[发明专利]一种钢渣中游离态氧化镁含量的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢渣中游离态氧化镁含量的测定方法，特别是一种利用热重分析方法对钢渣中的氢氧化镁失重量进行测定的方法，属于冶金、环保和节能减排领域。

背景技术

目前，由于快速炼钢和溅渣护炉新技术的推广，钢渣中含有部分游离氧化镁，遇水产生如下水化反应：

f-MgO +H₂O → Mg(OH)₂ 体积膨胀148％

钢渣做建材使用时要求钢渣稳定性能好，而钢渣中的游离氧化镁（f-MgO）遇水膨胀，引起钢渣体积安定性不良。并且由于钢渣中的游离氧化镁水化缓慢，对建材制品的破坏影响更严重。经过几年至十余年均会产生道路开裂、地面隆起、砖及制品破坏、回填的工程地面和墙体开裂，因此影响了钢渣的利用。但同时，钢渣中少量的游离氧化镁在混凝土中的水化微膨胀又会补偿混凝土收缩，可解决混凝土容易开裂的现状。综上所述，钢渣中的游离氧化镁的含量决定了钢渣的利用。因此，钢渣中游离态氧化镁含量的测定将成为钢渣能否利用的关键。本发明解决了长期以来钢渣中的游离氧化镁没有有效测定方法的问题，能够快速准确的测定钢渣中的游离态氧化镁含量，为钢渣的利用提供技术支持。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速有效的方法能够准确测定钢渣中的游离态氧化镁的含量。一直以来，钢渣中的游离态氧化镁都没有有效的方法进行测定，化学分析方法无法分离钢渣中的游离态钙和镁，因此考虑用热重分析的方法进行测定。本发明能够准确的测定游离态氧化镁的含量，操作方便。

本发明的技术方案如下：

一种钢渣中游离态氧化镁含量的测定方法，包括如下步骤：

步骤一：将待测钢渣磨细成钢渣粉；

步骤二：磨细后的钢渣粉用包覆物包好后，放入压力容器内压蒸，使钢渣粉中的氧化镁充分水化，全部转化成氢氧化镁；

步骤三：将压蒸后的钢渣粉放入烘箱烘干至恒重，去掉包覆物，将钢渣粉磨细并搅拌均匀；

步骤四：将步骤一中的压蒸前的钢渣粉和步骤三中的经过压蒸并烘干和磨细后的钢渣粉取等量分别放到热重分析仪中，将热重分析仪加热到一定温度，并通入N₂气保护；根据热重分析仪的失重曲线分别计算出所述压蒸前的钢渣粉的失重量百分比C_前和经过压蒸并烘干和磨细后的钢渣粉的失重量百分比C_后，并根据两者的失重量百分比差值C，计算出钢渣中游离态氧化镁重量百分比W。

其中，所述的钢渣是指冷态的钢渣。

其中，在步骤一中，将钢渣磨细成比表面积大于200 m²/kg的钢渣粉。

其中，压蒸时压力不小于2.0MPa，压蒸时间不小于2h。

其中，在步骤三中，用研钵将钢渣粉磨细并搅拌均匀，使其中的氢氧化镁在钢渣粉中分布均匀。

其中，在步骤四中，在加热过程中，钢渣粉中的氢氧化镁发生反应如下：

Mg(OH)₂→MgO+H₂O↑

所述失重量百分比为上式中水的失重量百分比，失重温度区间为：350℃-430℃，根据水的失重量百分比计算出经过压蒸并烘干和磨细后的钢渣粉和压蒸前的钢渣粉中氢氧化镁重量的差值百分比C×3.2222，再计算出钢渣中游离态氧化镁的重量百分比W=C×3.2222×0.6896

式中：W—钢渣中游离态氧化镁重量百分比，%；

C—失重量百分比差值，%；C=C_后--C_前；

3.2222—Mg(OH)₂与H₂O的分子量的比值；

0.6896—MgO与Mg(OH)₂ 的分子量的比值。

其中，根据水的失重量百分比计算出经过压蒸并烘干和磨细后的钢渣粉和压蒸前的钢渣粉中氢氧化镁重量的差值百分比，是为了排除钢渣粉中原有的部分氧化镁已经氧化成氢氧化镁后对测定结果的影响。

其中，设定升温速率为5~15℃/min。所述包覆物优选为纱布，但不限于纱布，任何适于包覆的材料都能应用于本发明。将热重分析仪加热到≥500℃,优选为600℃。