GB T 6730.5-2007 铁矿石 全铁含量的测定 三氯化钛还原法.pdf

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1、ICS 7306010D 31 a园中华人民共和国国家标准GBT 673052007代替GBT 673051986铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原法2007-08-14发布Iron oresDetermination of total iron content-Titanium()chloride reduction methods(IS0 9507：1990，MOD)2008-03-0 1实施宰瞀徽鬻瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会反117刖 瞢GBT 673052007GBT 6730的本部分修改采用ISO 9507；1990(铁矿石 全铁含量的测定 三氯化钛还原法，本部分与ISO

2、9507：1990比较，主要作了如下修改：在“2规范性引用文件”中用我国标准代替对应的国际标准；IsO 9507：1990中过量的还原剂用稀重铬酸钾氧化(方法1)或用高氯酸氧化(方法2)，本部分用稀重铬酸钾氧化IsO 9507：1990中熔融一酸化分解试样中使用锫坩埚或玻璃碳坩埚，加碳酸钠和过氧化钠，本部分采用铂坩埚，加碳酸钠和硼酸。温度和酸化条件也相应做了调整。二者的目的都是使试样分解完全；Is0 9507：1990中熔融一过滤分鳃试样中使用锫坩埚或玻璃碳坩埚，本部分采用刚玉坩蜗；IsO 9507：1990中使用靛红作为氧化还原的指示剂，本部分采用钨酸钠，二者作用相同，而钨酸钠目前被广泛采用

3、；IsO 9507：1990中没有规定当铜含量高时采用的方法，本部分规定了铜含量高时的分离方法。本部分代替GBT 673051986铁矿石化学分析方法三氯化钛一重铬酸钾容量法测定全铁量。本部分与GBT 673051986相比，主要变化如下：增加了熔融一酸化和熔融过滤分解试样方法；GBT 673051986空白滴定采用两次加入硫酸亚铁铵溶液，本部分采用加入铁标准溶液。本部分的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由冶金工业信息标准研究院归口。本部分主要起草单位：中钢集团马鞍山矿山研究院。本部分主要起草人：徐修平、海冰、曾申进。本部分所代替标准的历次版本发布情

4、况为：GBT 673051986。铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原法GBT 673052007警告使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1范围GBT 6730的本部分规定了三氯化钛还原铁后重铬酸钾滴定法测定全铁含量。本部分适用于天然铁矿石、铁精矿和造块，包括烧结产品中全铁含量的测定。测定范围(质量分数)：30O72O。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 6730的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本

5、部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 6682分析实验室用水规范和试验方法(GBT 6682 1992，neq ISO 3696：1987)GBT 67301 铁矿石化学分析方法 分析用预干燥试样的制备(GBT 673011986，eqv ISO 7764：1985)GBT 67303 铁矿石化学分析方法 重量法测定分析试样中吸湿水量(GBT 673031986，eqv ISO 2596：1984)GBT 103221铁矿石取样和制样方法(GBT 1032212000，idt ISO 3082：1998

6、)GBT 12805实验室玻璃仪器滴定管(GBT 12805-1991，neq ISO 385：1984)GBT 12806实验室玻璃仪器单刻线容量瓶(GBT 128061991，neq IS0 1042：1983)GBT 12808实验室玻璃仪器单刻线移液管(GBT 12808-1991，neq ISO 648：1977)3原理31试样的分解311酸分解对含钒不大于005，含钼不大于01或含铜不大于01的试样，用盐酸溶样，过滤残渣灼烧后用氢氟酸和硫酸处理，用焦硫酸钾熔融，浸出熔融物与主液合并。当含铜大于01时，采用氨水沉淀分离方法消除铜的干扰。312熔融一酸化对含钒不大于005，含钼不大于0

7、1或含铜不大于01的试样，用强碱熔融，用水浸出冷却的熔融物，用盐酸酸化。313熔融一过滤对含钒大于005或含钼大于01，但含铜不大于01的试样，用碱熔融，用水浸出冷却的熔融物，过滤。用盐酸溶解沉淀。32滴定大部分铁由氯化亚锡还原，剩余的铁由三氯化钛还原。用稀重铬钾溶液氧化过剩的还原剂。以二】GBT 673052007苯胺磺酸钠作指示剂，用重铬酸钾溶液滴定还原的铁。4试剂分析中除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水，符合GBT 6682的规定。41焦硫酸钾，细粉。42碳酸钠，无水或在500预灼烧。43过氧化钠(Na：O：)，干粉。注：过氧化钠贮存应尽可能干燥，一旦结块就不

8、能使用。44硼酸45盐酸，P119 gmL。46盐酸，1+1。47盐酸，1+10。48盐酸，1+50。49氢氟酸，p115 gmL。410硫酸，p184 gmL。411硫酸，1+1。412磷酸，p170 gmL。413硫磷混酸边搅拌边将200 mL磷酸(412)注入约500 mL水中，再加300 mL硫酸(410)，混匀，流水冷却。414氢氧化钠溶液，20 gL。415过氧化氢溶液，30(体积分数)。416混合熔荆，取2份无水碳酸钠与1份硼酸研细混匀。417高锰酸钾溶液，25 gL。418重铬酸钾溶液，025 gL。419氯化亚锡溶液，100 gL。将100 g氯化亚锡结晶体(SnCIz2H：

9、O)溶于200 mL的盐酸中(45)，通过水浴加热溶解。冷却溶液，并用水稀释至1 L。该溶液应贮存在装有少量锡粒的棕色玻璃瓶中。420三氯化钛溶液，15 gL。用9体积的盐酸(46)稀释1体积的三氯化钛溶液(约15的三氯化钛溶液)。另一种方法是在有表面皿的烧杯中，用约30mL的盐酸(45)中溶解1 g海绵钛。冷却溶液，用水稀释至200 mL。现用现配。421铁标准溶液，005 molL。移取279 g纯铁至500 mL的锥形烧杯中，在颈口放一滤斗。慢慢加入35 mL盐酸(46)，加热至溶解。冷却逐次少量加入5 mL过氧化氢氧化溶液。加热至沸，分解过剩的过氧化氢，除氯气。移至1 000 mL的容

10、量瓶中，稀释至刻度。100 mL的该溶液相当于100 mL的标准重铬酸钾溶液。422重铬酸钾标准溶液，0016 67 molL。称取4904 g预先在140C-150C干燥2 h，在干燥器中冷却至室温的重铬酸钾(基准)溶于水中，冷却至20后移至1 000 mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。注1：容量瓶应先校验，在20(2时，称取内容水的质量，然后换算成体积。注2：在贮存瓶上记下该溶液稀释时的温度(20)。423钨酸钠溶液，称取25 g钨酸钠溶于适量的水中(若混浊需过滤)，加5 mL磷酸(P 170 gmL)用2GBT 673052007水稀释到100mL。424二苯胺磺酸钠指示剂溶液，02

11、 g100 mL。将02 g二苯胺磺酸钠(C6H。NHC6H。SO。Na)溶于少量水中。然后稀释至100 mL。将该溶液贮存于棕色玻璃瓶中。5仪器除非另有规定，所有吸量管和容量瓶应是符合GBT 12808和GBT 12806的规定。51刚玉坩埚，容量25 mL30 mL。52滴定管，A级，符合GBT 12805规定。53铂坩埚，容量25 mL30 mL。54称量勺，由非磁性材料或退磁的不锈钢制成。55高温炉，温度适于控制在5001 000的范围。6取样和试样61实验室样品分析用实验室样品应按GBT 103221进行取样和制备，粒度应小于100Lm。矿石中化合水或易氧化物含量高时，粒度应小于16

12、0Lm。注1：化合水和易氧化物含量高的规定包括在GBT 67301中。注2：如果全铁量的测定涉及还原性试验，将整个还原性试验中留作化学分析的试样破碎和研碎小于100 pm，制成实验室样品。62试样的制备根据矿石类型，按621或622进行。621化合水或易氧化物含量较高的矿石下列类型的矿石，按GBT 67303制备一空气平衡试样：a)含金属铁的加工矿；b)含硫量大于02的天然或加工矿；c)含化合水大于25的天然或加工矿。622除621范围外的矿石将实验室样品充分混合，采用份样缩分法取样。按照GBT 67301中的规定，将试样在105C2的温度下进行干燥。7分析步骤71测定次数按照附录A，对同一试

13、样，至少独立测定两次。注：。独立”是指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本分析方法中，此条件意味着同一操作者在不同的时间或不同操作者进行重复测定，包括采用适当的再校准。72试料量用一个非磁性称量勺(54)，称取近040 g试料(62)，精确至0000 2 g。73空白试验和验证试验731空白试验随同试料做空白试验(要求见754)。732验证试验随同试料分析同类型标准样品做验证试验。3GBT 67305200774吸湿水的测定当矿石类型符合621的要求时，在取全铁测定试样的同时，按GBT 67303的要求测定吸湿水含量。75测定751试料的分解7511酸分解对钒含量不大于005以

14、及钼和铜含量不大于01的样品将试料(72)放人250 mL的烧杯中，加30 mL盐酸(45)，盖上表面皿，不沸腾地缓慢加热溶液，分解试样。注：避免沸腾是为了防止三氯化铁挥散。用射水冲洗表面皿，并用温水稀释至50 mL。用中速滤纸过滤不溶残渣。用擦棒擦净杯壁，用温盐酸(48)洗烧杯3次。用温盐酸(48)洗残渣，直至看不见黄色的三氯化铁为止。然后再用温水洗6次8次。将滤液和洗液收集在400 mL的烧杯中。将滤纸和残渣放人铂坩埚(53)中，干燥，灰化滤纸，最后在750800灼烧。冷却坩埚，加4滴硫酸(411)湿润残渣，加约5 mL氢氟酸(49)，并缓慢加热以除去二氧化硅和硫酸(到冒尽三氧化硫白烟)。

15、将2 g焦硫酸钾(41)加入冷却的坩埚中，先缓慢加热，然后高温加热，至熔融物清亮(650熔融约5 min)，冷却，将坩埚放入原250 mL烧杯中，加约25 mL的水和约5 mL的盐酸(45)，温热溶解熔融物。洗出坩埚，将该溶液和主液合并，不沸腾状况下蒸发至约150 mL，下面按752节中规定的步骤继续操作。7512熔融一酸化对含钒量不大于005和含钼和铜量不大于01的样品将试料(72)放人铂坩埚(53)中，加约30 g混合熔剂(416)，充分混匀。在95010的高温炉中放置30 rain。从炉中取出并摇动坩埚，冷却熔融物，将坩埚放人预先盛有100 mL盐酸(45)的烧杯中，低温加热浸出熔融物。

16、洗出坩埚，同时将洗液加入溶液中，调整体积至约150 mL，下面按752节中规定的步骤继续操作。7513熔融一过滤对含钒大于005和或含钼大于01，但含铜不大于0i的样品将试料(72)放人刚玉坩埚(51)中，加13 g碳酸钠(42)和27 g过氧化钠(43)，充分混匀。在50010(2的马弗炉中放置30 min。从炉中取出坩埚，放在燃烧器上加热溶化烧结物(30 S内)并不时转动坩埚，继续加热总时间为2 min。冷却熔融物，将坩埚放人400 mL的烧杯中，加约100 mL的温水，加热几分钟，浸出熔融物。洗出坩埚，并将洗液加入溶液中。保留坩埚。冷却溶液，用中速滤纸过滤。用氢氧化钠溶液(414)洗滤纸

17、2次，弃去滤液。将滤纸上沉淀用射水洗入原烧杯中加10 mL盐酸(45)，加热溶解沉淀。溶液用原滤纸过滤。用温盐酸(46)洗滤纸3次，用盐酸(48)洗数次，最后用温水洗至洗液无酸性为止。将滤液和洗液收集于400 mL的烧杯中(这就是主液)。在保留的坩埚中，用热盐酸(46)溶解残留的铁，并用热水洗入主液中。不沸腾状况下蒸发至约150 mL，下面按752节中规定的步骤继续操作。752还原7521铜含量不大于01时，在751节所得溶液中加3滴5滴高锰酸钾溶液(417)，在沸点以下加热溶液。在该温度保持5 min，氧化砷或有机物。用少量热盐酸(47)洗表面皿和烧杯内壁。立刻滴加氯化亚锡溶液(419)，还

18、原铁(111)，并不时搅动烧杯中的溶液。直到溶液保持淡黄色(三氯化铁)，用少量热水清洗烧杯内壁，加15滴钨酸钠溶液(423)作指示，然后滴加三氯化钛溶液(420)，并不断搅动溶液，直到溶液变蓝色。再滴加稀重铬酸钾溶液(418)至无色。7522当试样含铜大于01时，在7511节所得溶液中加3滴5滴高锰酸钾溶液(417)，在沸点以下加热溶液。在该温度保持5 rain，氧化砷或有机物。用少量热盐酸(47)洗表面皿和烧杯内壁。于试液中加5mL过氧化氢(415)，煮沸5 rain，用氢氧化铵(o90 gmL)中和至产生沉淀，过量10mL，4GBT 673052007煮沸，待沉淀下降，用快速滤纸过滤，用热

19、氢氧化铵(5+95)洗沉淀8次9次。沉淀用盐酸溶解，用热盐酸洗至滤纸无色。溶液煮至近沸。以下按7521加氯化亚锡溶液开始进行还原。753滴定在752节所得溶液中立即加30 mL硫磷混酸(413)，用5滴二苯胺磺酸钠溶液(424)作指示剂，用重铬酸钾标准溶液(422)滴定，当溶液由绿色变为蓝绿到最后一滴滴定使之变紫色时为终点。注：应注意重铬酸钾溶液的环境温度。如果它与配制时的温度(20C)相差IC以上。要作适当的容积校准：每相差IC，相当于o02。(例如：当滴定过程中环境温度比配制标准溶液过程的温度高时，滴定度应减小。)如有温度差异进校准正是必不可少的。754空白试验使用相同数量的所有试剂和按照

20、有试样相同的操作步骤测定空白试验值(731)。在用氯化亚锡溶液(419)还原(752)前，立刻用单刻度移液管加100 mL铁标准溶液(44)并按753所述滴定溶液。将该滴定体积记作(Vo)。该滴定的空白试验值(v。)如下计算：V2一Vo一100注1：当溶液中无钛存在时，二苯胺磺酸钠指示剂不与重铬酸溶液作用。为了促进空白溶液指示剂反应，需加入铁溶液，并根据所用的重铬酸钾标准溶液(412)的毫升数来校正空白。注2：1 mL单刻度移液管应预先通过称量所移取的水的质量并换算成体积来进行校正。8结果计算81全铁含量的计算按式(1)计算试样中全铁含量(质量分数)，数值以表示。WVt-V20005 584

21、7K100打l式中：y-试料消耗的重铬酸标准溶液(422)的体积，单位为毫升(mL)；n空白试验在754加铁标准溶液消耗相应的重铬酸钾标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；m试样的质量，单位为克(g)；0005 584 7l mL(0016 67 moLL)重铬酸钾标准溶液相当于铁量，单位为克(g)；K对预干燥试样(622)是100，一般试样(621)的换算系数按式(2)计算。K一面而100 (2)式中：A按GBT 67303测得的化合水质量分数。82结果的一般处理821重复性和允许差本分析方法的精密度用表1表示。822分析结果的确定按照附录A中步骤，根据公式(1)计算独立重复测量结果，与重复测

22、定允许差(R。)进行比较，来确定分析结果。823实验室间精密度实验室间精密度用以评价两个实验室报告的最终结果之间的一致性。两个实验室按照822中规定的相同步骤报告结果后，计算：5GBT 673052007儿一壁唼丝6式中：p。实验室1报告的最终结果；卢：实验室2报告的最终结果；卢。z最终结果的平均值。如果I舶一p：IP(见821)，最终结果是一致的。表1精密度项 目 酸分解 熔融分解RdP钆吼01560239005500740170026700620085Rd是实验室内允许差(重复性)P是实验室问允许差；吼是实验室内标准偏差；乱是实验室间标准偏差。824分析值的验收分析值的验收使用有证标准样品

23、进行验证。步骤与以上所述相同。确认精密度后，实验室最终结果与标准值Ac比较。如：a) lp。一AcC，测量值与标准值之间无显著差异；b) Ip。一Aclc，测量值与标准值之间有显著差异。式中：P。标准样品的测量值；Ac 标准样品的标准值；c该值取决于所使用标准样品的种类。对通过实验室间确定的标准样品：rC一2畦+堕+V(Ac)V H式中：V(Ac)标准值Ac的方差。825最终结果的计算最终结果是试样可接受值的算术平均值，在另一种情况下，就是按附录A中规定的操作测定。可接受分析值的算术平均值计算到第四位小数，并按下述方法修约到第二位小数：a) 当第三位小数数字小于5，就舍去此数，第二位小数数字保

24、持不变；b) 当第三位小数数字为5，第四位小数数字不为0时，或第三位小数数字若为0、2、4、6、8时保持不变，若为1、3、5、7、9时则进1。83氧化物系数”n一1430”FeWF。O一1286COF。”Ko一I382tc概69试验报告GBT 673052007试验报告应包括下列信息：a)测试实验室名称和地址；b)试验报告发布日期；c)本部分的编号；d)试样本身必要的详细说明；e)分析结果；f)标准样品名称和结果；g) 测定过程中存在的任何异常特性和在本部分中没有规定的可能对试样或标准样品的分析结果产生影响的任何操作。GBT 6730520078附录A(规范性附录)试样分析值接受程序流程图从独

25、立的重复结果开始图A1GBT 673052007附录B(资料性附录)精密度表述821中所述精密度是通过对9个国家的35个实验室在19811984年问对5个铁矿石试样(见表B1)进行国际分析试验所得结果统计得出的。表B1试样的全铁量样 品 铁含量(质量分数) 所用方法Savage河球团 871 熔融分解SchefferviLL铁矿 607 酸分解、熔融分解巴西铁矿 459 酸分解拉布拉多铁矿 596 酸分解、熔融分解马科纳球团 668 酸分解、熔融分解注1注2国际试验报告和结果统计分析(文件ISOTC 102SC 2 N692E1982年8月；ISOTC 102SC 2 N754E1984年3月，和ISOTCl02SC 2 N760E。1984年8月)可从ISOTCl02SC 2和ISOTCl02秘书处得到。统计分析是按ISO 5725中的原理进行的。9