(唐山三友集團(tuán)有限公司，河北唐山 063305)

純堿堿渣壓濾液新旭法提濃項(xiàng)目實(shí)施后，在實(shí)際氯化鈣生產(chǎn)中，可以實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)量、降低消耗等優(yōu)勢(shì)，但也給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)了諸多不利因素[1]，需確定相關(guān)組分后，采取有效應(yīng)對(duì)措施，其中最為主要的是此溶液冷卻后出現(xiàn)了針形結(jié)晶物，由于堿渣壓濾液新旭法提濃工藝在同行業(yè)內(nèi)為首次實(shí)施，沒有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，如此物質(zhì)得不到有效的確認(rèn)，將對(duì)后續(xù)氯化鈣生產(chǎn)，帶來(lái)一定阻力，所以對(duì)結(jié)晶物進(jìn)行定性、定量分析[2～3]，迫在眉睫。

1 鑒定用試劑和儀器設(shè)備

1.1 試劑

硝酸(1+1)、鹽酸(1+1)、硝酸銀(20 g/L)、氫氧化鈉(80 g/L)、三乙醇胺(1+3)、鉻黑T指示劑(1+100)、鈣試劑羧酸鈉鹽指示劑(1+100)、酚酞指示液(10 g/L)

氨-氯化銨(pH=10)緩沖溶液：稱取54.0 g氯化銨，溶于水，加350 mL氨水，稀釋至1 000 mL

乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：0.02 mol/L

鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：0.1 mol/L

1.2 儀器設(shè)備

離心機(jī)、干燥箱、分析天平、分液漏斗、長(zhǎng)頸漏斗、洗瓶、定量濾紙(慢速)、酒精燈、鉑絲、滴定管(25 mL)、燒杯(150 mL)、容量瓶(250 mL)、移液管(25 mL)。

2 針形結(jié)晶物的提取

2.1 結(jié)晶物富集

將壓濾液放置在分液漏斗里面，在常溫條件下放置1～2 h， 使其針形結(jié)晶物形成結(jié)晶。棄去底部鹽漿，和上層清夜。取中間晶型物質(zhì)置于離心試管中，在轉(zhuǎn)速為2 500 r/min的離心機(jī)上，離心5 min。

使結(jié)晶物質(zhì)富集于離心試管底部，棄去上清液，取出底部結(jié)晶置于漏斗中進(jìn)行洗滌。

2.2 晶型物質(zhì)洗滌

把晶型物質(zhì)置于已經(jīng)放置好慢速定量濾紙的長(zhǎng)頸漏斗中進(jìn)行過濾。洗滌至沒有氯離子為止。(鑒定：取濾出液少量置于150 mL燒杯中，加入5 mL硝酸銀(20 g/L)，產(chǎn)生棕褐色懸濁液，滴加硝酸 (1+1)溶液，溶液澄清，說明此時(shí)濾出液中沒有氯離子存在。)

2.3 結(jié)晶物干燥

把濾紙取出，連同結(jié)晶物(此時(shí)結(jié)晶物質(zhì)已變成白色物質(zhì))一起放入干燥箱中在105～110 ℃時(shí)干燥1～2 h。

3 實(shí)驗(yàn)部分

3.1 干燥物質(zhì)觀察

觀察此干燥物質(zhì)。為細(xì)膩的白色粉末，用手摸有滑膩感。

3.2 結(jié)晶物溶解情況

3.2.1 蒸餾水溶解

取少量白色粉末于150 mL燒杯中，逐漸滴加蒸餾水，觀察現(xiàn)象。

1)此物微溶于蒸餾水。

2)燒杯外壁不熱。說明在加入蒸餾水的過程中此物質(zhì)不會(huì)放熱。

3)上面有極少量漂浮物。

4)往燒杯中滴加一滴酚酞指示劑，溶液呈現(xiàn)紅色，說明此物質(zhì)顯堿性。

3.2.2 鹽酸溶解

取少量白色粉末于150 mL燒杯中，滴加鹽酸(1+1)。觀察現(xiàn)象。

1)白色粉末溶解。

2)有放熱現(xiàn)象。

3)沒有氣泡產(chǎn)生。

3.3 焰色反應(yīng)判定陽(yáng)離子

進(jìn)行焰色反應(yīng)應(yīng)使用鉑絲。把嵌在玻璃棒上的鉑絲在稀鹽酸(1+1)里蘸洗后(用稀鹽酸是因?yàn)樗谧茻龝r(shí)易汽化，若用硫酸，由于其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高而難以揮發(fā)，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾)放在酒精燈的火焰上，直到跟原來(lái)的火焰的顏色一樣時(shí)，再用鉑絲蘸被檢驗(yàn)溶液，然后放在火焰上，這時(shí)就可以看到被檢驗(yàn)溶液里所含元素的特征焰色。此時(shí)，看到的火焰呈磚紅色?？梢詳喽榇宋镔|(zhì)中有鈣離子存在。

3.4 用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定[4]

因?yàn)榇宋镔|(zhì)顯堿性，所以選擇用鹽酸滴定。計(jì)算出定量的此白色物質(zhì)消耗鹽酸的量。

稱取一定量的此物質(zhì)(精確到0.0001 g)，稱取量記為m,于150 mL燒杯中，加入酚酞指示液。用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色。記錄下消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V。

3.5 試樣溶液制定[5～6]

稱取一定量的此物質(zhì)(精確到0.0001 g),稱取量記為m，加入硝酸(1+1)溶解后移入250 mL容量瓶中。用蒸餾水采用“少量多次”的方法清洗燒杯，把清洗液一同轉(zhuǎn)移入容量瓶。定容、搖勻。此溶液為試樣溶液A。

用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定試驗(yàn)：

1)移取試驗(yàn)溶液A 25.00 mL置于150 mL燒杯中。加入氫氧化鈉(80 g/L)調(diào)節(jié)溶液的pH值在3～5(用廣泛pH試紙)。加入5 mL三乙醇胺溶液、2 mL氫氧化鈉溶液、約0.1 g鈣試劑羧酸鈉鹽指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。記錄下消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1。

2)移取試驗(yàn)溶液A 25.00 mL置于150 mL燒杯中。加入氫氧化鈉(80 g/L)調(diào)節(jié)溶液的pH值在3～5(用廣泛pH試紙)。加入5 mL三乙醇胺溶液、加入10 mL氨-氯化銨緩沖溶液pH=10，0.1 g鉻黑T指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。記錄下消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2。

4 數(shù)據(jù)分析與物質(zhì)確定

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

由以上數(shù)據(jù)經(jīng)過綜合分析計(jì)算得出：此物質(zhì)的主要成分為氫氧化鈣、氫氧化鎂。

5 結(jié) 論

此結(jié)晶物確認(rèn)為主含量氫氧化鈣、氫氧化鎂，其對(duì)最終產(chǎn)品產(chǎn)生很大的影響，使得最終產(chǎn)品溶解渾濁。現(xiàn)階段的解決辦法是加酸中和壓濾液中的這兩種物質(zhì)，確保系統(tǒng)產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)成品。