一种用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂及其制备方法和应用，属于分析化学。

背景技术：

1、萤石主要成分为caf2是工业上重要的非金属矿物原料，其硫含量是衡量矿石质量的关键指标。高频红外碳硫分析仪是测定矿物中碳、硫元素的主流设备，其原理是将样品在富氧条件下高频感应加热燃烧，使碳转化为co2、硫转化为so2后进行检测。

2、然而，萤石样品在高频燃烧过程中会释放出大量含氟气体，主要为hf和sif4等，这些腐蚀性气体对分析仪的石英燃烧管内壁造成严重化学腐蚀，导致燃烧管表面雾化、开裂，大幅缩短其使用寿命。此外，氟化物还会干扰硫的释放与检测，导致结果偏低或重复性差。

3、为解决上述问题，现有技术中常采用添加固氟剂的方法，但传统固氟剂如单一碳酸钙、氧化镁固氟效率有限，且对助熔效果、燃烧温度及样品熔融流动性考虑不足，难以同时满足含氟萤石样品完全燃烧、准确测定和保护仪器的多重需求。因此，提供一种用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂以实现高效固定氟元素、降低氟腐蚀、改善燃烧条件、提高硫测定结果的准确度和重现性、并显著延长燃烧管寿命等目的是十分必要的。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有萤石样品在硫测定时腐蚀燃烧管、测定结果不准确的问题，提供一种用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂及其制备方法和应用。

2、本发明的技术方案：

3、本发明的目的之一是提供一种用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂，该复合固氟助溶剂按重量比包括：钨粒50%～80%、锡粒15%～30%、复合固氟氧化剂10%～25%；

4、所述复合固氟氧化剂包括重量比为（4.5～5.5）：（2.5～3.5）：（1.5～2.5）的碳酸钙、氧化镧和氧化铜。

5、进一步限定，碳酸钙、氧化镧和氧化铜的粒径不高于200目。

6、进一步限定，钨粒60%～70%、锡粒16%～25%、复合固氟氧化剂12%～22%。

7、进一步限定，碳酸钙、氧化镧和氧化铜的重量比为（4.8～5.2）:（2.8～3.2）:（1.8～2.2）。

8、进一步限定，钨粒的粒径为0.4mm～0.8mm，纯度≥99.9%；锡粒的粒径为0.2mm～0.5mm，纯度≥99.5%。

9、本发明的目的之二是提供一种上述用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂的制备方法，该方法为：将取碳酸钙、氧化镧和氧化铜混合，得到复合固氟氧化剂粉末，然后加入钨粒和锡粒，机械混合均匀后，在105～120℃下干燥2h～4h，冷却后密封，备用。

10、本发明的目的之三是提供一种萤石中硫含量测定方法，该测定方法为：将待测萤石样品置于陶瓷坩埚中，加入上述用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂覆盖待测萤石样品，开启高频红外碳硫分析仪进行燃烧测定，计算得到萤石中硫含量。

11、进一步限定，复合固氟助溶剂的质量为待测萤石样品质量的2～5倍。

12、更进一步限定，复合固氟助溶剂的质量为待测萤石样品质量的3～4倍。

13、进一步限定，测试前预先测得助熔剂空白值，在测试过程中高频红外碳硫分析仪自动扣除预先测得的助熔剂空白值。

14、有益效果：

15、本发明通过cao、la2o3和cuo作为复合固氟助溶剂，利用三者的协同作用，实现了分级固氟与动态助熔，有效解决了含氟样品测定时燃烧管易腐蚀、硫释放不完全的技术难题，显著延长了燃烧管寿命，并提高了分析结果的准确度和重现性。与现有技术相比，本发明至少还具有以下优点：

16、（1）本发明利用碳酸钙在高温下分解为cao，与氟化物反应生成稳定的caf2；氧化镧（la2o3）与氟反应生成高熔点、低挥发性的laof或laf3，进一步强化固氟效果；氧化铜（cuo）作为助熔组分，降低熔体粘度，促进固氟反应动力学。三者协同作用，将氟牢牢固定在熔渣中，使尾气中几乎不含腐蚀性氟化物，显著延长石英燃烧管寿命。

17、（2）本发明利用钨粒具有高导磁性，有效提升感应加热效率，使样品快速升温至完全燃烧所需温度；锡粒熔点低，燃烧时先熔融形成液相，包裹样品并促进氧气渗透，利于硫化物充分氧化；复合固氟氧化剂中的氧化铜同时提供富氧环境，促进硫的完全氧化，，保证硫释放完全，提高了分析结果的准确度和重现性。

18、（3）本发明通过严格干燥处理及测定过程中仪器自动扣除预先测得的助熔剂空白值步骤，消除了助熔剂本身可能引入的微量硫干扰，特别适用于痕量硫的精确分析。

19、（4）本发明提供的助熔剂为固体粉末，制备简单，使用时不需额外添加剂，一次称量、混合后直接上机测定，适用于各种型号的高频红外碳硫分析仪，具有操作简便，普适性强的优点。

1.一种用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂，其特征在于，按重量比包括：钨粒50%～80%、锡粒15%～30%、复合固氟氧化剂10%～25%；

2.根据权利要求1所述的用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂，其特征在于，碳酸钙、氧化镧和氧化铜的粒径不高于200目。

3.根据权利要求1所述的用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂，其特征在于，钨粒60%～70%、锡粒16%～25%、复合固氟氧化剂12%～22%。

4.根据权利要求1所述的用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂，其特征在于，碳酸钙、氧化镧和氧化铜的重量比为（4.8～5.2）:（2.8～3.2）:（1.8～2.2）。

5.根据权利要求1所述的用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂，其特征在于，钨粒的粒径为0.4mm～0.8mm，纯度≥99.9%；锡粒的粒径为0.2mm～0.5mm，纯度≥99.5%。

6.一种权利要求1~5任一项所述的用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂的制备方法，其特征在于，将取碳酸钙、氧化镧和氧化铜混合研磨后过200目筛，得到复合固氟氧化剂粉末，然后加入钨粒和锡粒，机械混合均匀后，在105～120℃下干燥2h～4h，冷却后密封，备用。

7.一种萤石中硫含量测定方法，其特征在于，将待测萤石样品置于陶瓷坩埚中，加入权利要求1~5任一项所述的用于萤石中硫含量测定的复合固氟助溶剂覆盖待测萤石样品，开启高频红外碳硫分析仪进行燃烧测定，计算得到萤石中硫含量。

8.根据权利要求7所述的萤石中硫含量测定方法，其特征在于，复合固氟助溶剂的质量为待测萤石样品质量的2～5倍。

9.根据权利要求7所述的萤石中硫含量测定方法，其特征在于，复合固氟助溶剂的质量为待测萤石样品质量的3～4倍。