[发明专利]一种粉煤灰铵离子含量的测定方法

说明书

技术领域

本发明属于氨法脱硫技术领域，具体涉及一种粉煤灰铵离子含量的测定方法。

背景技术

随着我国商品混凝土技术的发展，为了改善混凝土的拌和物性能和降低混凝土生产成本，粉煤灰作为混凝土的掺合料而广泛地得到应用。

近年来，我国对节能减排提出了更高的要求，火力发电厂作为燃煤企业大户，许多企业采用了脱硫技术，其中氨法脱硫技术(即用氨水通过喷淋与烟气接触，吸收烟气中的二氧化硫，最终生成亚硫酸铵或亚硫酸氢铵)得到了广泛应用，这些铵盐与烟气中粉煤灰一起下沉，随粉煤灰一起排出，这就导致采用氨法脱硫技术产生的粉煤灰中含有一定量的铵根离子，如将含有铵根离子的粉煤灰加入到混凝土中，在混凝土的搅拌、运输、浇筑及凝结凝硬化过程中，这些铵根离子将与水泥水化出的氢氧化钙慢慢反应生成氨气逸出，这些气体会慢慢向混凝土的上表层集聚，致使硬化后的混凝土内部，特别是表层产生大量的孔洞，影响了混凝土结构的强度和性能，严重的将直接导致工程质量事故的发生。

由于氨法脱硫粉煤灰是近几年才出现的一种新型的工业废渣，还未见报道采用何种测定方法测定其中的铵根离子的含量，现有铵含量的测定技术主要有蒸馏后滴定法和甲醛法，蒸馏后滴定法和甲醛法主要用于硫酸铵、氯化铵、高氯酸铵、亚硫酸铵等化工产品中总铵离子含量的测定，但这两种方法都不能直接用来测定氨法脱硫粉煤灰中铵离子的含量，因硫酸铵、氯化铵、高氯酸铵等都是强酸弱碱盐，亚硫酸铵水溶液呈弱碱性，而氨法脱硫粉煤灰是一种碱性相对较强的固体废弃物，有的粉煤灰pH值达12以上。

现行国标GB/T 1596-2005对用于水泥和混凝土中的粉煤灰的细度、三氧化硫、烧失量、需水量比、强度活性指数等指标都明确了具体的技术要求和测定方法，但唯独对铵含量未规定具体的技术要求和测定方法，因此如何准确地测定粉煤灰中铵离子的含量，有效地控制氨法脱硫粉煤灰中铵离子的含量，使其更加合理地加以利用，是商品混凝土企业目前迫切解决的问题。

目前商品混凝土企业都只是采用在粉煤灰中加入一定浓度的氢氧化钠溶液经过加热后看是否有氨气(氨味)产生来定性地鉴定粉煤灰有无铵根离子存在，而含多少铵根离子则无法检测。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种粉煤灰铵离子含量的测定方法，对采用氨法脱硫技术产生的粉煤灰中的铵离子含量进行准确分析，为氨法脱硫粉煤灰更加合理的利用提供科学的依据。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种粉煤灰铵离子含量的测定方法，包括如下步骤：

1)试样制备

将待测的含有亚硫酸铵及亚硫酸氢铵晶体的粉煤灰试样经过混均、第一次缩分后于玛瑙研钵中初磨，再第二次缩分，用玛瑙研钵细磨，将磨好的粉煤灰试样放入磨口称量瓶并置于干燥器中备用；

2)称取m g粉煤灰试样，精确至0.1mg，置于烧杯中，加入蒸馏水，盖上表面皿，将烧杯置于磁力搅拌器上搅拌,搅拌结束后，用少量蒸馏水冲洗表面皿及杯壁，静置；

3)用中速定量滤纸过滤，滤液及洗液收集于锥形瓶中；

4)调节锥形瓶中滤液及洗液的pH值至中性，得到试样溶液；

5)向试样溶液中加入甲醛溶液，使试样溶液中的铵离子与甲醛作用生成六次甲基四胺和相当于铵盐含量的酸，生成的酸在用酚酞作指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液进行中和滴定，此时消耗的0.15mol/L氢氧化钠的体积为V₁；

6)空白试验

在滴定的同时，除不加试样外，按上述步骤2)-5)完全相同的分析步骤、试剂和用量进行平行操作，消除由于试剂不纯或试剂干扰等所造成的系统误差，此时消耗的0.15mol/L氢氧化钠体积为V₂；

7)水的百分含量测定

称取1～2g试样，放入预先已烘干至恒量的称量瓶中，置于105～110℃的电热鼓风干燥箱中，烘2h；取出，加盖，放在干燥器中冷至室温，将称量瓶紧密盖紧，称量；如此再入烘箱中烘1h；用同样方法冷却、称量，至达恒重为止，计算出试样中水的百分含量

8)试验结果计算

铵根离子含量，以干基计，以质量百分数表示，按上式计算；

式中：V₁——测定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；

V₂——空白试验时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；

c——氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；