水泥化学分析大对比工作介绍及技术分析

分类:工程技术学术论文编辑:君子论文网作者:admin 时间:2015-01-19

摘要：概述了江西省水泥企业2013年水泥化学分析大对比的基本情况，对化学分析大对比中造成误差的主要原因进行了分析，并建议全省水泥企业领导加强对实验室的日常管理和监督检查，进一步规范实验室质量体系建设和管理，提高检测工作质量。加强对检测人员专业基础理论和基本操作技能的培训，提高检测人员的专业技术水平。使全省水泥企业的化学分析能力提高到新的台阶。

关键词：水泥化学分析；误差分析

1.概述

根据《水泥企业质量管理规程》和《江西省水泥企业化验室分级评审考核管理办法》的规定，江西省建材产品质量监督检验站(以下简称省站)于2013年7月份组织了第六次全省水泥化学分析大对比工作。此次大对比包括熟料、黑生料、白生料、水泥、石膏、石灰石六个样品，其涉及37个化学成分的分析(每个参加单位最多只涉及31个化学成份；白水泥和旋窑水泥生产企业做水泥、熟料、石膏、石灰石、白生料样品；立窑水泥生产企业做水泥、熟料、石膏、石灰石、黑生料样品；熟料厂做熟料、石灰石、白生料样品；粉磨站做熟料、水泥、石膏样品)。截止2014年O1月20日，全省共有127家水泥企业，1家市级建材检验站、省建材质检站和国家水泥质检中心，共计130个单位报出了分析结果。

2.工作依据

2．1工作程序依据

《水泥企业质量管理规程》和《江西省水泥企业化验室级评审考核管理办法》。

2．2检验依据

(1)GB／T176—2008《水泥化学分析方法》；(2)GB／T5484—2ooo~石膏化学分析方法》；(3)GB／T5762—2000《建材用石灰石化学分析方法》；(4)生料分析方法参考《化验室工作手册》。

3.工作程序

样品制备一均匀性检验一包装、分发至各参加单位一结果回收一数据汇总统计，汇编成册。

3．1样品制备与均匀性检验

本次大对比样品中，熟料和水泥、白生料取自旋窑水泥企业，黑生料取自立窑水泥企业。样品通过0．08mm方孔筛，充分混匀后取样进行均匀性检验。均匀性检验合格后分袋。

3．2标准值的确定

标准值采用国家水泥质检中心的检验结果。

3．3允许误差的确定

参照国家水泥质量监督检验中心“第十三次全国水泥化学分析大对比”的允许差的要求来确定。标准值及允许差见表1。

表 l 化学分析大对比标准值和允许差
2013 — 1 2013 -2 20 1 3 -3 2013 — 4 2013 — 5 2013 — 5
化学熟料水泥石膏石灰石白生料黑生料
成分
标准值允许差标准值允许差标准值允许差标准值允许差标准值允许差标准值允许差
42． 52 ± 0 40 36． 28 ± 0． 30 37 58 ± 0． 3C 烧失量 1 22 ± 0． 25 3 5l ± O 30 附着水
± 0 20
S102 20 72 ± O 25 22． 34 ± O 3o 0． 20 0 99 ± 0
． 25 l2 60 ±0． 25 ll 47 ±O． 25
O． 29 ± 0 20 2． 95 ± 0 15 2 57 ± 0． 15 AI 203 4 94 ± 0 25 6． 0o ± 0 25 结晶水
± 0． 20
Fez03 3 35 ±0 20 3． 28 ±0 20 l9 74 0
． I9 ± 0． 20 2． 37 ± 0． 15 2 02 ± 0 15
Ca0 66． 48 ± 0 40 58． 32 ± 0 40 } 54． 80 ± 0 40 43． 88 ± 0 30 42 92 ± 0 3C
Mg0 1 88 ± 0 30 2 8O ± O． 30 ／ { 0 66 ± 0． 25 1 24 ± 0． 20 1 86 ± 0． 2C
f—C a() 2 o2 ± O． 10 | } } i f f f ／ | f
Cl— I f 0 008 ± 0． 005 I f I f f { f
S0 3 f 2 38 ± 0． 20 44 39 ± 0 30 0 2f 1 ± 0 10 f I

表 2 化学分析大对比各成分合格率
2013 — 1 2013 — 2 2013 — 3 2013 — 4 2013 — 5 20 13 — 5
熟料水泥石膏石灰石白生料黑生料
化学总数： 128
总数： 128 总数： 128 总数： 61 总数： 40 总数： 21 成分
合格数合格率合格数合格率合格数合格率合格数合格率合格数合格率合格数合格辛
(个) (％) (个) (％1 (个 ) (％1 (个) (％) (个) (％) (个) (％)
烧失量 97 75 78 106 82 8l f 47 77． o5 35 87 50 l5 71 43
Si O 2 72 56 25 93 72． 66 f ／ 39 63 93 30 75． 0 l 52． 38
A]z0 3 10l 78 91 77 6O， 16 I 48 78 69 23 57 50 7 33． 33
Fez0 3 118 92 1 9 1l2 87． 50 f } 6o 98． 36 34 85 0 8 38 10
C a(】 65 5O 78 71 55． 47 f I 45 73 77 35 87． 50 6 28． 57
M gO 11O 85 94 ll0 85 94 I f 50 81． 97 35 87 50 6 28 57
f— CaO l8 14 o6 f } f I f f I I
Cl— f } 94 73 44 f f I { ／ ? I
so3 f I ¨9 92． 97 66 51 56 5o 81． 97 { f } f
附着水／ f 1l7 91． 41 I
结晶水 { } I 57 44 53 f ／／ i ?
表 3 第五、六次全省化学分析大对比合格率
第五次合格率，％第六次合格率，％
化学 2012 2012 2012 201 2 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2013
成分 — 1 — 2 — 3 — 4 — 5 — 5 — 1 — 2 — 3 — 4 — 5 — 5
熟料水泥石膏石灰石白生料黑生料熟料水泥石膏石灰石自生料黑生私
烧失量 58． 27 92 75 j 81． 58 85 71 62． 86 75 78 82． 81 } 77 05 87． 5O 7l 43
SiO2 69． 78 66 67 f 57． 89 73 8l 54． 29 56 25 72． 66 ／ 63 93 75． 0 52
． 38
A1203 86 33 71 O1 ／ 93． 42 92 86 5l 43 78 9 l 60 16 ／ 78． 69 57 50 33． 33
Fez03 83， 45 75 36 } 94 74 76． 19 57． 14 92 19 87． 50 7 98 36 85． O 38 l0
CaO 8l 29 81． 16 f 73． 68 78． 57 37 l4 50． 78 55 47 I 73． 77 87 50 28． 57
Mgo 79． 14 82 6l ／ 77 63 88 l0 48． 57 85 94 85． 94 I 8l 97 87． 50 28 57
f— C抑 3O 22 } } } } | 14． o6 ； f } { f
Cl— f 60 I4 I ／ I { f 73 44 ／ I ／
S03 ／ 89 86 52． 9O 6o 53 f ／ f 92． 97 5l 56 8l 97 f
附着水 f ／ 77 54 ／ f I 91 41 ／ f I
结晶水／ 28 26 ／／／ 44． 53 j { }

3．4统计结果分析

从表3可以看出第六次与第五次比较，总体分析结果比第五次有很大幅度的下滑，仅部分指标合格率略有所上升。两次石膏分析对比结果合格率相当；黑生料的合格率大幅度的下降；烧失量合格率达到60％以上；熟料和水泥的合格率没有提高；熟料的f—CaO、黑生料的CaO和MgO合格率分别下降了l5％、10％、20％；黑生料的Fe203和Al，0下降了近20％，分别为38．10％和33．33％。绝大部分在生产的立窑水泥生产企业和小型规模的粉磨站的化验室检测水平和管理能力有待继续加强。分析结果的不准确会影响企业对进厂原材料和出厂产品质量的控制，同时也会严重影响过程控制质量，从而造成经济和社效益的损失。希望各单位领导层要认真对待化学分析大对比工作，加强对化验室的管理，进一步规范化验室的工作要求。

石灰石、石膏的分析对比为第二次发样。从表3可以看出，石灰石的合格率都达到60％以上，较第五次有所提高，其中Fe2O3合格率为98．36％；石膏的合格率略有点提高，但是结晶水和s0的合格率仍然低于60％。

4.各组分产生误差的主要原因分析

4．1烧失量

(1)分析前生料、粘土等试样应在105℃～11O℃干燥箱中干燥2h，盖好试样瓶盖子，放人干燥器中冷却至室温，供测定用。(2)水泥试样分析前不烘样，但要密封保存。(3)测定烧失量用的瓷坩埚，应洗净后预先在(950+一25)℃下灼烧至恒量。(4)灼烧后的坩埚和试料在干燥器中冷却时间太长，或者干燥器中干燥剂失效，灼烧后的坩埚和试料吸收周围环境的水分而增加质量，造成分析结果偏低。

4.2二氧化硅

(1)中和残余酸时将滤纸展开，如果中和残余酸不完全。(2)量取氟化钾溶液要用塑料量杯。(3)K2SiF6沉淀时的温度以不超过3O℃为宜，否则因温度过高造成K2SiF6沉淀不完全，造成结果偏低；(4)K2SiF^沉淀时间15min～20min较为适宜。放置时间短，K2SiF6沉淀不完全结果偏低；

4．3三氧化二铝

(1)在用硫酸铜标准滴定溶液返滴定时，如果没有滴定到终点(亮紫色)，结果偏高；(2)EDTA的加入量一般控制在与Al、TiO“配位后还剩余10～15mL(0．015mol／L)。如果返滴定CuSO标准溶液(0．015mol／L)的消耗量小于10mL，说明EDTA过量不够，易使结果偏低。

4．4三氧化二铁

(1)pH值应控制在1．8～2．0之间。如溶液的pH值偏高时，Al的干扰增强，测定结果会偏高；(2)滴定时严格控制溶液的温度在60～70％之间。溶液温度低于60℃时，反应速度慢，测定结果会偏低；(3)由于Fe“与EDTA配位能力比Fe差，不能与EDTA定量配位，因此在制备溶液时，加入少量浓硝酸，且将溶液加热煮沸，以保证溶液中的Fe全部氧化成Fe3，否则测定结果易偏低。

4.5氧化钙

(1)如终点判断不准确，终点滴定过了，造成结果的随机性，氧化钙的结果偏高；(2)氢氧化钠熔样一EDTA滴定法，测定氧化钙时，加入氟化钾溶液(2Og／L)的量要适当。加入量过多时，容易形成氟化钙沉淀；加入量不足时，不能完全消除硅酸干扰而生成硅酸钙沉淀，这两种情况均会使CaO测定结果偏低；

4．6氧化镁

(1)滴定近终点时，一定要充分搅拌并缓慢滴定至由蓝紫色变为纯蓝色。若滴定速度过快将使结果偏高。(2)如果没有滴定到终点，溶液还存在浅耦合色，测定结果偏低；

4．7三氧化硫

(1)过滤硫酸钡沉淀时，没有洗涤至检验无氯离子为止。(2)沉淀硫酸钡时应该缓慢逐滴加入10mL热的氯化钡溶液，继续微沸3rain以上使沉淀良好地形成，然后在常温下静置12h～24h或温热处静置至少4h使沉淀完全。(3)滤纸灰化不完全，可能硫酸钡还原成碳化钡，造成结果偏低。

4.8氯离子

(1)50mL锥形瓶中的吸收液为：约3mL水及5滴0．5mol／L硝酸。如果吸收液中加水多了，乙醇所占比例少了，指示剂的溶解度降低，终点不敏锐，容易滴定过了终点，造成结果偏高。(2)蒸馏结束，石英蒸馏管出口应该是干燥的，防止盐酸蒸气凝结损失，使测定结果偏低。如果石英蒸馏管出口有蒸气凝结，其主要原因：可能石英管的位置偏向冷凝管一端；炉膛罩子没盖好；蒸馏温度偏低；测温探头位置靠近炉膛壁上；仪器存在技术问题；

4.9游离氧化钙

(1)矿物遇水后能发生水化等反应，给游离氧化钙的测定带来一定的误差，因此游离氧化钙的。(2)打开过盖的试样瓶，称样后马上盖好试样瓶盖子，并及时将试样瓶放在干燥器中密封保存，否则样品会吸收空气中的水分和二氧化碳，使检测结果偏低。

4．10石膏的附着水和结晶水

(1)石膏附着水称样所用的称量瓶为预先烘干至恒量的。附着水所调温度必须控制在(45±3)℃，且烘干过程中称量瓶应敞开盖。(2)石膏结晶水称样所用的称量瓶为预先烘干至恒量的。结晶水所调温度必须控制在(2304-5)℃，且烘干过程中称量瓶应敞开盖，取出盖上磨口塞但不应盖得太紧，称量时将磨口塞紧密盖好。

5.建议

(1)对提供极端数据据(最大值和最小值)和一半以上结果超差数

据的单位，建议这些单位从人员、仪器设备、试验条件等方面来查找结果离群和超差的原因，并采取纠正措施；建议加大与国家水泥质检中心和省级质检站的比对频次和力度，排查测定过程中引起误差的因素。(2)加强对实验室的日常管理和监督检查，进一步规范实验室质量体系建设和管理，提高检测工作质量。(3)加强对检测人员专业基础理论和基本操作技能的培训，提高检测人员的专业技术水平。定期参加标准检测方法、统计知识、操作技能等方面的培训l，加强基本功训练，以保证检测结果的准确性和可靠性。(4)加强实验室问的比对工作，积极参加大对比，力争使实验室检测能力稳定在一定的水平上。

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