国家标准 GB/T2286一2017 代替GB/T22862008 焦炭全硫含量的测定方法 Determinationoftotalsulfurcomp0sitionofeoke 2017-10-14发布 2018-05-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/2286一2017 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T2286一2008《焦炭全硫含量的测定方法》,本标准与GB/T2286一2008相比,主要技术内容变化如下 -增加了“半焦(兰炭)”见第1章); -规范性引用文件中增加了GB/T2001,GB/T8170见第2章) -将“艾氏剂”修改为“艾氏卡试剂”见第3章); 在4.3仪器设备中增加了“4.3.7酸滴定管;4.3.8碱滴定管;4.3.9洗耳球;4.3.10量筒;4.3.11 分析天平”(见4.3); 修改了4.6.1中式(3)见4.6.1); -增加了库仑滴定法(见第5章); 增加了红外光谱法(见第日章). 本标准由钢铁工业协会提出本标准由全国煤化工标准化技术委员会炼焦化学分技术委员会(sAC/TC469/sC3)归口本标准主要起草单位;中钢集团鞍山热能研究院有限公司中南大学、江西光明智能科技有限公司、首钢总公司,治金工业信息标准研究院本标准主要起草人王雄、姚海旭、郭法清、王伟、郭学益、何文莉、郑景须、王贵玉、闫丽本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB22861980,GB/T22861991,GB/T2286一2008
GB/2286一2017 焦炭全硫含量的测定方法警告本标准的使用涉及某些危险的材料操作和设备,但并未对与此有关的所有安全问题都提出建议用户在使用本标准之前有责任采用适当的安全和保护措施,并保证符合国家有关法规规定的条件范围本标准规定了测定焦炭中全硫含量的艾氏卡法、高温燃烧法、库仑滴定法和红外光谱法的方法原理,试剂和材料,仪器设备.试样的采取.试验步骤、,结果计算和精密度等本标准适用于焦炭、半焦(兰炭). 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T1997焦炭试样的采取和制备 GB/T2001焦炭工业分析测定方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定艾氏卡法(仲裁法) 3.1原理将试样与艾氏卡试剂充分混合,在一定温度下灼烧,使试样中硫转化成硫酸盐然后使硫酸根离子生成硫酸颚沉淀,根据硫酸饥的质量计算试样中的全硫含量 3.2试剂和材料除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水 3.2.1氧化镁;化学纯无水碳酸悄.:化学纯 3.2.2 3.2.3艾氏卡试剂;称取2份质量的氧化镁与1份质量的无水碳酸钠,研细至粒度小于0.2mm,混合均匀,贮于密闭的容器中 3.2.4过氧化氢:浓度30% 3.2.5盐酸溶液;密度1.19g/enm 3.2.6硝酸;密度1.42g/em 3.2.7氯化银溶液(l00《/L)称取100区叙化纵,溶于水,用水稀释至100ml 3.2.8盐酸溶液(1+1),1体积盐酸加1体积水混匀 3.2.9硝酸银溶液(10g/儿L);称取1g硝酸银,溶于水,用水稀释至100mL,加几滴硝酸,贮于深色瓶中 3.2.10甲基红指示剂溶液(1g/L);称取0.1g甲基红,溶于50mL乙醇中,用水稀释至100mL
GB/T2286一2017 3.2.11定性滤纸;中速,g90n 一中110 mm mm 3.2.12定量滤纸;中速,小90mm一内110mm. 3.3仪器设备 3.3.1分析天平;感量0.0001g 3.3.2托盘天平:感量0.QI g 3.3.3马弗炉;带有温度控制装置,能保持温度800C850C,温度可以调节,炉子可通风 3.3.4干燥器:内装变色硅胶或粒状无水氧化钙 3.3.5烧杯 3.3.6瓷堆蜗:30ml和20mL两种 3.4试样的制备按GB/T1997的规定进行 3.5试验步骤 3.5.1于30mL瓷堆蜗(见3.3.6)内称取艾氏卡试剂(见3.2.3)2g(精确到0.1g)和粒度小于0.2 mm 的试样1g(精确到0.0001g),用镍铬丝混合均匀,再用1g(精确到0.1g)艾氏卡试剂(见3.2.3)覆盖在试样上面 3.5.2将盛有试样的堆蜗移人马弗炉(见3.3.3)内,在1h~1.5h内将炉温逐渐升至800850C 并在该温度下加热1h1.5h 3.5.3将堆蜗从马弗炉中取出,冷却至室温后,用玻璃棒搅松灼烧物(如发现有未烧尽的试样颗粒,应在800C一850C下继续灼烧0.5h),并将其移人烧杯中,用热水仔细冲洗堆蜗内壁,将冲洗液加人烧杯中,再加人100ml150ml热水,用玻璃棒捣碎灼烧物如果这时发现尚有未烧尽的试样颗粒,则本次试验作废. 3.5.4加1mL过氧化氢(见3.2.4)于烧杯中,将其加热至80C,并保持30min. 3.5.5用定性滤纸(见3.2.11)过滤,并用热蒸馏水将灼烧物冲洗至滤纸上,继续以热蒸水仔细冲洗滤纸上的灼烧物,其次数不得少于10次 3.5.6将滤液煮沸2min~3min,排出过剩的过氧化氢,向滤液中加2滴3滴甲基红指示剂溶液(见 3.2.10),以指示其排除是否完全滴加盐酸溶液(见3.2.8)直至颜色变红,再多加1nmL.,煮沸5min,除去二氧化碳,此时浴液的体积约为200 m 3.5.7将烧杯盖上表面皿,减少加热量至溶液停止沸腾,取下表面皿,将10mL氯化溶液(见3.2.7) 缓缓滴人热溶液中,同时搅拌溶液,盖上表面皿,并使帘液在略低于沸点的温度下保持30min. 3.5.8溶液冷却后用定量滤纸(见3.2.12)过滤,并用热水洗至无氯离子为止[用硝酸银溶液(见3.2.9 检验无浑浊] 3.5.9将沉淀物连同滤纸移人已知质量的20m瓷堆蜗(见3.3.6)中,先低温灰化滤纸,然后移人温度为800C一850C的马弗炉内灼烧20nmin,取出堆塌,稍冷后放人干燥器(见3.3.4)中,冷却至室温称量 3.5.10空白试验;每批试样、每配制一批艾氏卡试剂或者更换其他任何一种试剂时,应进行空白试验除不加试样外,其他试验步骤同3.5.13.5.9 3.6结果计算空气干燥基全碗(s,)测定结果按式()计算 3.6.1
GB/2286一2017 ×0.1374 n S ×100 t,m m1 式中 -空气干燥基试样中全硫质量分数,%; Sm 硫酸锁的质量,单位为克(g); 71 空白试验硫酸钏的质量,单位为克(g); 1？ m 试样的空气干燥基质量,单位为克(g); 0.1374 -每克硫酸相当于硫的质量 3.6.2干基全硫(S.a)的结果按式(2)计算 S、 ×100 S.= 00一M 式中: 干基试样中全硫质量分数,% S.ad 空气干燥基试样中全硫质量分数,% S.ma 空气干燥试样的水分质量分数,% M 3.7精密度艾氏卡法全硫测定的重复性和再现性不超过表1规定表1艾氏卡法精密度重复性/% 全硫质量分数/% 再现性/% l.,00 0,04 0,10 .00 0.l0 0.20 高温燃烧法 4.1原理在1250C管式炉内,试样于氧气流中燃烧,试样中硫生成硫的氧化物,被过氧化氢溶液吸收,生成硫酸溶液,用氢氧化钠标准溶液滴定,根据消耗的氢氧化钠标准溶液量,计算试样中全硫含量 4.2试剂和材料除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和燕馏水或去离子水或相当纯度的水 4.2.1氢氧化钠:优级纯 4.2.2氧气;纯度不低于99.,5% 4.2.3过氧化氢:浓度30% 42.4碗酸;I.84E/cm' 42.5过氧化氢溶液(质量分数3%)取100mL过氧化氢(见4.2.3),用水稀释至1000mL. 4.26氧氧化躺标准滴定溶液c(NaoH)=0.o0molL,按照GB/T601规定进行配制;也可使用四础酸钠(优级纯)标准滴定溶液Ce(1/2Nae,BO,1oH.O)=0.01molI 4.2.7硫酸标准溶液[e(1/2HsO)=0.01mol/IL按照GB/T601规定进行配制 4.2.8甲基红-亚甲基兰混合指示剂的配制
GB/T2286一2017 4.2.8.1将亚甲基兰乙醉溶液(1g/L)与甲基红乙醉溶液(1g/L)按1十2体积比混合 4.2.8.2称取0.125g甲基红溶于50mL乙醇中,用水稀释至100ml,称取0.083g亚甲基蓝溶于 50mL乙醉中,用水稀释至100mL.,分别贮存于棕色瓶中使用前按1+1体积比混合,贮存于棕色滴瓶中注:上述两种指示液,可任选一种,混合后的指示液有效期为7天 4.3仪器设备 4.3.1高温管式炉;用硅碳棒或硅碳管加热,带有控温装置,使炉温能保持在(1250士10)C的范围内 4.3.2燃烧管;用高温瓷、刚玉或石英制成,管总长约750mm,一端外径22mm,内径19mm,长约 690mm,另一端外径10mm,内径约7mm,长约60mm 4.3.3燃烧舟;用高温瓷或刚玉制成,长77mm,上宽12mm,下宽9mm,高8mm. 4.3.4吸收瓶:锥形烧瓶,容积250ml 4.3.5镍铬丝钩;直径约2mm,长650mm,一端弯成小钩 4.3.6硅橡胶管:外径1lmm,内径8mm,长约80mm 4.3.7酸滴定管;25mL和10mL两种 4.3.8碱滴定管;25ml和10mL两种 4.3.9洗耳球 4.3.10量筒 4.3.11分析天平;感量0.0001g 4.4试样的制备按GB/T1997的规定进行 4.5试验步骤 4.5.1试验准备 4.5.1.1将仪器按图1顺序连接备用
GB/2286一2017 13 一-- 氧气或空气说明: -缓冲瓶; 热电偶" 燃烧舟 -流量计; T形管; 10 高温管式炉 -镍铬丝钩; 燃烧管 11 翻胶帽 12 硅胶管; 13 -橡皮塞吸收瓶温度控制器; 图1高温燃烧法定硫装置 4.5.1.2用量筒量取100ml过氧化氢溶液(见4.2.5),倒人吸收瓶中,加2滴~3滴混合指示液(见 4.2.8),根据溶液的酸碱度,用硫酸标准溶液(见4.2.7)或氢氧化钠标准溶液(见4.2.6)调至溶液呈灰色装好橡胶塞和气体导管在工作的条件下,检查装置的各个连接部分的气密性,并通氧气(见4.2.2),保持吸收液呈灰色 4.5.2称取试样称取0.2g粒度小于0.2mm的试样(精确到0.0001g),于预先在1250C灼烧过的燃烧舟中 4.5.3加热将高温管式炉升温至(1250士10)C,将盛有试样的燃烧舟放在燃烧管人口处后,用带有橡皮塞的 T形管塞紧,然后通人氧气(见4.2.2),并保持流量700mL/min左右用镍铬丝钩(见4.3.5)将燃烧舟缓缓地推人燃烧管的恒温区,燃烧10min后停止供氧取下吸收瓶的橡胶塞,并用镍铬丝钩取出燃烧舟注1:也可以用水抽或真空泵抽吸空气进行试验,其流量为1000ml/min左右注2;当所用气体对试验结果有影响时,加高钮酸钾溶液，氢氧化钾溶液和浓硫酸等净化装置 4.5.4滴定将吸收瓶取下,用水冲洗气体导管的附着物于吸收瓶中,补加泥合指示剂溶液2滴一3滴，用 0.01mol/几的氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液由紫红色变成灰色,即为终点,记下氢氧化钠标准滴定溶液的消耗量 4.5.5空白试验每批试样应进行空白试验除不加试样外,其他试验步骤同4.5.1.2一4.5.4
GB/T2286一2017 4.6结果计算 4.6.1空气干燥基全硫(Sa)测定结果按式3)计算: V一V)Xc×0.016 S ×100 mn 式中 Sm -空气干燥基试样中全硫质量分数,%; 试样测定时,氢氧化钠标准滴定溶液的用量,单位为毫升(mL); V 空白试验时,氢氧化钠标准滴定溶液的用量,单位为毫升(ml); -氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); m 试样的质量,单位为克(g); 0,016 硫的摩尔质量,单位为克每毫摩尔(g/mmol. 4.6.2干基全硫(s,)的结果按式(4)计算 Sd ×100 Sd 100一Mm 式中干基试样中全硫质量分数,%; S 气干燥基试样中全硫质量分数,%; 空 Sd M 空气干燥基试样的水分质量分数,% 精密度高温燃烧法全硫测定的重复性和再现性不超过表2规定表2高温燃烧法精密度重复性/% 再现性/% 0.05 0.10o 5 库仑滴定法 5.1原理试样在催化剂作用下,于空气流中燃烧分解,试样中硫生成硫氧化物,其中二氧化硫被碘化钾溶液吸收,以电解碘化钾溶液所产生的碘进行滴定,根据电解所消耗的电量计算试样中全硫的含量 5.2试剂和材料 5.2.1变色硅胶:工业品 5.2.2电解液称取碘化钾、潦化钾各5.0g,溶于250ml300ml水中并在溶液中加人冰乙酸10mL 5.2.3燃烧舟;素瓷或刚玉制品,装样部分长约60mm,耐温1200C以上 5.3仪器设备 5.3.1库仑测硫仪;根据库仑分析原理,通过双铂指示电极检测和控制滴定过程,用微计算机实时控制燃烧炉温度及试验过程并进行数据处理,自动计算并显示试样中硫的毫克数或者质量分数库仑测硫
GB/2286一2017 仪主要由下列各部分构成 5.3.1.1燃烧炉;带有测温控温装置,能升温到1200C以上,并有至少70mm长的高温恒温区,炉内装有耐温1300C以上的异径燃烧管 5.3.1.2送样控制器;可自动将试样送人燃烧管中,可以自由调节进样速度和行程,可按规定的程序灵活前进、后退 5.3.1.3电解池;电解池分为上盖和池体两部分,电解池上盖固定有电解电极对和指示电极对,容量不少于400 ml 5.3.1.4电磁搅拌器电磁搅拌器由搅拌器带动在电解池内的磁性搅拌子旋转,实现对电解液的搅拌通过控制面板上的搅拌调节旋钮,实现搅拌速率的调节 5.3.1.5 空气供应及净化装置:由电磁泵和净化管组成供气量约1500mL/min, 抽气量约 000ml/min,净化管内装变色硅胶 5.3.2分析天平;感量0.000lg 5.4试验步骤 5.4.1试验准备 5.4.1.1按照仪器使用说明书开启和调试设备,使其处于正常待测状态,将燃烧炉升温至1150C 在燃烧管出口处充填洗净、干燥的玻璃纤维棉 5.4.1.2 开动抽气和供气泵.将抽气流量调节到1000mL/mim,然后关闭电解池与燃烧管间的活塞,若 5.4.1.3 抽气量能降到300mL/min以下,则证明仪器各部件及各接口气密性良好,可以进行测定;否则检查仪器各个部件及其接口情况,重新检查气密性仪器标定 5.4.2 5.4.2.1标定方法使用有证标准样品,按以下方法之一进行仪器标定 5.4.2.1.1多点标定法;用硫含量能覆盖被测样品硫含量范围的至少3个有证标准样品进行标定 5.4.2.1.2单点标定法:用与被测样品硫含量相近的标准样品进行标定 5.4.2.2标定程序按GB/T2001测定标准样品的空气干燥基水分,计算其空气干燥基全硫S标准值 5.4.2.2.1 5.4.2.2.2按5.4.3步骤,用被标定仪器测定标准样品的硫含量每一标准样品至少重复测定3次,以 3次测定值的平均值为标准样品的硫测定值 5.4.2.2.3将标准样品的硫测定值和空气干燥基标准值输人测硫仪(或仪器自动读取),生成校正系数注有些仪器可能需要人工计算校正系数,然后再输人仪器 5.4.2.3标定有效性核验另外选取1个2个标准样品或者其他控制样品,用被标定的测硫仪按照5.4.3步骤测定其全硫含量若测定值与标准值(控制值)之差在标准值(控制值)的不确定度范围(控制限)内,说明标定有效,否则应查明原因,重新标定 5.4.3测定步骤 5.4.3.1将燃烧炉升温并控制在(1150士10)C 5.4.3.2开动供气泵和抽气泵并将抽气流量调节到1000ml/ /nmin 在抽气下,将电解液加人电解池
GB/T2286一2017 内,开动电磁搅拌器 5.4.3.3在燃烧舟中放人少量非测定用的样品,按5.4.3.4所述进行终点电位调整试验 5.4.3.4在燃烧舟中称取(0.05士0.005)g粒度小于0.2mm的空气干燥试样(精确到0.0001g),将燃烧舟放在送样装置上,按照仪器使用说明书进行操作,开启程序,进行检测试验结束后,微计算机显示出硫的毫克数或质量分数,或由打印机打印 5.4.4标定检查仪器测定应定期使用标准样品或者其他控制样品对测硫仪的稳定性和标定的有效性进行核查,如果标准样品或者其他控制样品的测定值超出标准值的不确定度范围(控制限),应按5.4.2所述重新标定仪器 5.5结果计算 5.5.1当微计算机上显示数为硫的毫克数时,空气干燥基全硫(S)测定结果按式(5)计算， 71 .(5 S,d= ×l100 1 1 式中空气干燥基试样中全硫质量分数,%; S.dl -微计算机显示值,单位为克(g): m 试样质量,单位为克g). mn 5.5.2干基全硫(S.)的结果按式(6)计算 S Id -×100 6 S. 100一Mm 式中 S 干基试样中全硫质量分数,% S.d 空气干燥基试样中全硫质量分数,% S M -空气干燥基试样的水分质量分数,% 5.6精密度库仑滴定法全硫测定的重复性和再现性不超过表3规定表3库仑滴定法精密度全硫质量分数/% 重复性/% 再现性/% <1.00 0.05 0.10o >1.00 0,1o 0.2o 6 红外光谱法 6. 原理试样在1250C高温下,在氧气氛围中燃烧分解样品中硫和硫化物全部分解,气流中的颗粒和水燕气被过滤器滤除后通过红外检测池气流通过气体池,红外检测器检测其中的二氧化硫含量红外光谱中,二氧化硫在特定波长范围内吸收红外光能量当气体透过气体池时,二氧化硫吸收红外光,使
GB/2286一2017 得红外光能量降低,由检测器检测到根据降低的能量与二氧化硫含量之间的关系,可以测量硫的含量 6.2试剂和材料 6.2.1无水高氯酸镁[Mg(CIO)]:化学纯 6.2.2氧气:纯度不小于99.5% 6.2.3玻璃棉 6.2.4燃烧舟;耐温1250C以上 6.2.5标准样品;带有全硫含量的有证标准样品 6.3仪器设备 6.3.1红外光谱仪:如图2所示,主要部件如下 6.3.1.1 管式高温炉:燃烧管的加热区域温度能保持在(1250士10)C,燃烧管在工作温度下应气密,附有热电偶测温和控温装置; 6.3.1.2燃烧管:采用钼、陶瓷或者错石制造; 6.3.1.3气体净化系统;由玻璃棉滤柱和高氯酸镁柱构成 6.3.1.4红外检测系统:非色散红外检测系统; 6.3.1.5微机控制处理系统;主要功能是分析条件选择设置、分析过程的监控和报警中断、分析数据的采集、计算校正处理等说明 -燃烧舟; -氧气流; -管式高温炉燃烧管; -净化系统流量调节系统; 红外测定系统; -微机控制处理系统; 打印机图2仪器组成示意图 6.3.2分析天平:感量0.0001g 6.4试验步骤 6.4.1试验准备 6.4.1.1按照仪器使用说明书开启和调试设备,使其处于正常待测状态 6.4.1.2正式测定前至少用已知样品测定两次,确定设备处于稳定状态
GB/T2286一2017 6.4.2仪器标定 6.4.2.1 标定方法使用有证标准样品,按以下方法之一进行测硫仪标定 6.4.2.1.1多点标定法:用硫含量能覆盖被测样品硫含量范围的至少3个有证标准样品进行标定 6.4.2.1.2单点标定法;用与被测样品硫含量相近的标准样品进行标定 6.4.2.2标定程序 6.4.2.2.1按GB/T2001测定标准样品的空气干燥基水分,计算其空气干燥基全硫s标准值 6.4.2.2.2按6.4.3步骤,用被标定仪器测定标准样品的硫含量每一标准样品至少重复测定3次,以 3次测定值的平均值为标准样品的硫测定值 6.4.2.2.3将有证标准样品的硫测定值和空气干燥基标准值输人测硫仪(或仪器自动读取),生成工作曲线或校正系数注:有些仪器可能需要人工计算校正系数,然后再输人仪器 6.4.2.3标定有效性核验另外选取1个一2个标准样品或者其他控制样品,用已完成标定的测硫仪测定其全碗含量,若测定值与标准值(或控制值)之差在标准值(或控制值)的不确定度范围(或控制限)内,说明标定有效,否则应查明原因,重新标定 6.4.3测定步骤 6.4.3.1将高温炉升温至1250C后,通人氧气,并调节流量调节系统,氧气流量控制3.0L/min 在燃烧舟中称取(0.3士0.0)g粒度小于0.2mm的空气干燥试样(精确到0.0001),将燃烧舟 6.4.3.2 置于放样装置上,按照仪器使用说明书操作,开启程序,进行检测系统将自动分析样品中硫元素的含量,待试样燃烧完全后,仪器显示并打印出试样中硫的质量分数 6.4.4标定检查仪器每天测定前应使用标准样品或者其他控制样品对测硫仪的稳定性和标定的有效性进行核查，如果标准样品或者其他控制样品的测定值超出标准值的不确定度范围(控制限),应按6.4.2所述重新标定仪器 6.4.5空白试验每批试样前应进行空白试验除不加试样外,其他试验步骤同6.4.3.l6.4.4 6.5精密度红外光谱法全硫测定的重复性和再现性不超过表4规定表4红外光谱法精密度全硫质量分数/% 重复性" % 再现性/% <1.00 0.05 0.l0 0.1o 0.20 l.00 10
GB/2286一2017 结果表述试验结果以重复测定结果的算术平均值,按GB/T8170修约到小数点后两位报出试验报告试验报告应包含下列信息 a 试样编号; b 依据的标准; c 使用方法; d)结果计算; 与标准的偏离; e f 试验中观察到的异常现象; 试验日期 g

焦炭全硫含量的测定方法GB/T2286-2017

焦炭是一种重要的冶金原料，其全硫含量是影响其质量的重要指标。GB/T2286-2017《焦炭全硫含量的测定方法》是规定焦炭全硫含量检测的标准方法。

1. 适用范围

该标准适用于渣油焦、基础焦和无烟煤焦等各种焦炭全硫含量的测定。

2. 仪器设备

常见的测定仪器有：硫分析仪、加热炉和称量器等。

3. 样品制备

样品需要破碎、混匀，并通过10目筛子筛过。

4. 操作步骤

（1）取约0.5g样品放入硫分析仪中，记录质量。

（2）加入约5g碳酸钠和3g氢氧化钾混合物。

（3）将硫分析仪密封，连接好各种管道。

（4）加热样品，使样品中的全硫转化成二氧化硫并被吹出。

（5）测定气流速度，记录结果。

（6）计算全硫含量。

5. 结论判定

根据测定结果和相应的标准，判定样品的全硫含量是否符合规定。

综上所述，GB/T2286-2017《焦炭全硫含量的测定方法》是一项重要的标准方法，能够准确、可靠地测定焦炭的全硫含量，为保障焦炭质量提供了有力的技术支持。