2023電站鍋爐燃煤、灰渣中堿金屬及堿土金屬含量分形態(tài)測定方法

V目??次TOC\h\z\t"前言、引言標(biāo)題,1,參考文獻、索引標(biāo)題,1,章標(biāo)題,1,參考文獻,1,附錄標(biāo)識,1"前??言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14試樣制備 25測定方法 26測試報告 6附錄（參考性附錄）測試步驟流程 7電站鍋爐燃煤、灰渣中堿金屬及堿土金屬賦存形態(tài)及含量測定方法范圍本文件規(guī)定了電站鍋爐燃煤、灰渣中堿金屬（Na、K）及堿土金屬（Ca、Mg）含量分形態(tài)測定方法的術(shù)語和定義、試樣制備、儀器設(shè)備、試劑要求、測定步驟、計算方法、精密度分析、報告編寫等的要求。本文件適用于對燃煤、灰渣中堿金屬及堿土金屬含量及賦存形態(tài)的測定。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T474煤樣的制備方法GB/T475商品煤樣人工采取方法GB/T483煤炭分析試驗方法一般規(guī)定GB/T603試驗方法中所用制劑及制品的制備GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T19494煤炭機械化采樣DL/T567.3飛灰和爐渣樣品的采取和制備DL/T567.4入爐煤、入爐煤粉、飛灰和爐渣樣品的制備NY/T1615石灰性土壤交換性鹽基及鹽基總量的測定術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。堿金屬含量contentofalkalimetal鈉、鉀（Na、K）等堿金屬元素在煤、灰渣中的質(zhì)量百分比。堿土金屬含量contentofalkalineearthmetal鈣、鎂（Ca、Mg）等堿土金屬元素在煤、灰渣中的質(zhì)量百分比。賦存形態(tài)occurrencemode堿金屬、堿土金屬在煤、灰渣中存在形式，一般包括水溶態(tài)、交換態(tài)、酸溶態(tài)和不可溶態(tài)。水溶態(tài)watersolublemode元素在煤、灰渣中以溶于水的離子化合物或者水合離子的存在形式。交換態(tài)exchangeablesolublemode元素在煤、灰渣中以羧酸鹽等有機堿金屬礦物的存在形式。酸溶態(tài)acidsoluablemode元素在煤、灰渣中以配位形式存在，一般位于煤結(jié)構(gòu)中的含氧或者含氮官能團上的有機堿金屬礦物內(nèi)，以及難溶于水的碳酸鹽、硫酸鹽內(nèi)。不可溶態(tài)acidinsolublemode煤、灰渣中元素以硅酸鹽、鋁硅酸鹽等難溶鹽的存在形式。逐級提取法sequentialextraction使用不同的溶液依次處理試樣，其后分析相應(yīng)的溶液組分的方法，也稱浸漬法或者萃取法。試樣sample從煤、灰渣中采取的，經(jīng)過干燥處理用于進行分析測試的對象。試樣制備試樣的采取和制備4.1.1應(yīng)按照GB/T475、GB/T474或GB/T19494，以及GB/T483中規(guī)定的方法進行人工或機械采取和制備出一般分析測試煤樣。4.1.2應(yīng)按照DL/T567.3以及DL/T567.4中規(guī)定的方法進行人工或機械采取和制備出用于分析測試的灰渣樣品。試樣的干燥將鼓風(fēng)干燥箱預(yù)熱并恒溫在105℃～110℃，將待測樣品放入鼓風(fēng)干燥箱中干燥，直至樣品質(zhì)量變化不超過0.1%，取出樣品放置在玻璃干燥器中冷卻至室溫后備用。測定方法方法提要采用逐級提取法對煤、灰渣中水溶態(tài)、交換態(tài)、酸溶態(tài)、不可溶態(tài)堿金屬及堿土金屬含量進行測定。為了準(zhǔn)確一致地獲得測試數(shù)據(jù)，需要對每級使用溶液種類，試驗量、溶液量，提取次數(shù)、振蕩攪拌時間、振蕩攪拌溫度、液固離心分離時間等進行規(guī)范。詳細(xì)測試流程參見附錄，本文件附錄為規(guī)定性附錄。儀器設(shè)備離心管用于容納測量的試樣和溶液，可用端蓋密封，可以使用PE（聚乙烯）材料，50mL。溶液瓶容納測試使用化學(xué)溶液的玻璃器皿，50mL。振蕩器將裝有液固試樣的離心管進行全自動翻轉(zhuǎn)振蕩的儀器，應(yīng)具備時間設(shè)定功能。離心機將裝有液固試樣的離心管進行高速旋轉(zhuǎn)達(dá)到液固分離的實驗設(shè)備，轉(zhuǎn)速應(yīng)在0～10000rpm范圍內(nèi)可控，工作溫度為室溫。微波消解儀使用微波消解固體試劑的設(shè)備，可在高壓條件下加快樣品消解反應(yīng)的速度。微波頻率為2450MHz，溫度在0～300℃范圍可控，控溫精度在±0.5℃。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）檢測溶液中堿金屬及堿土金屬元素含量的分析設(shè)備?？蓪悠分械暮哿俊⑽⒘吭剡M行定性和定量分析的功能，應(yīng)具有0.38m氬氣驅(qū)氣型中階梯光柵分光系統(tǒng)，波長可覆蓋175～1050nm，檢出濃度范圍：1ppb～100ppm。試劑5.3.1基本要求本標(biāo)準(zhǔn)使用的試劑和水，應(yīng)使用分析純以上試劑并符合GB/T6682中三級水的規(guī)定。實驗中所需制劑和制品，在沒有特殊注明時，按GB/T603的規(guī)定制備。緩沖溶液緩沖溶液應(yīng)為0.1mol/L的NH4Cl(pH=5.13)，準(zhǔn)確稱取5.34915g氯化銨（預(yù)先在105℃～110℃干燥1h），置于250mL燒杯中，加水溶解，移入1L容量瓶中，并洗滌燒杯2～3次將洗滌液也轉(zhuǎn)移到容量瓶中，向容量瓶中加水至刻度線以下1～2cm處時，改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度線相切，搖晃均勻，配置成1升0.1mol/L的NH4Cl溶液。稀鹽酸溶液稀鹽酸溶液應(yīng)為1mol/L的HCl，具體操作時可將標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液（濃度12mol/L）按照體積比HCl:H2O=1:11配置成1mol/L的稀鹽酸溶液。消解溶液消解溶液應(yīng)按照體積比HNO3:HF=9:1配置。測定步驟水溶態(tài)堿金屬及堿土金屬含量的測定步驟如下：稱取0.2g煤樣或灰渣置于容量為50mL的離心管中；在離心管中加20mL去離子水，混合搖勻；將裝有樣品的離心管置于全自動翻轉(zhuǎn)振蕩器；在室溫條件下，以30±2rpm轉(zhuǎn)速翻轉(zhuǎn)振蕩60min；將離心管取出放入離心機中，以6000rpm的轉(zhuǎn)速離心分離15min；取離心分離后的上層清液并收集于溶液瓶中；再加入10mL去離子水清洗殘留物，混合搖勻；重復(fù)步驟（3）至（6），共四次；殘留物保存，用于下一步提??；使用ICP-OES（電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀）檢測溶液中的堿金屬及堿土金屬元素含量。交換態(tài)堿金屬及堿土金屬含量的測定步驟如下：將水溶態(tài)提取后的殘留物放入容量為50mL的離心管中；在離心管中加20mL的緩沖溶液，混合搖勻，緩沖溶液為0.1mol/LNH4Cl；將裝有樣品的離心管置于全自動翻轉(zhuǎn)振蕩器；在室溫條件下，以30±2rpm轉(zhuǎn)速翻轉(zhuǎn)振蕩60min；將離心管取出放入離心機中，以6000rpm的轉(zhuǎn)速離心分離15min；取離心分離后的上層清液并收集于溶液瓶中；再加入10mL的0.1mol/LNH4Cl緩沖溶液清洗殘留物，混合搖勻；重復(fù)步驟（3）至(6)，共三次；殘留物保存，用于下一步提??；使用ICP-OES（電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀）檢測溶液中的堿金屬及堿土金屬元素含量。酸溶態(tài)堿金屬及堿土金屬含量的測定步驟如下：將交換溶態(tài)提取后的殘留物放入容量為50mL的離心管中；在離心管中加20mL的稀鹽酸（1mol/LHCl）溶液，混合搖勻；將裝有樣品的離心管置于全自動翻轉(zhuǎn)振蕩器；在室溫條件下，以30±2rpm轉(zhuǎn)速翻轉(zhuǎn)振蕩60min；將離心管取出放入離心機中，以6000rpm的轉(zhuǎn)速離心分離15min；取離心分離后的上層清液并收集于溶液瓶中；再加入10mL的稀鹽酸（1mol/LHCl）溶液清洗殘留物，混合搖勻；重復(fù)步驟（3）至(6)，共二次；殘留物保存，用于下一步提??；使用ICP-OES（電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀）檢測溶液中的堿金屬及堿土金屬元素含量。不可溶態(tài)堿金屬及堿土金屬含量的測定步驟如下：將酸溶態(tài)提取后的殘留物放入105℃的烘箱中烘干；烘干后的樣品轉(zhuǎn)移至PTFE（聚四氟乙烯）消解罐中；向消解罐按照體積比HNO3:HF=9:1加入HNO3和HF；將裝有樣品的消解罐置于微波消解儀中，緩慢升溫至210℃，并在該溫度下持續(xù)加熱30min；取出消解溶液并稀釋至100mL；使用ICP-OES（電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀）檢測溶液中的堿金屬及堿土金屬元素含量。重復(fù)測量次數(shù)每個元素的不同賦存形態(tài)測量次數(shù)不少于3次，每次測量結(jié)果的算術(shù)平均值與每個測量值偏差不超過±5%，若出現(xiàn)較大偏差則更換操作者，繼續(xù)在同一實驗室、同一操作儀器、使用同一種測量方法進行測量，直至測量誤差在控制在5%以內(nèi)。計算方法測試結(jié)果應(yīng)折算至以1g煤或灰渣為計量基準(zhǔn)，即：（1）式中：M——Na/K/Ca/Mg，μg/g；c——提取液中離子濃度，μg/mL；V——提取液體積，mL；i——Na/K/Ca/Mg；j——w/ex/ac/re；m——樣品質(zhì)量，g。測試結(jié)果總量：（2）方法精密度堿金屬及堿土金屬元素的含量最終都折算至以1g煤或灰渣為計量基礎(chǔ)，每個樣品至少重復(fù)實驗3次。ICP-OES測試的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于3%，堿金屬及堿土金屬的實驗測量誤差應(yīng)小于10%。對原煤直接進行微波消解，測試其中堿金屬及堿土金屬元素的總含量，記為：Natot，Ktot，Catot，Mgtot等，并與逐級提取實驗每一步測試結(jié)果的累積堿金屬及堿土金屬元素含量進行比較，確保逐級提取實驗的可靠性