量。 试样氧化镁的质量百分数按下式计算：式中：TMgO每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化镁的质量，mg/ml； V1滴定时钙消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml； V2滴定钙、镁合量时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml； 10全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比； m试样的质量，g。2.1.4.6数据处理铝矾土的化学分析 名称滴定溶液名称滴定前体积（ml）滴定后体积（ml）总消耗量（ml）百分含量（%）Fe2O3EDTA溶液0.0014.3214.3210.22Al2O3EDTA溶液0.0010.6010.60-CuSO4溶液0.009.30

41、9.3034.08CaOEDTA溶液0.002.842.840.95SiO2NaOH溶液0.0031.3031.3040.60MgoEDTA溶液0.002.222.220.212.1.5砂岩的化学分析2.1.5.1 二氧化硅（氟硅酸钾容量法）碳酸钠熔融分解试样。1）试剂硝酸、硝酸（1+20）、氯酸钾、 氯化钾溶液（50g/L）、氯化钾溶液（150g/L）、氯化钾乙醇溶液（50g/L）、酚酞指示剂溶液（10g/L）、氢氧化钠标准滴定溶液（0.05mol/L）2） 试验步骤准确称取约0.5g已在105110烘干过的试样，置于镍坩埚中，在9501000的温度下灼烧35分钟。将坩埚放冷，加11.5g研

42、细的无水碳酸钠，用细玻璃棒混匀，盖上坩埚盖，于9501000温度下熔融10分钟，放冷后，用少量热水将熔融物浸出，倒入300毫升塑料杯中，坩埚以少量稀硝酸（1+20）和水洗净，加入10毫升的150g/L氯化钾溶液，盖上表面皿，从杯口一次加入15毫升硝酸，以少量水冲洗表面皿及杯壁，冷却后，加入个固体氯化钾，搅拌并压碎未溶颗粒，直至饱和，冷却并静置15分钟。以快速滤纸过滤，塑料杯与沉淀用50 g/L氯化钾溶液洗涤23次，将滤纸连同沉淀一起置于原塑料杯中，沿杯壁加入10毫升的氯化钾乙醇溶液及1毫升的10g/L酚酞指示剂溶液，用0.05 mol/L氢氧化钠标准滴定溶液中和未洗尽的酸，仔细搅动滤纸并随之擦

43、洗杯壁，直至溶液呈红色（不记读数）。然后加入200毫升沸水（沸水应预先以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液中和至微红色），以0.05mol/L氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色（记下读数）。 试样中二氧化硅的质量百分数按下式计算：式中： TSiO2每毫升氢氧化钠标准溶液相当于二氧化硅的毫克数，mg/ml；V滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；m试样质量，g。2.1.5.2 EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液的制备（氢氧化钠熔融分析试样）1）试剂氢氧化钠、盐酸、盐酸（1+5）、硝酸。2） 分析步骤准确称取约0.5g已在105110烘干过的试样，置于预先已熔有3g氢氧化钠的镍坩埚中，再

44、用1g氢氧化钠盖在上面。盖上坩埚盖（应留有一定缝隙），置于600650的高温炉中熔融20分钟。取出坩埚，冷却后，将坩埚连同熔融物一起放入预先已盛有约100毫升热水（不要太热）的300毫升烧杯中。摇动烧杯，使熔块溶解。用玻璃棒将坩埚取出，并用少量水和盐酸（1+5）将其洗净，洗液并入烧杯中。然后一次加入15毫升盐酸，搅拌，使熔融物完全溶解，加入数滴硝酸，加热至沸，将溶液冷至室温后，移入250毫升容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀待用。2.1.5.3三氧化二铁（EDTA配位滴定法）1） 试剂氨水（1+1）、磺基水杨酸钠指示剂溶液（100 g/L）、EDTA标准滴定溶液（0.015 mol/L）2） 分析

45、步骤吸取100毫升上述制备好的试样溶液，放入300毫升烧杯中，用氨水（1+1）调整溶液的pH值至2.0（以精密pH试纸检验）。将溶液加热至70左右，加10滴100 g/L磺基水杨酸钠指示剂溶液，在不断搅拌下用0.015 mol/L EDTA标准滴定溶液缓慢滴定至亮黄色（终点时溶液温度应在60左右）。 试样中三氧化二铁的质量百分数按下式计算：式中： 每毫升氢氧化钠标准溶液相当于三氧化二铁的毫数,mg/ml； V滴定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；m试样的质量，g 2.5全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比2.1.5.4三氧化二铝（EDTA铜盐回滴定法）1） 、试剂EDTA标准滴定溶液（0

46、.015 mol/L）、乙酸乙醇钠缓冲溶液（pH4.0）、PAN指示剂溶液（2 g/L）、硫酸铜标准滴定溶液（0.015 mol/L）。2）、分析步骤在上述滴定铁后的溶液中，加入1015毫升0.015 mol/L EDTA标准滴定溶液（其体积记为V1），然后加水稀释至约200毫升。将溶液加热至7080后，加15毫升乙酸乙醇钠缓冲溶液（pH4.3），煮沸12分钟，取下，稍冷，加56滴2g/L的PAN指示剂溶液，以0.015 mol/L硫酸铜标准滴定溶液滴定至亮紫色（其体积记为V2）。试样中三氧化二铝的质量百分数按下式计算： 式中： 每毫升EDTA标准溶液相当于三氧化二铝的毫克数,mg/mL； V

47、1加入EDTA标准滴定溶液的体积，ml V2滴定时消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积，ml K每毫升硫酸铜标准滴定溶液相当于EDTA标准滴定溶液的体积，ml m试样重量，g； 2.5全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比。2.1.5.5氧化钙（EDTA-配位滴定法）1） 测定原理Ca2+与EDTA在pH813时能定量络合形成无色内络合物CaY2-络合物，络合物的稳定常数为KCaY=1010.69。由于络合物不很稳定，故以EDTA滴定钙只能在碱性溶液中进行。在pH89滴定时易受Mg2+干扰，所以一般在pH12.5进行滴定。由于Ca2+的络合物指示剂很多，在水泥化学分析中，应用最普遍的有钙指示剂（NN）、

48、甲基百里香酚蓝（MTB）、以及钙黄绿素等。2） 测定所用试剂三乙醇胺（1+2）、CMP混合指示剂、氢氧化钾溶液（200g/L）、EDTA标准滴定溶液（0.15mol/L）3） 测定步骤吸取25mL上述制备好的试样溶液，放入400mL烧杯中。用水稀释至约250mL，加入3mL三乙醇胺（1+2）及适量的CMP混合指示剂，在搅拌下加入200g/L氢氧化钾溶液至出现绿色荧光后再过量35mL（此时溶液的PH值应在13以上）。用0.015mol/L的EDTA标准滴定溶液滴定至绿色荧光消失并转变为粉红色（耗量为V1）试样中氧化钙的质量百分数按下式计算：式中：TCaO每毫升EDTA标准溶液相当于氧化钙的质量，

49、mg/mL； V1滴定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL； 10全部试样溶液与所吸取试样溶液的体积比； m试样的质量，g2.1.5.6氧化镁1） 测定原理 用络合剂滴定镁，目前采用差减法。即在一份溶液中于用滴定钙、镁合量，而在另一份溶液中于用滴定钙、镁合量中减去钙后而求得的。2） 测定所用试剂三乙醇胺（1+2）、氨-氯化铵缓冲溶液（pH10）、酸性铬蓝K-萘酚绿B（1+2.5）混合指示剂、EDTA标准滴定溶液（0.015mol/L）。3） 测定步骤 吸取25上述制备好的试样溶液，放入400烧杯中，用水稀释至250，加入3ml三乙醇胺（1+2），搅拌，然后加入20氨-氯化铵缓冲溶液（pH10

50、）即适量的酸性铬蓝萘酚绿混合指示剂，用0.015的标准滴定溶液滴定（近终点应缓慢滴定）至溶液呈纯蓝色（消耗）。此为滴定钙、镁合量。 试样氧化镁的质量百分数按下式计算：式中： TMgO 每毫升EDTA标准滴定溶液相当于氧化镁的质量，mg/mL；V1滴定钙时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；V2滴定钙、镁和量时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；10全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比；M试样的质量，g。2.1.5.7数据处理砂岩的化学分析名称滴定溶液名称滴定前体积（ml）滴定后体积（ml）总消耗量（ml）百分含量（%）Fe2O3EDTA溶液0.002.452.452.94Al2O3EDTA

51、溶液0.0013.2013.20-CuSO4溶液0.0011.7011.701.14CaOEDTA溶液0.000.260.260.44SiO2NaOH溶液0.0024524592.58MgoEDTA溶液0.000.510.510.322.1.6钢渣的化学分析2.1.6.1二氧化硅（氟硅酸钾容量法）碳酸钠熔融分解试样1） 试剂硝酸、硝酸（1+20）、氯化钾、氯化钾溶液（50g/L）、氟化钾溶液（150g/L）、氯化钾乙醇溶液（50g/L）、酚酞指示剂溶液（10g/L）、氢氧化钠标准滴定溶液（0.05mol/L）。2） 实验步骤准确称取约0.5g已在105110烘干过的试样，置于镍坩埚中，在950

52、1000的温度下灼烧35min。将坩埚放冷，加11.5g研细的无水碳酸钠，用细玻璃棒混匀，盖上坩埚盖，再于9501000的温度下熔融10min。放冷后，用少量热水将熔融物浸出，倒入300mL塑料杯中，坩埚以少量稀硝酸（1+20）和水洗净。加入10mL的150g/L氟化钾溶液，盖上表面皿，从杯口一次加入15mL硝酸，以少量水冲洗表面皿及杯壁。冷却后，加入固体氯化钾搅拌并压碎未溶颗粒，直至饱和，冷却并静置15min。以快速滤纸过滤，塑料杯与沉淀用50g/L氯化钾溶液洗涤23次，将滤纸连同沉淀一起置于原塑料杯中，沿杯壁加入10mL的50g/L氯化钾乙醇溶液及1mL的10g/L酚酞指示剂溶液，用0.0

53、5mol/L氢氧化钠标准滴定溶液中和未洗净的酸，仔细搅动滤纸并随之擦洗杯壁，直至溶液呈红色（不计读数）。然后加入200mL沸水（沸水应预先以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液中和至呈微红色），以0.05mol/L氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色（记下读数）。试样中二氧化硅的质量百分数按下式计算：式中：每毫升氢氧化钠标准滴定溶液相当于二氧化硅的质量，mg/mL； V滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL； m试样的质量，g。2.1.6.2 EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液的制备（氢氧化钠熔融分析试样）1）试剂氢氧化钠、盐酸、盐酸（1+5）、硝酸。2） 分析步骤准确称取约0.5g已在105110烘干过的试样，置于预先已熔有3g氢氧化钠的镍坩埚中，再用1g氢氧化钠盖在上面。盖上坩埚盖（应留有一定缝隙），置于600650的高温炉中熔融20分钟。取出坩埚，冷却后，将坩埚连同熔融物一起放入预先已盛有约100毫升热水（不要太热）的300毫升烧杯中。摇动烧杯，使熔块溶解。用玻璃棒将坩埚取出，并用少量水和盐酸（1+5）将其洗净，洗液并入烧杯中。然后一次加入15毫升盐酸，搅拌，使熔融物完全溶解，加入数滴硝酸，加热