传统分析硫精矿中的有效硫的方法包括燃烧-中和法、燃烧-碘量法、重量法等。此类方法过程繁琐,影响因素多,对操作者要求很高,分析精度低。GB/T 2462-1996《硫铁矿和硫精矿中有效硫含量的测定-燃烧中和法》是将试样在850℃空气流中燃烧,生成的 SO2 逸出,用过氧化氢吸收并氧化成硫酸,以甲基红-亚甲基蓝为混合指示剂,用标准氢氧化钠滴定溶液滴定,通过消耗的氢氧化钠溶液来计算矿石中有效硫的含量,该方法仅适用于硫精矿中有效硫含量大于10%的测定,不能覆盖有效硫含量≤10%的样品,且对于硫精矿中有效硫含量>40%的样品,允许差达到0.60%,精度较低;MT/T 802.1~802.4-1999《煤系硫铁矿及硫精矿中有效硫、全硫、硫酸盐硫、硫化铁硫、总碳量、砷含量的测定方法》亦采用燃烧-碘量法,尽管该方法覆盖了所有测定范围,但对于硫精矿中有效硫含量≥30%的样品,约定再现性为0.90%,试验精度更低。且以上分析硫精矿中的有效硫的传统方法分析存在一个共性缺陷,即速度缓慢,一个样品分析到计算出结果的时间至少5分钟,同时需要消耗多种化学试剂,测试中间需要更换试剂,不便于连续测样因而不能适应化验大量样品的需要。
高温红外法吸收法是将试样在850℃纯氧气流中燃烧,有效硫氧化生成SO2 逸出,通过载气进入红外光检测室检测,红外吸收法检测硫含量符合比尔-朗伯定律。SO2气体通过检测室的红外热释电传感器,传感器可以检测出燃烧气体的浓度,将气体浓度变化检测到不同的电信号值传送到计算机,计算机绘制出红外吸收曲线,计算出光谱积分面积,在标准物质建立的曲线比较下计算出试样有效硫的含量。该方法覆盖了所有检测范围,灵敏度达到0.0001%,再现性可控制在0.40%以内,分析精度更高,且分析速度更快,单次分析时间2分钟以内,不需要任何的化学试剂,可以连续不间断分析测试,能够实现大批量样品分析,符合企业实际生产。
检索国内公开文献中,已有仪器测定硫精矿中有效硫含量的相关文献报道1篇,《CS-3600分析仪在硫铁矿有效硫含量测定中的应用》,但查阅现行标准,均无《硫精矿化学分析方法 有效硫含量的测定 高温红外吸收法》相关标准。红外吸收法是成熟的检测方法,很多标准均采用了红外吸收法,如:SN/T 3598-2013 《硫铁矿中硫含量的测定 高频燃烧红外吸收法》 、SN/T 4363-2015《铜精矿中硫含量的测定 高频燃烧红外吸收法》;高频燃烧和高温燃烧的区别在于检测项目和检测技术不一样,高频燃烧是样品添加助熔剂,在强烈的感应磁场中产生感应燃烧,燃烧温度不可控,温度高达1600℃以上,高频燃烧法测定的是全硫指标;而有效硫测定温度不能高于850℃,高温燃烧是以电阻丝加热炉管,通过热电偶传感器加热温度可以精确控制,所以测定有效硫的加热方式均为高温炉加热。
标准作为引领行业发展的标杆,扮演着重要的角色,目前,我国硫精矿中有效硫含量测定未发布仪器检测相应标准,但随着国内电气及自动控制技术的不断发展,以及标准体系持续建设日益完善,仪器测定硫精矿中有效硫含量将成为国内外必然发展趋势。