NF A20-414-1984 Iron ores Determination of silicon content Gravimetric methods 《铁矿石 硅含量的测定 重量分析法》.pdf

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1、MINERAIS DE FER DOSAGE DE SILICIUM Mthodes gravimtriques NORME FRANAISE HO MOLOGUEE Homologue par dcision effet le 1984-07-20 du 1984-06-20 NF A 20-414 Juillet 1984 IS0 2598 efnor 1984 Droits de reproduction et de traduction rservs Dour tous Davs La prsente norme remplace le fascicule de documentati

2、on A 6-122 publi en octobre 1967 AVANT-PROPOS La prsente norme reprend intgralement le contenu technique de la norme IS0 2598 (premire dition 1980-02-01). Les normes IS0 cites au chapitre 2 u Rfrences sont remplacer, respectivement, par les normes franaises NF A 20-405, NF A 20-001, et NF A 20-003.

3、afnor 84232 NF A 20-414 ler tirage 84-06 - Iron ores - Determination of silicon content - Gravimetric methods Eisenerz - Siliciumbestimmung - Gravimetrische Verfahren c AFN1 NF A20-424 84 111 1012372 0004794 463 NF A 20-41 4 -2- 1 Objet et domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie

4、 deux mthodes gra- vimtriques de dosage du silicium dans les minerais de fer. Ces mthodes sont applicables (avec certaines restrictions) aux minerais de fer naturels, aux concentrs et aux agglomrs, y compris les produits fritts, dont les teneurs en silicium sont comprises entre 1 et 15 %. Mthode 1 -

5、 La mthode nest pas applicable aux minerais de fer contenant plus de 2 % (rn/rn) de rducteurs, par exemple la pyrite, et aux minerais de fer contenant plus de O, 1 % (m/m) de fluor. Elle est recommande pour les minerais pauvres ayant une teneur leve en lments amphotres. Mthode 2 - La mthode peut tre

6、 utilise pour des minerais dont la teneur en fluor est suprieure 0,l YO m/77). Elle est recommande pour les minerais riches ayant une faible teneur en gangue. NOTE - Pour dss chantillons ayant une teneur en silicium infrieure 5 % (mim), la mthode de IISO 4686, Minerais de fer - Dosage du silicium -

7、Mthode spectrophotorntrique au rnoybdosiicate rduit, est prfrable. 2 Rfrences IS0 2596, Minerais de fer - Dtermination de lhumidit des chantillons pour analyse. IS0 3081, Minerais de fer - chantillonnage par prleve- ments - Mthode manuelle. IS0 3083, Minerais de fer - Prparation des chantillons. 3 P

8、rincipe Mise en solution de la prise dessai soit par le mthode 1, soit par la mthode 2. Mthode 2 : Mise en solution par attaque avec les acides chlorhydrique, nitrique et perchlorique (avec addition dacide borique, si ncessaire) et vaporation fumes de lacide perchlorique. Filtration de la silice ens

9、emble avec tous les rsi- dus, fusion au carbonate de sodium et dissolution dans les aci- des chlorhydrique et perchlorique. Evaporation de la solution provenant de chaque mthode 1 et 2 fumes dacide perchlorique et filtration de la silice prcipite. Calcination de la silice impure et pese, Reprise du

10、rsidu cal- cin par les acides fluorhydrique et sulfurique, suivie par une calcination et une nouvelle pese. 4 Ractifs Au cours de lanalyse, utiliser uniquement des ractifs de qua- lit analytique reconnue, et de leau distille ou de leau de puret quivalente. 4.1 Peroxyde de sodium NazOz), en poudre. 4

11、.2 Acide borique (H3B03). utiliser conformment la note en 7.3.1.2. 4.3 Carbonate de sodium Na2C031, anhydre. 4.4 Sulfate acide de sodium NaHS04), anhydre. utiliser conformment au chapitre 9. 4.5 4.6 4.7 4.8 60 % (rn/rn) (e 1,54 g/ml). 4.9 4.10 4.11 48 % (m/m) (e 1,185 gml). 4.12 Acide chlorhydrique,

12、 (e 1,19 g/ml). Acide chlorhydrique, (p 1,19 g/ml), dilu 1 + 9, Acide chlorhydrique, (p 1,19 g/ml), dilu 1 + 1. Acide perchlorique, 70 % (rn/rn) (e 1,67 g/ml), ou Acide sulfurique, (e 1.84 g/ml), dilu 1 + 1. Acide sulfurique, (p 1,84 g/ml), dilue 1 + 9. Acide fluorhydrique, 40 % (m/m) (e 1,13 grnl)

13、OU Acide nitrique, (e 1,4 g/ml). - - - AFNL NF AZO-414 4 E 3032372 0004795 3TT 5 Appareillage Matriel courant de laboratoire, et -3- 5.1 environ 40 ml. Creusets en nickel ou en carbone vitreux, capacit 5.2 Creusets en platine, capacit environ 40 ml. 5.3 Spatule en nickel. 5.4 pratures jusqu 1 O50 OC

14、. Fours moufle, rglables 400 rt 20 OC et des tem- 6 chantillonnage et chantillons Pour lanalyse, utiliser un chantillon pour laboratoire, de gra- nulomtrie infrieure 100 pm, prlev conformment IISO 30811) et prpar selon IISO 30831). Dans le cas de mine- rais ayant une teneur leve en eau combine et/ou

15、 en compo- ss oxydables, utiliser une granulomtrie infrieure 160 pm. 7 Mode opratoire Lanalyse doit tre faite gnralement en double, indpendam- ment, sur le mme chantillon de minerai. NOTE - Lexpression (indpendamment implique le changement de la personne effectuant lanalyse. Si la mme personne effec

16、tue lanalyse, les deux essais doivent tre spars dans le temps. En mme temps que lanalyse, dterminer lhumidit conform- ment IISO 2596. a 7.1 Prise dessai Peser, 0,ooO 2 g prs, environ la quantit dchantillori pour essai indique dans le tableau 1. Tableau 1 - Masse de la price dessai 1 Teneur en Si I M

17、asse de ia prise dessai I 7.2 Essai blanc et essai de contrle yc- NF A 20-41 4 Chaque fois, effectuer lanalyse dun rnatriau de rfrence spcifi du mme type de minerai et un essai blanc, en paral- lle avec lanalyse du (ou des) chantillon(s1 de minerai et dans les mmes conditions. NOTE - Ce matriau de r

18、frence certifi devrait tre du mme type que lchantillon analyser. Un tel matriau de rfrence certifi ne peut, cependant, pas 6tre cansidre comme tant du mme type si les proprit8s de lchantillon analyser diffrent de celles du matriau de rfrence certifi un point tel que le mode opratoire analytique doiv

19、e tre substantiellement modifi. Lorsquon effectue lanalyse sur plusieurs chantillons en mme temps, la valeur de lessai blanc peut tre obtenue par un seul essai, pourvu que le mode opratoire soit le mme et que les ractifs proviennent des mmes flacons de ractifs. Lorsquon effectue lanalyse sur plusieu

20、rs chantillons du mme type de minerai en mme temps, le rsultat de lanalyse dun seul matriau de rfrence certifi peut tre utilis. 7.3 Dosage 7.3.1 Mise en solution de la prise dessai Si la mise en solution est base sur le frittage lalcali, procder suivant 7.3.1.1; si elle est base sur lattaque lacide,

21、 procder suivant 7.3.1.2. 7.3.1.1 Attaque par frittage lalcali Placer la prise dessai !7.1) dans un creuset en nickel ou en car- bone vitreux (5,1), ajouter 3 g de peroxyde de sodium (4.11, mlanger soigneusement laide dune spatule en nicket (5.3) et tasser le mlange. Placer le creuset durant 1 2 min

22、 lentre dun four moufle (5.41, rgl une temprature de 4O z 20 C. Placer ensuite le creuset lintrieur du four rgl la mme temprature, et ly laisser durant 1 h. Sortir le creuset du four et refroidir dans un dessiccateur. NOTE - Le mlange ne devrait pas atteindre le point de fusion. Si cela arrivait, il

23、 est recommand de recommencer lopration une tempra- ture infrieure. ATTENTION - Porter des lunettes protectrices pendant Iopra- tion suivante : Placer le creuset contenant la masse fritte dans un bcher de 600 ml (de farme basse). Couvrir le bcher avec un verre de montre et ajouter 200 ml deau. Ajout

24、er 50 ml dacide chlorhy- drique (4.5) et 25 ml dacide perchlorique (4.8) pour dissoudre la masse fritte. * li Une autre Norme internationale (IS0 3082). qui est actuellement en prparation, traitera des methodes mecaniques dchantillonnage par prl- vements, et spcifiera galement des mthodes de prparat

25、ion des chantillons. 7 - - - NF A 20-41 4 AFNL NF AZO-414 84 B LO12372 000479b 23b H -4- Sortir le creuset du bcher et le rincer leau et lacide chlorhydrique (4.6). Dtacher le reste du mlange fritt adh- rant aux parois du creuset laide dun agitateur en verre bout caoutchout. Placer le bcher sur une

26、plaque chauffante et chauffer doucement la solution pour dissoudre compltement les produits fritts. Ajouter 1 ml dacide sulfurique (4.10) pour viter la prcipita- tion du titane. Dcouvrir partiellement le bcher et chauffer jusqu lapparition de denses fumes blanches dacide perchlo- rique, Couvrir ensu

27、ite compltement le bcher et continuer chauffer jusqu ce quil ny ait plus de fumes dans le bcher. Maintenir cet tat jusqu ce que la plus grande partie de lacide perchlorique se soit vapore, mais viter daller jusqu siccit. Laisser la solution se refroidir, puis ajouter environ 25 ml dacide chlorhydriq

28、ue (4.71, agiter et chauffer doucement pour dissoudre les sels. Laisser se former le prcipit durant quel- ques minutes, puis rincer les parois du bcher avec environ 30 ml deau. Continuer conformment 7.3.2. 7.3.1.2 Attaque lacide Placer la prise dessai (7.1) dans un bcher de 400 ml ide forme basse) e

29、t humecter avec 5 ml deau. NOTE - Pour les chantillons contenant plus de 0,l YO 0711m) de fluor QU pour ceux de teneur en fluor inconnue, ajouter 0,8 g dacide borique 14.2) dans le bcher contenant la prise dessai, avant dajouter les 5 rnl deau. Ajouter 50 ml dacide chlorhydrique (4.5). Couvrir le bc

30、her avec un verre de montre et chauffer doucement, sans aller bullition, jusqu dissolution complte de la prise dessai. Ajouter 1 ml dacide nitrique (4,121, puis 25 ml dacide perchlo- rique (4.8). Ajouter 1 ml dacide sulfurique (4.10) afin dviter la prcipitation du titane. Dcouvrir partiellement le b

31、cher et chauffer jusqu ce que de denses fumes blanches dacide perchlorique apparaissent. Couvrir le bcher compltement et continuer chauffer jusqu ce quil ny ait plus de fumes dans le bcher. Maintenir cet tat jusqu ce que la majeure partie de lacide perchlorique se soit vapore, mais viter daller sicc

32、it, Laisser la solution se refroidir, puis ajouter 25 ml dacide chlorhydrique (4.71, agiter et chauffer doucement pour dissou- dre les sels solubles. Ajouter environ 30 ml deau, mlanger et recueillir le prcipit sur un papier filtre texture serre conte- nant de petits morceaux de papier filtre ou une

33、 petite quantit de pulpe filtrante. Rincer le bcher leau en utilisant un agitateur en verre bout caoutchout. Laver le rsidu trois ou quatre fois avec de lacide chlorhydrique (4.6) chaud puis, enfin, avec de leau chaude, jusqu limination de tous les acides. Jeter le filtrat et les eaux de lavage ou l

34、es conserver en vue du dosage dautres lments (voir chapitre 9). Placer le rsidu 0t le filtre dans un creuset en platine (5.2), scher puis rduire le papier en cendres et, finalement, calciner dans un four moufle (5.41, rgl entre750 et 800 OC. Laisser le -= creuset se refroidir. Ajouter 2 ou 3 g de ca

35、rbonate de sodium (4.31, mlanger avec une spatule en nickel (5.3) et chauffer dans un four moufle, rgl entre 900 et 1 O00 OC pour raliser une fusion .complte. ATTENTION - Porter des lunettes protectrices pendant Iopra- tion suivante : Laisser le creuset se refroidir, puis le placer dans un bcher de

36、600 ml (de forme basse). Recouvrir le bcher dun verre de montte. Ajouter 200 ml deau, puis 50 ml dacide chlorhydrique (4.6) et 25 ml dacide perchlorique (4.8). Sortir le creuset du bcher et le rincer avec de leau et de lacide chlorhydrique (4.6). Racler le reste du mlange fondu adhrant la paroi du c

37、reuset au moyen dun agitateur en verre bout caoutchout. Chauffer doucement la solution pour dissoudre les produits fondus. Ajouter 1 ml dacide sulfurique (4.10) pour viter la prcipita- tion du titane. Dcouvrir le bcher partiellement et chauffer jusqu ce que de denses fumes blanches dacide perchloriq

38、ue apparaissent. Couvrir le bcher compltement et continuer chauffer jusqu ce quil ny ait plus de fumes dans le bcher. Maintenir cet tat jusqu ce que la plus grande partie de lacide perchlorique se soit vapore, mais viter daller siccit. Laisser le bcher se refroidir, ajouter 25 ml dacide chlorhydri-

39、que (4.7). Agiter et chauffer doucement pour dissoudre les sels solubles. Laisser le prcipit se former durant quelques minu- tes, puis rincer les parois du bcher avec environ 30 ml deau. Continuer suivant 7.3.2. 7.3.2 Traitement de la silice Filtrer la solution contenant la silice insoluble obtenue

40、suivant 7.3.1.1 ou 7.3.1.2 travers un papier filtre texture serre con- tenant de petits morceaux de papier filtre ou une petite quantit de pulpe filtrante. Rincer le bcher leau en se servant dun agitateur en verre bout caoutchout. Laver le rsidu lacide chlorhydrique (4.6) chaud et leau chaude pour l

41、iminer com- pltement lacide perchlorique puis, finalement, leau tide. Garder le rsidu sur le filtre. Jeter le filtrat et les eaux de lavage ou les conserver pour le dosage dautres lments (voir chapitre 9). Placer le rsidu, avec le filtre, dans un creuset en platine (5.2). Chauffer doucement jusqu si

42、ccit, puis rduire en cendres le papier filtre et calciner durant 30 min dans un four moufle (5.4),gI 1 O50 f 20 “C. Refroidir dans un dessiccateur et peser, 0,ooO 1 g prs, la silice brute. Rpter le chauffage comme indiqu ci-dessus jusqu obtention dune masse constante (masse ml). Humec- ter le rsidu

43、dans le creuset avec quelques gouttes deau, ajou- ter 5 gouttes dacide sulfurique (4.9) et, selon la teneur en silice, 5 15 ml dacide fluorhydrique (4.11). Chauffer douce- ment sous hotte pour chasser la silice et lacide sulfurique. Finalement, chauffer le creuset durant 15 min dans un four moufle r

44、gl 1 O50 k 20 OC. Refroidir dans un dessiccateur et peser, 0,000 1 g prs, les impurets. Rpter le traitement avec les acides sulfurique et fluorhydrique, et la calcination, jusqu obtention dune masse constante (masse rng). ,. AFNL NF AZO-434 84 E 1012372 0004797 172 E -5- 8 Expression des rsultats .

45、8.1 Calcul de la teneur en silicium La teneur en silicium, en pourcentage en masse, est calcule laide de la formule /?I, - 1?12 si % (I?l/t?/) = x 0,4674 x 100 x k 1113 ou in1 nant la silice brute; est la masse, en grammes, du creuset de platine conte- 1112 est la masse, en grammes, du creuset de pl

46、atine conte- nant les impurets; ni3 est la masse, en grammes, de la prise dessai; k est le facteur de conversion obtenu par la formule 100 loo - A k= ob A est lhumidit, en pourcentage en masse, dtermine suivant IS0 2596. 8.2 Exploitation gnrale des rsultats 8.2.1 Acceptation des rsultats danalyse Le

47、s rsultats de lanalyse de lchantillon pour essai doivent tre accepts si les rsultats de la mme analyse effectue sur le matriau de rfrence certifi correspondant concordent avec la valeur certifie dans les limites de tolrance admissibles pour les matriaux de rfrence certifis, et que la diffrence entre les deux valeurs obtenues sur lchantillon pour essai nest pas suprieure ia tolrance admissible pour les chantillons pour essai (tableau 2). 0 Si le rsultat de lanalyse du matriau de rfrenc