铁矿石中硫的检测方法主要有硫酸钡重量法及红外吸收法。红外吸收法能够同时检测碳、硫含量。我国国家标准有：GB/T 6730.16—1986《铁矿石化学分析方法 硫酸钡重量法测定硫量》，GB/T 6730.17—1986《铁矿石化学分析方法 燃烧碘量法测定硫量》。国际标准有：ISO 4690-1986《铁矿石 硫含量的测定—燃烧法》，ISO 4689-1986《铁矿石 硫含量的测定—硅酸钡重量法》，ISO 4689-2-2004《铁矿石 硫含量的测定—第2部分：燃烧/滴定法》，ISO 4689-3-2004《铁矿石 硫含量的测定—第3部分：燃烧/红外法》。

一、高频感应炉燃烧红外吸收法

（一）原理　

在助熔剂存在下，向高频感应炉内通入氧气流，使试样在高温下燃烧，硫生成二氧化硫气体，由氧气输送进入红外吸收池，仪器可自动测量其对红外能的吸收，然后计算和显示结果。本方法适用于金属或矿石中大于0.001%～2.00%硫的测定。

（二）仪器及试剂

高频红外气体分析仪。

助熔剂：低碳低硫钨粒、锡粒、纯铁

净化剂和催化剂：无水过氯酸镁、烧碱石棉、玻璃棉，脱脂棉，镀铂硅胶。

载气 [氧气≥ 99.5 %(V/V)] 。　　

陶瓷坩埚：直径为24×24mm，使用前应在高于1100℃氧气流中灼烧1～1.5h，取出，置于备有烧碱石棉的干燥器内冷却备用。　

标准钢样（或矿石标样）：选择硫含量大于被测试样的合格的标准钢样或矿石标样。

标准钢样（或纯铁标样）：选择硫含量约0.002%的合格的标准钢样或纯铁标样。

（三）操作步骤　

1、准备工作。

按上述条件及仪器说明书的要求，通氧送电准备调试仪器待用。

2、稳定仪器。　

通过燃烧几个与被测试样类似的试料来调整和稳定仪器，让仪器通入氧气循环几次，再将空白调至零。

3、校准仪器。　

选择合适的硫标准钢样或矿石标样（硫含量大于被测试样）。称取适量（通常是0.100～0.200g）标样于已预烧过的坩埚中，加入一定数量的助熔剂，将坩埚放到炉子的支座上并升到燃烧位置，按仪器说明书“自动”校正步骤进行操作，反复操作2～3个标样，通过“自动”校准步骤，直至标准样品中硫的结果稳定在误差范围内为止。

4、空白校正。　

称取1.000 g低硫（约0.002%）标样于已预烧过的坩埚中，加入一定数量的助熔剂，将坩埚放到炉子的支座上并升至燃烧位置，按仪器说明书中“自动”校正空白步骤进行操作，重复操作3～5次，可测出一个重现性较好的平均结果，通过“自动”校正空白的方式，扣除标准钢样或纯铁标样中硫含量后，将测出的空白值贮存于计算机内（当试样硫含量大于0.001％时，空白值应小于0.001%）。空白值确定后，按校准仪器步骤再重复一次标准钢样或矿石标样的测定，测定结果应稳定在误差范围内，再选择一个与被测试样硫含量相当的标样进行复验。

5、试样测定。　

称取 0.100～0.200g 试样置于已预烧过的坩埚中，加入与做标准样品和空白时相当的助熔剂（通常为1g纯铁、2g 钨粒) ，将坩埚放到炉子的支座上并升到燃烧位置，按仪器说明书中“自动”分析步骤操作，仪器自动扣除空白值后显示并打印硫的含量。　

（四）注意事项

1、当试样中硫含量大于0.01％时，不必考虑空白值，“校正空白”步骤可省略。

2、要经常清扫燃烧区，勤换石英管，否则结果不稳。

3、使用电子天平应注意校准，应经常注意系统常数和监视器常数的变化，以判断仪器是否处在正常工作状态。

4、净化气体用的试剂要及时更换。

5、一般的铜、铅、锌矿石试样应加2g钨（或2g钨+0.2g锡）作助熔剂；对焦炭、石墨等非金属试样应加2g钨和0.5g铁作助熔剂；特殊试样应选择合适的助熔剂。

二、硫酸钡重量法

（一）碳酸钠-氧化锌熔样

1.原理及干扰

本法基于用碳酸钠-氧化锌半熔，将试样中的全部硫转化成可溶性硫酸盐，然后在微酸性溶液中与氯化钡作用生成硫酸钡沉淀，灼烧，称量。

铅、锑、铋、锡、硅、钛等元素在稀盐酸溶液中易水解而夹杂在硫酸钡沉淀中，或生成硫酸盐沉淀干扰测定。高价铁盐易与硫酸钡形成共沉淀。锰含量高时，亦会因共沉淀造成误差。以上元素均能在碳酸钠-氧化锌半熔后，浸取过滤除去。锰可以在熔样浸取后加入过氧化氢(或乙醇)使其还原成含水二氧化锰沉淀，过滤除去。铬(Ⅲ)能与硫酸钡共沉淀，使硫酸钡沉淀被玷污。因此试样中含铬时，应经碳酸钠—氧此锌半熔浸取、过滤后的碱性滤液蒸发至50～70mL，加入30mL冰乙酸和30mL甲醛，煮沸15～20min，使铬还原和生成乙酸络合物。当钨、钼含量高时，一部分钨将呈钨酸析出，而钼水解，在沉淀时常夹在硫酸钡沉淀中。钨可在酸化时，增大酸度，或采取小体积沉淀，尽量使钨酸析出来，过滤后用水稀释再调节酸度进行沉淀。钨的干扰也可在酸化前加入柠檬酸或酒石酸予以掩蔽。钼可加入少许过氧化氢使其形成结合物，以抑制其进入硫酸钡沉淀中。经上述处理后，在硫酸钡沉淀中仍难免有钨酸析出和钼的水解产物，应采用氨水洗涤硫酸钡沉淀除去钨、钼。

氟离子、硝酸盐、氯酸盐均能在沉淀硫酸钡时形成共沉淀，导致结果偏高，因此必须避免引入，或在沉淀前除去。氟离子可在沉淀前加入1g硼酸或10～15mL 100g/L三氯化铝溶液，使其生成络合物以抑制共沉淀作用。硝酸盐和氯酸盐可加盐酸使其分解蒸干除去。

本法适用于1～50％硫的测定。

2.试剂配制

碳酸钠-氧化锌混合物  将无水碳酸钠与氧化锌（3+2）混合，于研钵中研细混匀。

3.分析步骤

称取0.2000～0.5000g试样于磁坩埚中，加入5～8g碳酸钠-氧化锌混合物仔细混匀，转入另一底部铺有一层1～2mm厚碳酸钠-氧化锌混合物的磁坩埚中，其上覆盖3～4mm厚的一层碳酸钠-氧化锌混合物，将坩埚先放在马弗炉边缘上数分钟，以除去水分，然后于750～800℃半熔1～1.5h。取出冷却后，将坩埚移入300mL烧杯中，加100～150mL水，在不断搅拌下煮沸5～10min，以浸取熔块。用热水洗净坩埚，若呈现绿色时，加入3mL乙醇，煮沸使锰还原，用倾泻法过滤，以2%热碳酸钠溶液洗涤12～15次。

滤液收集于500mL烧杯中，向滤液内加入1～2滴1g/L甲基橙指示剂，用盐酸（1+1）中和至指示剂变红后再过量5mL，用水稀释至300mL，煮沸1～2min，在不断搅拌下滴入煮沸的氯化钡溶液（将15～20mL 100 g /L氯化钡溶液用水稀释至50mL)，保温30min后，再静置4h或过夜，用密滤纸过滤，用热水洗涤沉淀至无氯离子反应（用10g/L硝酸银溶液检验）。将滤纸连同沉淀放入已恒中的磁坩埚内，灰化后，于750～800℃灼烧30min，取出，置于干燥器中冷却后称至恒重。

试样分析的同时进行空白试验。

4.计算结果

按下式计算硫含量，以质量百分数表示：

式中， m₀ 一—硫酸钡沉淀质量，g；

    m ——称取试样量，g；

  0.1374——硫酸钡换算成硫的系数。

5.注意事项

（1）半熔温度不宜过高，因为大于800℃时熔块不易浸取。

（2）1 mL 100 g /L氯化钡溶液可沉淀约0.016 g硫。

（3）硫含量低时，硫酸钡沉淀必须静置过夜。

（4）在灰化时应防止滤纸着火，并要保持空气流通，否则将会使部分硫酸钡还原导致结果偏低，同时沉淀带黑色或灰色。遇此情况可加入几滴硫酸润湿沉淀，小心加热驱除硫酸，然后重新灼烧。

（5）灼烧的温度不应高于850℃，否则将导致硫酸钡分解。

（二）过氧化钠-碳酸钠溶样 

1.原理

试样以过氧化钠-碳酸钠混合溶剂熔融，水浸取，过滤除去氢氧化物、碳酸盐等沉淀。在稀盐酸溶液中，加入氯化钡，使硫酸根定量生成硫酸钡沉淀。灼烧，称量。

铬、锡和磷的干扰，分别用过氧化氢、柠檬酸和碳酸钙消除。

本法适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿和球团矿中0.300～5.00％硫量的测定。

2.试剂配制

过氧化钠-碳酸钠混合熔剂：三份过氧化钠与一份无水碳酸钠混匀。

氯化钡溶液：100 g /L，称取100g氯化钡溶于适量水中，过滤后用水稀释至1000mL，混匀。

氯化钡-盐酸洗液：称取1g氯化钡，用适量盐酸（1+99）溶解，过滤后用盐酸（1+99）稀释至1000mL，混匀。

柠檬酸溶液：500 g /L。

碳酸钠溶液：20 g /L。

硝酸银溶液：10 g /L。

氢氧化钠溶液：250 g /L。

甲基橙溶液：1 g /L。

3.分析步骤

称样：按表-1称取试样。

表1  试样取样量

溶样：将称取的试样置于30mL刚玉坩埚中，按表1加入混合溶剂和0.4g碳酸钙，混匀，再覆盖2g混合熔剂。先低温再在700～750℃熔融10～15min，取出摇动，冷却，置于400mL烧杯中。从杯嘴加入100mL热水浸取，待反应停止后，用热水和少量盐酸（1+1）洗出坩埚。

分离：溶液（如呈绿色或紫色时，可加少许无水乙醇）煮沸3～4min，取下，静置。待大部分沉淀沉降后，趁热用中速滤纸过滤，沉淀尽可能留在原烧杯中，滤液收集于600 mL烧杯中，加入50 mL热碳酸钠溶液，煮沸，用原滤纸过滤，用热碳酸钠溶液洗涤烧杯4～5次，洗涤沉淀7～8次。

沉淀：向滤液中加入4mL柠檬酸溶液，滴加2滴甲基橙溶液，用浓盐酸迅速中和至溶液呈红色，再依次用氢氧化钠溶液和盐酸（1+1）调至溶液恰呈红色。加入4mL盐酸（1+1），用水稀释至约300mL，滴加5滴过氧化氢，将溶液煮沸至无大气泡，取下。用水洗杯壁，在不断搅拌下，滴加10 mL热氯化钡溶液，溶液在低温电热板上保温2h，取下，放置过夜。用密滤纸过滤，沉淀用氯化钡-盐酸洗液倾洗2次，并将沉淀洗至滤纸上，用擦棒擦净烧杯，用热水洗至无氯离子（用10 g /L硝酸银溶液检验）。

称量：将沉淀连同滤纸放入已恒量的铂坩埚中，灰化，于800℃灼烧10～20min，冷却，加入4滴硫酸（1+1），2 mL氢氟酸，低温蒸发至冒尽硫酸烟，再于800℃灼烧30min，取出，置于干燥器中，冷却后称至恒重。

试样分析的同时进行空白试验。

4.计算结果：

按下式计算硫含量，以质量百分数表示：

式中：m₁ ——铂坩埚和试液中硫酸钡沉淀的质量，g；

      m₂ ——铂坩埚的质量，g；

      m₃ —— 铂坩埚和随同试样空白溶液中硫酸钡沉淀的质量，g；

     m₄ —— 空白试验用铂坩埚的质量，g；

     m —— 称取试样量，g；

      0.1374—— 硫酸钡换算成硫的系数。