小學(xué)生輟學(xué)原因分析及對(duì)策研究1.doc

對(duì)氧化鋁生產(chǎn)赤泥的分析開(kāi)封大學(xué) 管文濤 河南 開(kāi)封 475000摘要：赤泥是以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁過(guò)程中產(chǎn)生的極細(xì)顆粒強(qiáng)堿性固體廢物,每生產(chǎn)一噸氧化鋁,大約產(chǎn)生赤泥0.81.5噸。我國(guó)是氧化鋁生產(chǎn)大國(guó),2009年生產(chǎn)氧化鋁2378萬(wàn)噸,約占世界總產(chǎn)量的30%,產(chǎn)生的赤泥近3000萬(wàn)噸。目前我國(guó)赤泥綜合利用率僅為4%,累積堆存量達(dá)到2億噸。隨著我國(guó)氧化鋁產(chǎn)量的逐年增長(zhǎng)和鋁土礦品位的逐漸降低,赤泥的年產(chǎn)生量還將不斷增加,預(yù)計(jì)到2015年,赤泥累計(jì)堆存量將達(dá)到3.5億噸。赤泥大量堆存,既占用土地,浪費(fèi)資源,又易造成環(huán)境污染和安全隱患。 關(guān)鍵詞：赤泥 氧化鋁 鋁硅比 拜耳法 中圖分類(lèi)號(hào) O69 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A生產(chǎn)方法介紹拜耳法用在處理低硅鋁土礦，特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時(shí)，流程簡(jiǎn)單，作業(yè)方便，產(chǎn)品質(zhì)量高，其經(jīng)濟(jì)效果遠(yuǎn)非其它方法所能比美，目前全世界生產(chǎn)的氧化鋁和氫氧化鋁，有90%以上是用拜耳法生產(chǎn)的。3. 1 樣品的處理及其溶液的制備 將取來(lái)之漿液，全部倒入已鋪有濾紙的瓷漏斗中，減壓過(guò)濾，以熱水洗滌4次，每次洗滌用水約30ml，取出濾餅置于不銹鋼盤(pán)中，于電熱板低溫處烘干，冷卻研細(xì)，使之全部通過(guò)120目篩，混勻保存于試劑袋中，備作成分分析。試劑：氫氧化鈉：固體，AR 鹽酸：1+1儀器：30ml銀坩堝 高溫爐 90mm長(zhǎng)頸漏斗 250ml容量瓶配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取試料0.25g于30ml銀坩堝中，加氫氧化鈉3g，將坩堝置于電爐上預(yù)熱5min，移入720750的高溫爐中熔融20-25min后取出，趁熱將坩堝中的內(nèi)熔物搖開(kāi)，使之附著于坩堝內(nèi)壁上，將坩堝外部用冷水急促冷卻，然后將坩堝置于直徑為90mm的玻璃漏斗中，漏斗插入已加入有40ml 1：1鹽酸的250ml容量瓶中，先加少量熱水于坩堝內(nèi)，使劇烈反應(yīng)后，再補(bǔ)加熱水于坩堝中，直至熔塊全部溶解浸出為止。用熱水洗滌坩堝，再用1：1鹽酸5滴潤(rùn)洗，坩堝蓋上加23滴，轉(zhuǎn)動(dòng)坩堝和坩堝蓋，用熱水沖洗入容量瓶中，最后用熱水沖洗坩堝及漏斗，隨即將容量瓶?jī)?nèi)溶液搖勻，在冷水槽中冷卻至室溫，沖到刻度，混勻備作成分分析。注意事項(xiàng)：1、用熱水浸出時(shí)，注意勿使反應(yīng)太激烈，以免濺出損失試料。2、浸出物倒入容量瓶中，必須邊倒邊搖，防止硅酸凝聚。3、試料用氫氧化鈉熔融后的熔塊不能直接抽出，以防止硅酸凝聚，影響二氧化硅的測(cè)定。4、洗坩堝酸量不能過(guò)多，如溶液的酸度過(guò)大也會(huì)影響二氧化硅的分析。3. 2 二氧化硅的分析及工作曲線的繪制3.2 方法概述：試料經(jīng)氫氧化鈉熔融、酸化后，使試樣中的硅轉(zhuǎn)化為分子分散狀態(tài)的硅酸，分取適量制備溶液，加適量鉬酸銨，在0.10.25mol的酸度下，使硅酸與鉬酸銨生成硅鉬黃。然后用硫酸草酸硫酸亞鐵銨還原成硅鉬藍(lán)，進(jìn)行比色測(cè)定。所需試劑：鹽酸 ： 1+99鉬酸銨：10%的水溶液 硫酸草酸硫酸亞鐵銨還原劑 儀器：100ml容量瓶722N型分光光度計(jì)3.2.2 分析步驟：移取制備液2ml于加有1：99鹽酸40ml的100ml容量瓶中，加10%的鉬酸銨4ml，搖勻，視室溫高低，按規(guī)定發(fā)色時(shí)間發(fā)色后，加入硫酸草酸硫酸亞鐵銨還原劑20ml，以水沖至刻度，混勻，稍放置，用722N型分光光度計(jì)在650nm處進(jìn)行比色，測(cè)得溶液的吸光度，減去空白吸光度，在工作曲線表查得結(jié)果。注：在二氧化硅發(fā)色的同時(shí)帶一份空白，空白的操作同樣品。3.2.3 二氧化硅標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：7個(gè)100ml容量瓶，0、1、2、3、4、5、6（第一個(gè)是空白）依次加入0.2mg/ml的二氧化硅標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)：0、2、2.5、3.00、3.50、4.00、4.50ml。每毫升相當(dāng)于樣品中二氧化硅：0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0、18.0，各加1：99鹽酸40ml，以下按前述的二氧化硅操作手續(xù)，測(cè)得吸光度，減去空白消光度，并與對(duì)應(yīng)的二氧化硅百分含量繪制曲線。注：（1）制備好的樣品溶液應(yīng)立即比色，不可放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以免硅酸凝聚使結(jié)果偏低。 （2）硅鉬黃生成速度與溫度有關(guān)，因此發(fā)色時(shí)間要隨溫度變化而改變發(fā)色時(shí)間，發(fā)色時(shí)間參照下表：硅鉬黃發(fā)色時(shí)間參照表室溫20203030-4040-60發(fā)色時(shí)間1520min1015min510min5min（3）混合還原液使用時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，如發(fā)現(xiàn)有大量沉淀時(shí)更換新的。（4）硅鉬雜多酸的形成酸度范圍是0.030.8mol，室溫發(fā)色時(shí)，以0.1mol0.25mol最為適宜。（5）試料中二氧化硅含量大于20%時(shí)，要減少稱(chēng)樣量或分取倍數(shù)。用沸水抽出熔塊時(shí)，應(yīng)在250ml容量瓶中加入一定量沸水，使總體積至80ml左右。（6）混合還原液應(yīng)在不斷搖動(dòng)下加入，以免局部濃度過(guò)大，影響結(jié)果波動(dòng)。3.3 三氧化二鐵的分析及工作曲線的繪制3.3.1 方法概述：在酸性溶液中，鹽酸羥胺將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，二價(jià)鐵與鄰二氮菲生成桔紅色絡(luò)合物進(jìn)行比色測(cè)定。 試劑：鄰菲啰啉鹽酸羥胺醋酸醋酸鈉混合液。 儀器：100ml容量瓶， 722N型分光光度計(jì)3.3.2 分析步驟：移取5ml試樣溶液，于100ml容量瓶中，加入15ml混合還原劑，搖勻，以水沖至刻度振蕩均勻，在分光光度計(jì)于波長(zhǎng)510nm處比色，測(cè)得吸光度，減去空白的吸光度，在工作曲線表查得結(jié)果，在Fe2O3發(fā)色的同時(shí)帶一份空白，空白的操作手續(xù)同樣品。反應(yīng)式：4FeCl3+2NH2OH4FeCl2+N2O+H2O+4HCl FeCl2+3Cl2H8N2Fe(C12C8N2)3Cl23.3.3 三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 用6個(gè)100ml的容量瓶：0、1、2、3、4、5，第一個(gè)不加標(biāo)液，從第二個(gè)開(kāi)始依次加入0.1mg/ml的三氧化二鐵基準(zhǔn)溶液；2、4、6、8、10ml，加15ml發(fā)色劑，搖勻，以水沖至刻度，第一個(gè)空白與樣品操作相同，振蕩均勻。在722N型分光光度計(jì)分別測(cè)其吸光度，減去空白吸光度，并與相應(yīng)的三氧化二鐵百分含量繪制工作曲線表。3.3.4 方法說(shuō)明：鄰菲羅啉與Fe2+在PH=2-9的溶液中生成橙紅色絡(luò)合物，該絡(luò)合物在水溶液中穩(wěn)定，反應(yīng)靈敏度高，選擇性好。除R（）和C（）以外，大多數(shù)金屬離子與它沒(méi)有明顯的顏色反應(yīng)。3. 4 氧化鋁的分析方法3.4.1. 方法概述：分取制備液，放入氫氧化鈉無(wú)水碳酸鈉混合液中，以使鐵、鈦、鎂、鈣等形成沉淀，與鋁分離，取一定量分離后的溶液，加適量EDTA與鋁離子結(jié)合，在PH5.5時(shí)，以二甲苯酚橙為指示劑，用醋酸鋅溶液回滴過(guò)量的EDTA，從而計(jì)算出氧化鋁的含量。試劑： 無(wú)水碳酸鈉（固體） 氫氧化鈉：10% 鹽酸：1:1 乙酸-乙酸鈉緩沖液：PH5.5Zn(AC)2標(biāo)準(zhǔn)液：0.0196mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)液：0.0392mol/L3.4.2 分析步驟：移取制備液50ml，放入已盛有60ml10%氫氧化鈉和1g碳酸鈉的250ml燒杯中，放在電熱板上加熱煮沸5min，放在冷水 槽中冷卻后，移入250ml容量瓶中，以水沖至刻度，混勻，以干定性濾紙過(guò)濾，棄去第一部分濾液，取濾液100ml，放入已加有15毫升0.0392mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的500ml三角燒瓶中，加溴甲酚綠指示劑3滴，加1:1的鹽酸調(diào)至黃色，以1:1的氫氧化銨調(diào)至藍(lán)色，再以1:1的鹽酸調(diào)至呈黃色并過(guò)量一滴，放于電熱板上加熱煮沸3min，放在冷水槽中冷卻至室溫，滴加1:1的氫氧化銨12滴，溶液呈藍(lán)色，加乙酸乙酸鈉緩沖液15ml，二甲苯酚橙（0.2%）水溶液8滴作指示劑，用乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)液滴至紫紅色，即為終點(diǎn)。3.4.3 結(jié)果計(jì)算： (0.0392150.0196V)51Al2O3 (%) = - 100 = 149.94 4.998V0.252/51/51000式中：0.0392-EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的摩爾濃度，mol/L ；0.0196-醋酸鋅標(biāo)準(zhǔn)液的摩爾濃度，mol/L； V-消耗醋酸鋅的體積，ml； 0.25-樣品質(zhì)量，g； 2/51/5-分取倍數(shù)。注意：應(yīng)嚴(yán)格控制一定酸度，EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的加入量應(yīng)根據(jù)所測(cè)溶液中氧化鋁的含量而定，并保持適當(dāng)過(guò)量。說(shuō)明：分離反應(yīng)基于鋁為兩性元素，在強(qiáng)堿性溶液中，生成鋁酸鈉于溶液中，從而與其它干擾元素分離。3.4.4 允許誤差：成份含量范圍允許誤差SiO25.00.25.0-10.00.310.0-15.00.415.0-20.00.520.00.6Fe2O35.00.25.0-10.00.310.0-15.00.415.0-20.00.520.0-25.00.625.0-30.00.730.00.8Al2O310.00.410.0 35.00.535.00.63. 5 赤泥樣品中氧化鈉的分析（火焰光度計(jì)法）3.5.1 方法概述；用鹽酸抽取試樣中的氧化鈉，然后用火焰光度計(jì)測(cè)其吸光度。試劑： 鹽酸：1：2 Na2O標(biāo)準(zhǔn)溶液 儀器： 火焰光度計(jì)3.5.2 操作步驟：準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品0.1g于150ml燒杯中，加1：2鹽酸10ml，加熱溶解，微沸使樣品完全溶解，取下冷卻，移入100ml容量瓶中，定容后過(guò)濾，于50ml燒杯中棄去第一部分過(guò)濾液，其余濾液接入燒杯中，在火焰光度計(jì)上以水調(diào)零點(diǎn)，于標(biāo)樣相同條件下測(cè)吸光度。3.5.3 結(jié)果計(jì)算：（標(biāo)準(zhǔn)比較法） C1-C2 Cx%=C2+-(T3-T2)T1-T2式中： C1-高濃度標(biāo)樣相當(dāng)樣品鈉的含量%；C2-低濃度標(biāo)樣相當(dāng)樣品鈉的含量%；T1-高濃度標(biāo)樣測(cè)的吸光度；T2-低濃度標(biāo)樣測(cè)的吸光度；T3-樣品測(cè)得的吸光度。注意事項(xiàng)：1.激發(fā)樣品的濃度愈高曲線斜率愈小，采用比較法計(jì)算，樣品與標(biāo)樣濃度愈接近結(jié)果誤差愈小。因此測(cè)定時(shí)，應(yīng)該采用與樣品近似的標(biāo)液。2.火焰光度計(jì)變化因素很多，因此不能繪制永久性的曲線，每次測(cè)定時(shí)一定要保持相同的條件。3.標(biāo)樣與樣品的酸度要一致。4.每次測(cè)定時(shí)，標(biāo)液相應(yīng)點(diǎn)的吸光度讀數(shù)應(yīng)控制在2的范圍內(nèi)。3.5.4 允許誤差： 含量范圍（%） 允許差（%）5.0 0.3 5.0-10.0 0.510-30 0.63.6氧化鈣的分析(雜質(zhì)分離法) 3.6.1,方法概要:分取制備液,用氫氧化銨分離鐵、鋁、鈦等,所得濾液以鉻黑T作為指示劑,用EDTA標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定.3.6.2,所需試劑、氫氧化銨:1+1:鹽酸: 1%甲基紅酒精溶液:氨性緩沖液PH=10:鉻黑T指示劑:0.01785摩爾/升的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液3.6.3,操作手續(xù):分取制備液100毫升于250毫升燒杯中,加熱水至120毫升左右,蓋上表皿,放在電熱板上加熱至近沸,加甲基紅指示劑2滴.用1+1氫氧化銨中和至黃色,并過(guò)量3滴,蓋上表皿,煮沸3分鐘,放在冷水槽中,冷卻至室溫,移入250毫升容量瓶中,沖至刻度,混勻,用干定性濾紙過(guò)濾,棄去第一部分濾液,分取100毫升濾液于500毫升三角瓶中,加氨性緩沖液5毫升,先滴加適量EDTA標(biāo)準(zhǔn)液,加入鉻黑T指示劑約0.03克,繼續(xù)滴至呈亮藍(lán)色為終點(diǎn).3.6.4,計(jì)算結(jié)果: (0.01785*V)*56CaO%= - *1000.25*2/5*2/5*100 CaO%=2.499V 式中:0.01785:EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的摩爾濃度V:消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的毫升數(shù)2/5*2/5:分取倍數(shù)3.6.5注意事項(xiàng):A、 溶液中含有鐵、鋁離子對(duì)鈣離子的測(cè)定有干擾(據(jù)文獻(xiàn)介紹)若滴定溶液中含有0.2毫克鋁離子或鐵離子,對(duì)滴定終點(diǎn)即有干擾,再中和時(shí),氫氧化銨加入量不宜過(guò)量太多.亦不宜太快,煮沸時(shí)間不宜太長(zhǎng),以免氫氧化鋁溶解.B、 根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),在用EDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定時(shí),先滴入約總耗量的二分之一,然后加鉻黑T指示劑,繼續(xù)滴定,這樣可防止指示劑封閉,使終點(diǎn)明顯.3.7二氧化鈦的測(cè)定3.7.1 方法概述在強(qiáng)酸性溶液中，使四價(jià)鈦與過(guò)氧化氫生成黃色絡(luò)合物，加入磷酸使三價(jià)鐵成無(wú)色磷鹽絡(luò)合物，以消除干擾。主要反應(yīng)如下；Ti(SO4)2+H2O2H2TiO2(SO4)2（黃色）Fe2(SO4)3+4H3PO42H3Fe(PO4)2+3H2SO43.7.2 試劑硫酸-磷酸-鹽酸混合液（見(jiàn)常用試劑配制）；過(guò)氧化氫：3%溶液。3.8.3 操作步驟移取50mL試樣溶液于100mL容量瓶中，加入20mL硫酸-磷酸-鹽酸混合液和3mL過(guò)氧化氫溶液，稀釋至刻度，混勻。在比色計(jì)上以460mL微米濾光片、5cm液槽進(jìn)行比色。分析的同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)，計(jì)算：TiO2%=100A/G式中：A測(cè)得溶液消光減去空白，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得TiO2的重量，g；G分取試樣的重量，g。3.9.4 二氧化鈦標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制移取每毫升0.1mg二氧化鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液2、5、7、10、12、15ml于100mL容量瓶中，以后操作同前述，分別測(cè)定溶液消光減去空白及其相應(yīng)含量繪制成曲線，并制成換算表。鈦的發(fā)色時(shí)間表室溫20203030-4040-60發(fā)色時(shí)間1520min1015min510min5min3.10.5 方法說(shuō)明1、鈦的過(guò)氧化氫絡(luò)合物：在強(qiáng)堿性溶液中，四價(jià)鈦與過(guò)氧化氫生成黃色的絡(luò)合物。這種絡(luò)合物的組成為T(mén)i：H2O2=