DB13 T 2059-2014 高纯五氧化二钒.pdf

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1、ICS 77.100 H 42 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 20592014 高纯五氧化二钒 High purity vanadium pentoxide 2014 - 09 - 02发布 2014 - 10 - 01实施河北省质量技术监督局 发 布DB13/T 20592014 I 前 言 本标准按GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由承德市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：河北钢铁公司股份有限公司承德分公司 本标准主要起草人：白瑞国、陈东辉、胡志伟、李久江、王东华、宋承燕、关淑平、豆长宏。 DB13/T 20592014 1 高纯五氧化二钒 1

2、范围 本标准规定了煅烧法生产的粉状高纯五氧化二钒的分类、技术要求、试验方法、检验规则和包装、标志、储存、运输及质量证明书。 本标准适用于冶金、化工用高纯五氧化二钒。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 3650 铁合金验收、包装、储运、标志和质量证明书的一般规定 3 技术要求 3.1 牌号和化学成分 3.1.1 产品按五氧化二钒品位分为六个牌号，其化学成分应符合表1规定。 表1 化学成分 化学成分% 牌号 V2O599.0-A V2O599.

3、0-B V2O599.5-A V2O599.5-B V2O599.9-A V2O599.9-B V2O5 99.00 99.00 99.50 99.50 99.90 99.90 V2O4 1.500 2.000 1.000 1.500 1.000 1.000 Al 0.050 0.030 0.050 0.005 0.005 As 0.010 0.010 0.010 0.010 0.003 0.003 Ti 0.040 0.020 0.040 0.005 0.005 C 0.020 0.015 0.030 0.005 0.005 Cr 0.100 0.050 0.070 0.020 0.040

4、Cu 0.050 0.010 0.030 0.005 0.005 Fe 0.100 0.200 0.050 0.100 0.020 0.030 Ca 0.100 0.080 0.100 0.010 0.010 Mn 0.150 0.100 0.120 0.010 0.010 Mo 0.100 0.020 0.050 0.005 0.005 Ni 0.020 0.010 0.030 0.005 0.005 P 0.025 0.030 0.010 0.020 0.005 0.005 DB13/T 20592014 2 表1（续） 化学成分 % 牌号 V2O599.0-A V2O599.0-B V2

5、O599.5-A V2O599.5-B V2O599.9-A V2O599.9-B Si 0.100 0.150 0.050 0.080 0.020 0.030 Na2O+K2O 0.750 0.800 0.100 0.300 0.040 0.050 S 0.050 0.080 0.010 0.030 0.005 0.005 B 0.003 0.010 0.002 0.002 Mg 0.150 0.200 0.050 0.050 Pb 0.050 0.100 0.010 0.010 W 0.010 0.015 0.003 0.003 Y 0.002 0.003 0.001 0.001 注：五氧

6、化二钒含量由全钒含量换算而成。 3.1.2 表中成分V2O5 、V2O4、As、Fe、P、Si、Na2O+K2O、S为常规检验项，需方有要求时，供方应提供其它元素的检验数据。 3.1.3 牌号为V2O599.9的五氧化二钒品位用扣除杂质含量总和的方法计算而得,杂质总量不超0.20%。 3.2 物理状态 高纯五氧化二钒以分解后自然粉状交货。 4 试验方法 4.1 取样和制样 每批在不少于25% 的包装桶中随机取样，在料桶中心插钎至料层厚度的一半以上，分别钎取大致等量的份样，将全部份样合并为大样后缩分出所需试样；当每批批量少于5个包装桶时，应先在每个包装桶内各抽取一个份样，再随机在任意包装桶内取份

7、样，补足5个份样，其总量不少于1kg。将所取试样1kg充分混匀后四分法缩取60g，须用玛瑙研钵研细，先用试样洗研钵三次以上，试样应全部通过0.125mm筛孔。 将制取的试样分装两袋，一袋做分析用，一袋封存备查。分析用试样放入烘箱烘干后，保存在干燥器中。 4.2 化学分析 4.2.1 五氧化二钒的测定按附录A的规定执行。 4.2.2 四氧化二钒的测定按附录B的规定执行。 4.2.3 硅、铁、磷、砷、铝、钛、钙、镁、锰、钼、镍、铜、铬、硼、铅、钨、钇含量的测定按附录C的规定执行。 4.2.4 碳、硫含量的测定按附录D的规定执行。 4.2.5 氧化钾与氧化钠含量的测定按附录E的规定执行。 DB13/

8、T 20592014 3 4.2.6 化验室配备测定高纯五氧化二钒专用玻璃器皿，所用计量器具计量检定应为A级。所用药品应优级纯以上。所用水为超纯水，电阻率18Mcm。 5 检验规则 5.1 高纯五氧化二钒的检查和验收由供方质量技术监督部门负责。需方有权按规定对产品质量进行复验。如有异议，应在到货后30d内提出。 5.2 高纯五氧化二钒应按批检验和交货，每批由同牌号的产品组成，每批重量应不大于5000kg。重量1000kg的五氧化二钒组批应经过专用混合设备混合均匀，并再取样检验。 5.3 检验结果不符合要求时，可取双样进行复验。复验结果如果仍然不符合要求，则判该批产品不合格。 6 包装、标志、储

9、存、运输和质量证明书 6.1 包装 产品采用铁桶包装，内衬聚乙烯塑料袋。每桶净重10kg、50kg，或由供需双方商定。 6.2 标志、储存、运输和质量证明书 产品标志、储运和质量证明书执行GB/T 3650的规定。 DB13/T 20592014 4 A A 附 录 A （规范性附录） 硫酸亚铁铵滴定法测定五氧化二钒含量 A.1 范围 本附录规定了硫酸亚铁铵滴定法测定五氧化二钒含量的方法提要、 试剂、 试样、 分析步骤、 分析结果的计算和允许误差。 本附录适用于高纯五氧化二钒中主元素五氧化二钒含量的测定，测定范围（质量分数）：五氧化二钒含量98.00%。 A.2 方法提要 试样以硫酸分解，微冒

10、硫酸烟，在适当硫酸酸度下，用高锰酸钾将钒氧化至五价，在尿素存在下，以亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾，以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，测定钒量。 A.3 试剂与材料 A.3.1 硫酸：1+1； A.3.2 硫磷：约1.7g/mL； A.3.3 高锰酸钾：3溶液； A.3.4 硫酸亚铁铵：10溶液（称取10g硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26 H20,溶于100mL硫酸(5+95)中）； A.3.5 亚硝酸钠：1溶液； A.3.6 尿素：8溶液； A.3.7 N苯基邻氨基苯甲酸指示剂：0.2g指示剂加入0.2碳酸钠溶液100mL溶解； A.3.8 硫酸亚铁铵标准溶液：0.0

11、3mo1/L： 称取60g硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26 H20,溶于5000mL硫酸(5+95)中，移入5000mL试剂瓶中，用时标定. 标定:称取0.2000g预先在105110烘2小时并在干燥器中冷却至室温的五氧化二钒（纯度99.99%）三份，分别置于400mL烧杯中。随同标定做空白试验。以下同分析步骤。三份被滴定溶液所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液体积的极差值不超过0.05mL时，取其平均值，否则应重新标定。 硫酸亚铁铵标准溶液对五氧化二钒的滴定度按公式（A.1）计算： DB13/T 20592014 5 01VVmT (A.1) 式中： T硫酸亚铁铵标准溶液相当于五氧化二钒的量，

12、（g/mL）； m称取五氧化二钒的质量，g； 1V被滴定溶液所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL； 0V 滴定所做空白试验溶液时所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL。 A.4 试样 A.4.1 试样应全部通过0.125mm筛孔。 A.4.2 试样预先在105110烘干1h，置于干燥器中冷却至室温。 A.4.3 称取约0.2000g试样。 A.5 空白试验 随同试样做空白试验。 A.6 分析步骤 称取试样0.2000g于500mL三角瓶中，加入硫酸（A.3.1）40mL，磷酸(A.3.2) 5mL于电炉上加热溶解完全至冒硫酸烟，取下冷却1min2min加70mL水，冷却至室温。加硫酸亚铁铵(

13、A.3.4)至溶液呈翠绿色，滴加高锰酸钾(A.3.3)溶液至溶液呈稳定红色，5分钟内不褪色，加入尿素(A.3.6)10mL，滴加亚硝酸钠(A.3.5)至红色褪去，并过量1滴。静置片刻，加入苯代邻氨基苯甲酸(A.3.7)2滴，以硫酸亚铁铵(A.3.4) 0.03mo1/L标准溶液滴定至溶液由紫红色变为亮绿色为终点。 A.7 分析结果的计算 五氧化二钒的百分含量按公式（A.2）计算： 100%052MVVTOVW (A.2) 式中： T硫酸亚铁铵标准溶液相当于五氧化二钒的量,g/mL； V滴定消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL； 0V 滴定空白消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL； M 试样重量，g。

14、DB13/T 20592014 6 A.8 同一试样两次测定结果的差值如不大于允许差，取其算术平均值作为分析结果，允许差按表A.1执行。 表A.1 五氧化二钒量（%） 允许差（%） 98.00 0.40 DB13/T 20592014 7 B B 附 录 B （规范性附录） 差减法测定四氧化二钒含量 B.1 范围 本附录规定了差减法测定高纯五氧化二钒中四氧化二钒含量。 本附录适用于高纯五氧化二钒中四氧化二钒含量的测定。测定范围（质量分数）：0.506.00%。 B.2 试验原理 试料用NaOH分解，在酸性介质中用硫酸亚铁铵标准溶液滴定V5+；另一份试料测定全钒。根据试料中全钒和V5+的测定结果

15、计算四氧化二钒含量。 B.3 试剂与材料 B.3.1 氢氧化钠，10g/L、60g/L； 分别称取10g和60g氢氧化钠溶于蒸馏水中并稀释至1 L。 B.3.2 硫酸，1+1； B.3.3 磷酸，1+1； B.3.4 N苯代邻氨基苯甲酸溶液，2g/L； 称取0.2g N苯代邻氨基苯甲酸溶于100mL微热的碳酸钠(2g/L)溶液中，混匀。硫酸亚铁铵标准溶液，6)()(22424OHSOFeNHc约0.045mol/L。 B.3.5 硫酸亚铁铁标准溶液，0.030mol/L； 称取60g硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26 H20,溶于适量硫酸(5+95)中，移入5000mL试剂瓶中，用时标定

16、。 标定：称取0.2000g预先在105110烘2h并在干燥器中冷却至室温的五氧化二钒（纯度99.99%）三份，分别置于400mL烧杯中。随同标定做空白试验。以下同分析步骤。三份被滴定溶液所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液体积的极差值不超过0.05mL时，取其平均值，否则应重新标定。 硫酸亚铁铵标准溶液对五氧化二钒的滴定度按式（B.1）计算： 01VVmT (B.1) 式中： T硫酸亚铁铵标准溶液相当于五氧化二钒的量，g/mL； DB13/T 20592014 8 m称取五氧化二钒的质量，g； 1V被滴定溶液所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL； 0V 滴定所做空白试验溶液时所消耗的硫酸亚铁铵标准溶

17、液的体积，mL。 B.4 试样 B.4.1 试样应全部通过0.125mm筛孔。 B.4.2 试样预先在105110烘干1h，置于干燥器中冷却至室温。 B.4.3 试样量：称取约0.2000g试样。 B.4.4 空白试验：随同试样做空白试验。 B.5 分析步骤 B.5.1 测定次数 对同一试样，应至少独立测定2次。 B.5.2 测定 B.5.2.1 全钒(以V2O5计)的测定 取试料一份（B.4.3）按照附录A的规定测定全钒(以V2O5计)的含量。 B.5.2.2 V5+(以V2O5计)的测定 将另一份试料（B.4.3）置于500mL锥形瓶中，加入60g/L的氢氧化钠（B.3.1）50mL，低温

18、加热煮沸并不断摇动，沸后15min，取下冷却，加50mL水，冷却至室温。用定量滤纸过滤（或离心分离），用10g/L的热氢氧化钠溶液（B.3.1）洗涤锥形瓶及滤纸各3次5次，弃去残渣，将滤液和洗液合并，加入50mL硫酸（B.3.2）酸化，以水稀释至体积约120mL，加入10mL磷酸（B.3.3），加入3滴5滴N苯代邻氨基苯甲酸溶液（B.3.4），用硫酸亚铁铵标准溶液（B.3.5）滴定至溶液由紫红色变成亮绿色即为终点。 五氧化二钒的百分含量按式(B.2 )计算： 10005MVVTVW(B.2) 式中： T硫酸亚铁铵标准溶液相当于五氧化二钒的量，g/mL； V滴定消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL；

19、 0V 滴定空白消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL； M试样重量，g。 B.5.3 允许差 DB13/T 20592014 9 实验室之间分析结果的差值应不大于0.40%。 B.6 结果的计算 按式（B.3）计算V2O4的含量W V2O4（质量分数），数值以%表示。 912.0)(542VTVOVWWW（B.3） 式中： TVW 测得的全钒(以V2O5计)含量 ，(%)； 5VW 测得的V5+(以V2O5计)含量 ，(%)； 0.912V2O5 换算为V2O4的系数。 DB13/T 20592014 10 C C 附 录 C （规范性附录） 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高纯五氧化二钒中硅、

20、铁等17种杂质元素 C.1 范围 本附录适用于高纯五氧化二钒中17种杂质元素硅、铝、铁、钼、铬、镍、铜、铅、砷、磷、锰、钙、镁、钛、钇、硼、钨含量的测定，各元素测定范围（质量分数）：0.0005%0.50 %。 C.2 方法提要 试料先以盐酸和少量硝酸在微波消解仪中消解后，于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上进行测定，再根据标准曲线计算出被测组分含量。 C.3 试剂 C.3.1 五氧化二钒，V2O599.99%。 C.3.2 盐酸，优级纯。 C.3.3 硝酸, 优级纯。 C.4 标准储备液的制备 C.4.1 硅标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取2.1392g的高纯SiO2(预先经1000 灼

21、烧1 h，置于干燥器中，冷却至室温)，置于加有3 g无水碳酸钠的铂金坩埚中，搅拌均匀，上面再覆盖（1 g2 g）无水碳酸钠，先置于马弗炉内低温加热，然后升温至950高温熔融至透明，继续加热熔融3 min5 min，取出、冷却。移入盛有冷水的聚四氟乙烯烧杯中浸取，低温加热至熔块完全溶解。取出坩埚，仔细洗净，冷却至室温，将溶液转移到1000mL容量瓶中用水稀释至刻度，混匀，贮存于聚四氟乙烯试剂瓶中。 C.4.2 铝标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g的高纯金属铝置于500mL烧杯中，加入盐酸(C.3.2) 100 mL加热至溶解完全，冷却至室温后转移到1000m容量瓶，并以水稀释至

22、刻度，混匀。 C.4.3 铁标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g的高纯金属铁粉置于500mL烧杯中，加入盐酸(C.3.2) 100 mL加热至溶解完全，冷却至室温后转移到1000m容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.4 铬标准储备溶液，1 mg/mL DB13/T 20592014 11 准确称取1.0000g的高纯金属铬粉置于500 mL烧杯中，加入盐酸(C.3.2) 100 mL加热溶解完全，冷却至室温后转移到1000mL容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.5 镍标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g的高纯金属镍粉置于500 mL烧杯中，加入硝酸(

23、C.3.3) 50 mL加热溶解完全，冷却至室温后转移到1000mL容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.6 铜标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g的高纯金属铜粉置于500 mL烧杯中，加入硝酸(C.3.3) 50 mL加热溶解完全，冷却至室温后转移到1000mL容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.7 铅标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g的高纯金属铅粉置于500 mL烧杯中，加入硝酸(C.3.3) 50 mL加热溶解完全，冷却至室温后转移到1000mL容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.8 砷标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g

24、的高纯砷粉置于500 mL烧杯中，加入硝酸(2+1) 50 mL低温加热溶解完全，冷却至室温后转移到1000mL容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.9 磷标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取4.3936g的高纯磷酸二氢钾（KPH2PO4）(预先经105 灼烧1 h，置于干燥器中，冷却至室温)置于500 mL烧杯中，加入适量水加热煮沸溶解完全，冷却至室温后转移到1000ml容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.10 锰标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g的高纯金属锰粉于500 mL烧杯中，加入硝酸(1+2) 50 mL加热溶解完全，煮沸驱尽氮氧化物，冷却至室温后转移到

25、1000mL容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.11 钙标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.4000g的高纯氧化钙（CaO）于500 mL烧杯中，加入盐酸(C.3.2) 100 mL加热溶解完全，冷却至室温后转移到1000mL容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.12 镁标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g的高纯金属镁粉于500 mL烧杯中，加入盐酸(C.3.2) 100 mL加热溶解完全，冷却至室温后转移到1000mL容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.13 钛标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.0000g的高纯金属钛粉于500 mL聚四氟乙烯烧杯

26、中，加入5 mL氢氟酸和5 mL硝酸加热溶解完全，冷却后加入20 mL硫酸低温加热蒸发至冒硫酸烟，冷却至室温后用稀硫酸（5+95）转移到1000mL容量瓶，并稀释至刻度，混匀。 C.4.14 钇标准储备溶液，1 mg/mL DB13/T 20592014 12 准确称取2.5399g的高纯Y2O3置于100 mL烧杯中，加入硝酸（1+4）适量和少量双氧水溶解至清,转入500mL容量瓶中,加硝酸（1+4）20mL,用纯水稀释至刻度,摇匀。 C.4.15 钨标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取1.7941g的高纯Na2WO42H2O置于500 mL烧杯中加入水溶解完全，并以水稀释至1 L。 C.

27、4.16 钼标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取2.0425g的高纯(NH4)2MoO4置于500 mL烧杯中，加入水溶解完全，转移到1 L容量瓶，并以水稀释至刻度，混匀。 C.4.17 硼标准储备溶液，1 mg/mL 准确称取0.5720g的高纯H2BO3溶解于1000mL去离子水中,储存于聚乙稀瓶中。 注：以上标准储备溶液也可以用国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院生产的标准溶液代替。 C.5 仪器 C.5.1 电感耦合等离子体原子发射光谱仪 可以使用任何型号的电感耦合等离子体原子发射光谱仪，本方法采用美国热电生产的ICP6300型电感耦合等离子体原子发射光谱仪,根据样品及仪器特性通过试验确

28、定以下仪器参数。 表C.1 元素 波长 （nm） 元素 波长 （nm） 元素 波长 （nm） Al 396.152 Ca 317.933 Mn 293.930 Si 251.611 As 189.042 Cu 324.754 Fe 239.562 Ni 231.604 Pb 220.353 Cr 283.583 P 178.284 Ti 334.941 Mg 280.270 B 249.678 Mo 204.598 W 207.911 Y 360.073 - - 表C.2 仪器参数 RF功率 (W) 观测高度 （mm） 辅助气流量 （ L/min） 泵速 （rpm） 积分时间(s) 雾化器压力

29、（MPa） 260nm 1.00 1.00 5.00 1.00 0.50 表E.3 系列校准溶液 系列 序号 K2O Na2O 标液体积（mL） 浓度（g/mL） 对应含量（%） 标液体积（mL） 浓度（g/mL） 对应含量（%） 1 0 0.00 0.000 0 0.00 0.000 2 1 1.00 0.100 3 3.00 0.300 3 3 3.00 0.300 6 6.00 0.600 4 5 5.00 0.500 9 9.00 0.900 5 7 7.00 0.700 12 12.00 1.200 注：根据生产实际可以调整曲线各点浓度及曲线点数，但曲线点数不少于5点。 E.6.3

30、仪器的准备和确认 首先按照仪器操作规程开启原子吸收分分光光度计及其附属设备，初始化波长、灯位、进行仪器优化,预热30min后，点火，先测空白，曲线，后测样品。 E.7 分析结果及其表示 根据校准曲线的回归方程中分别计算各自的浓度值，按（E.1）式计算被测元素M的含量，以质量百分数表示： 10010 c- 60mVcWM）（E.1） 式中： MW 待测元素含量，%； c试液中待测元素浓度值，g/mL； c0空白试液中待测元素浓度值，g/mL； 被测试液的体积，mL； m试料质量，g。 DB13/T 20592014 23 E.8 允许差 实验室之间分析结果的差值应不大于下表所列允许差。 表E.4 成分 含量范围 % 允许差 % 氧化钾 0.0100.050 0.007 0.0500.100 0.015 0.1000.500 0.020 氧化钠 0.0100.050 0.007 0.0500.200 0.010 0.2001.000 0.040 E.9 试验报告 试验报告应包括下列内容： a) 鉴别试料、实验室和分析日期等资料； b) 遵守本附录规定的程度； c) 分析结果及其表示； d) 测定中观察到的异常现象。 对分析结果可能有影响而本附录未包括的操作，或者任选的操作。 _