gbt 24227-2009 铬矿石和铬精矿 硅含量的测定 分光光度法和重量法

'ICS73．060．30D33a亘中华人民共和国国家标准Cn／T24227--2009铬矿石和铬精矿硅含量的测定分光光度法和重量法Chromiumoresandconcentrates--Determinationofsiliconcontent--Spectrophotometricmethodandgravimetricmethod(IS05997：1984Chromiumoresandconcentrates--Determinationofsiliconcontent--Molecularabsorptionspectrometricmethodandgravimetricmethod，MOD)2009-07-15发布2010—04—01实施丰瞀粥鬻瓣訾矬瞥霎发布中国国家标准化管理委员会仪1” 前言GB／T24227--2009本标准修改采用ISO5997：1984《铬矿石和铬精矿硅含量的测定分子吸收光谱法和重量法》(英文版)。本标准与ISO5997：1984相比，主要做了如下修改：——在“2规范性引用文件”中用国家标准代替对应的国际标准；——3．2．6．2中“硅标准溶液”由ISO5997：1984的“1mL该标准溶液含有0．0050mg硅”修订为本标准的“1mL该标准溶液含有0．0025mg硅”；——增加了“3．4取样和制样”；——增加了“3．5．1测定次数”；——增加了“4．4取样和制样”；——增加了“4．5．1测定次数”；——增加了“5试验报告”。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国生铁及铁合金标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中华人民共和国天津出人境检验检疫局、冶金工业信息标准研究院、宁波检验检疫科学技术研究院。本标准主要起草人：魏红兵、谷松海、王昊云、李安民、冯宇新、杨丽飞、朱晓艳、陈自斌。 铬矿石和铬精矿硅含量的测定分光光度法和重量法GB／T24227--2009警告——使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准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律法规规定的条件。1范围本标准规定了分光光度法和重量法测定铬矿石和铬精矿中硅含量。本标准适用于铬矿石和铬精矿中硅含量的测定。测定范围(质量分数)：分光光度法0．05％～0．5％；重量法0．5％～15．0％，本标准应遵守GB／T24228的有关规定。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。GB／T6682分析实验室用水规格和试验方法(GB／T66822008，ISO3696：1987，MOD)GB／T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶(GB／T12806--1991，eqvIsO1042：1983)GB／T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管(GB／T12808--1991，eqvISO648：1977)GB／T24228铬矿石和铬精矿化学分析方法通则(GB／T24228--2009，ISO6629：1981，MOD)GB／T24220铬矿石分析样品中湿存水的测定重量法(GB／T24220--2009，ISO6129：1981，MOD)GB／T24243铬矿石采取份样(GB／T24243--2009，ISO6153：1989，IDT)ISO6154铬矿石样品制备3分光光度法3．1原理试料用混合熔剂分解，以水浸取熔融物。用盐酸调节溶液的pH值，在柠檬酸存在下，硅与钼酸铵反应，生成黄色硅钼酸铵杂多酸，用抗坏血酸将其还原成蓝色硅钼酸铵络合物。用分光光度计对生成的络合物进行光度测量。3．2试剂除另有说明外，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GB／T6682的规定。3．2．1混合熔剂，取100g无水碳酸钠、50g四硼酸钠(预灼烧到不发泡)和0．5g硝酸钾在刚玉或硬钢研钵内研细混匀。3．2．2盐酸，p1．19g／mL。3．2．3盐酸，1+3。3．2．4混合酸，取5g柠檬酸和lg抗坏血酸溶解于100mL水中。用时配制。3．2．5钼酸铵溶液，50g／L。用重结晶的钼酸铵制备溶液，贮存于石英或聚乙烯容器中。重结晶时，将250g钼酸铵溶解于400mL水中，加热到70℃～80℃，用慢速滤纸过滤，冷却至室温。在搅拌下加入300mL精馏乙醇，使1 GB／T24227--2009沉淀沉降1h。通过置于布氏漏斗中的中速滤纸抽滤沉淀，用乙醇洗涤2次～3次，风干。注：如果不含还原成钼蓝的化合物，那么也可使用未重结晶的商业上可购得的试剂。3．2．6硅标准溶液。3．2．6．1硅储备溶液，50mg／L。称取0．1070g预先在1000℃～1100℃灼烧至恒重的二氧化硅(99．9％以上)于铂坩埚中，加入2g混合熔剂(3．2．1)，用铂丝混匀，盖上铂盖，于1000"C～1100℃下熔融。将坩埚和熔块一起转移到1000mL烧杯中。在缓慢加热的情况下，溶解熔块于100mL～lSOmL的10g／L碳酸钠溶液中。冷却溶液，用10g／L碳酸钠溶液稀释至750mL，转移至1000mL容量瓶中，用i0g／L碳酸钠溶液稀释至刻度，混匀。溶液贮存于聚乙烯瓶中。3．2．6．2硅标准溶液。用移液管吸取25．00mL硅储备溶液(3．2．6．1)于500mL烧杯中，用水稀释至350mL～400mL，用盐酸(3．2．3)酸化，调节溶液的pH值为1．5～1．7(用pH计(3．3．3)检查)，将溶液转移至500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。1mL该标准溶液含有0．0025mg硅。3．3仪器实验室常用设备仪器。单标线容量瓶和单标线吸量管应分别符合GB／T12806和GB／T12808的规定。3．3．1铂坩埚，配有铂盖、铂丝。3．3．2分光光度计。3．3．3pH计。3．4取样和制样3．4．1实验室样品分析用实验室样品应按GB／T24243、ISO6154进行取样和制样，粒度应小于100pm。3．4．2预干燥试样的制备将实验室样品充分混合，采用份样缩分法取样。按照GB／T24220中的规定，将试样在105℃～110℃的温度下进行干燥。3．5分析步骤3．5．1测定次数对同一预干燥试样，至少独立测定2次。注：“独立”一词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。3．5．2试料量称取0．1g试料(3．4．2)，准确至0．0002g。3．5．3空白试验和验证试验按照所有的分析步骤随同试料进行空白试验，同时分析同类型标准样品做验证试验。3．5．4试料的分解将试料(3．5．2)置于铂坩埚(3．3．1)中，加入2g混合熔剂(3．2．1)，用铂丝(3．3．1)混匀，盖上铂盖(3．3．1)，于l000℃～1100℃下熔融。冷却盛有熔块的坩埚，转移至250mL聚四氟乙烯塑料烧杯中。在缓慢加热条件下，将熔块溶解于70mL～80mL水中(如果需要，过滤该溶液)。冷却溶液，用盐酸(3．2．3)酸化，调节溶液的pH值为1．5～1．7(用pH计(3．3．3)检查)，将溶液转移至i00mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。3．5．5测试溶液的制备3．5．5．1溶液的移取根据预期的硅含量，按表1用移液管分别移取一定体积的溶液(3．5．4)，分别置于两个100mL容2 量瓶中。表1溶液移取体积GB／T24227--2009硅含量(质量分数)／％移取溶液的体积／mLo．05～o．2510．00>o．25～o．505．OO3．5．5．2光度测量用溶液的制备向每个容量瓶中加入1．SmL盐酸(3．2．3)和60mL～65mL水。向其中一个容量瓶中加入5mL钼酸铵溶液(3．2．5)，混匀，静置10rain。然后向两个容量瓶中各加入5mL混合酸(3．2．4)，用水稀释至刻度，混匀，静置15rain。3．5．6吸光度的测量使用分光光度计(3．3．2)于810nm波长处，以不加钼酸铵的溶液作参比，将试液置于20mm～50mm的比色皿中测定吸光度。3．5．7校准曲线的制做用微量滴定管分别移取0．00mL、2．00mL、4．00mL、6．00mL、8．00mL和10．00mL硅标准溶液(3．2．6．2)于100mL单标线容量瓶中，分别相当于0．00mg、0．005mg、0．010mg、0．015mg、0．020mg和0．025mg硅。分别加入1．5mL盐酸(3．2．3)、60mL～65mL水和5mL钼酸铵溶液(3．2．5)，混匀，静置10min。然后加入5mL混合酸(3．2．4)，用水稀释至刻度、混匀，静置15min。用补偿溶液作参比溶液，按照3．5．6规定测量各溶液的吸光度。以吸光度值对硅含量制作校准曲线。3．6结果计算根据绘制的校准曲线(3．5．7)扣除空白试验的吸光度读数，将试液吸光度读数转换成硅含量。按式(1)计算硅含量w(Si)(质量分数)，用百分数表示(％)：w(Si)一翥揣×K一赤×K⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)式中：m。——从校准曲线上查出的分取试液中硅的质量，单位为毫克(mg)；m。——与分取试液相当的试料的质量，单位为克(g)；K——以干态表示的硅含量的换算因子。3．7允许差实验室内分析结果的差应不大于表2所列允许差。表2允许差蹦硅含量(质量分数)允许差0．05～0．250．02>0．25nO．500．054重量法4．1原理试料用硝酸和高氯酸分解，或者用过氧化钠熔融，盐酸和高氯酸分解。用高氯酸脱水析出硅酸，过滤。灼烧残渣，称重。用氢氟酸和硫酸处理残渣，再灼烧、称重。4．2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GB／T66823 GB／T24227--2009的规定。4．2．1碳酸钠，无水或在500℃预灼烧。4．2．2过氧化钠(Na20z)，干粉。4．2．3硫酸，p1．84g／mL。4．2．4硫酸，1+1。4．2．5高氯酸，P1．67g／mL。注：吸人或接触皮肤有中毒的危险。应在远离明火的强力通风厨中操作，避免吸入酸雾和接触皮肤、眼睛和衣服。4．2．6盐酸，P1．19g／mL。4．2．7盐酸，l+4。4．2．8盐酸，l+9。4．2．9盐酸，1+100。4．2．10氢氟酸，p1．13g／mL。4．2．11硝酸，P1．40g／mL。4．3仪器实验室常用设备仪器。单标线容量瓶和单标线移液管应分别符合GB／T12806和GB／T12808的规定。4．3．1坩埚，铁或镍材质，镍棒。4．3．2铂坩埚。4．3．3马弗炉，能保持1000℃～1100℃温度。4．4取样和制样4．4．1实验室样品分析用实验室样品应按GB／T24243、ISO6154进行取样和制样，粒度应小于100,um。4．4．2预干燥试样的制备将实验室样品充分混合，采用份样缩分法取样。按照GB／T24220的规定，将试样在105℃～110℃的温度下进行干燥。4．5分析步骤4．5．1测定次数对同一预干燥试样，至少独立测定2次。注：。独立”一词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。4．5．2试料根据预期的硅含量按表3称取预干燥试样(4．4．2)，精确至0．0002g。表3试料称取量I硅含量(质量分数)／％试料量／gIo．50～2．501．0>2．50～15．000．54．5．3空白试验和验证试验按照所有的分析步骤随同试料进行空白试验，同时分析同类型标准样品做验证试验。4．5．4试料的分解4．5．4．1碱熔融分解法将试料(4．5．2)置于铁坩埚或镍坩埚(4．3．1)中，加入8g～10g过氧化钠(4．2．2)。用镍棒混匀坩埚中内容物，覆盖1g～2g过氧化钠(4．2．2)，于750℃～800℃温度下熔融，不时的通过摇动混合坩埚4 GB／T24227--2009中的内容物。冷却坩埚，将其置于500mL氟塑料烧杯中，用聚乙烯表面皿盖上烧杯，用150mL～200mL水浸出熔块。用热水冲洗表面皿和坩埚，从烧杯中取出坩埚。小心向烧杯中加入盐酸(4．2．6)，直至氢氧化铁溶解为止，将溶液转移到600mL玻璃烧杯中，加入60mL高氯酸(4．2．5)，混匀，加热至冒高氯酸白色烟雾，继续加热保持该状态直至析出盐类。冷却溶液，沿烧杯壁小心注入30mL盐酸(4．2．8)，再加入150mL～200mL水，加热使盐类溶解。将沉淀收集于加有少量无灰滤纸纸浆的慢速滤纸上，用热盐酸(4．2．9)冲洗烧杯，并用带胶头的玻璃棒扫清所有附着的硅酸颗粒，用热盐酸(4．2．9)冲洗残渣10次～12次，再用热水冲洗2次到3次。将滤液和洗液收集于600mL烧杯中。保存滤纸上的残渣。往滤液中加入10mL高氯酸(4．2．5)，加热至冒高氯酸白色烟雾。继续加热，并保持该状态直至有盐类析出。冷却溶液，加入40mL～50mL热水，混匀，加热至盐类溶解，过滤残渣，然后按前述要求冲洗滤纸。将此处得到的残渣与硅酸主残渣合并，保留残渣和滤纸，按4．5．5规定继续操作。4．5．4．2酸浸分解法将试料(4．5．2)置于250mL烧杯中，用5mL水润湿，加入50mL～70mL高氯酸(4．2．5)和5mL硝酸(4．2．11)，盖上表面皿，加热至出现高氯酸的白色烟雾，继续加热使铬氧化。注：不能完全蒸干，因为加热高氯酸盐涉及判安全问题。移开表面皿，小心地沿烧杯壁滴加盐酸(4．2．6)直至铬酰氯的棕色烟雾停止放出，铬被还原成三价，盖上表面皿，继续加热溶液使铬完全氧化。重复该操作蒸馏铬酰氯直至试料充分分解。重新盖上表面皿，继续加热至烧杯中的雾气透明，保持该状态直至大部分高氯酸被蒸发，但要避免蒸干。注：操作时，要避免吸人、吞人或接触铬酰氯，防止中毒，应在远离明火的强力通风厨内操作，避免吸人烟雾和接触皮肤、眼睛和衣服。待烧杯冷却后，加入50mL盐酸(4．2．7)，搅拌，低温加热，溶解可溶性盐。加入约50mL热水，搅拌，将沉淀收集于盛有少量无灰滤纸浆的中速滤纸上。用热盐酸(4．2．9)冲洗烧杯，并用带胶头的玻璃棒扫清所有附着的硅酸颗粒。用热盐酸(4．2．9)冲洗残渣，直至无铁盐为止，最后用热水冲洗2次～3次。弃去滤液和清洗液。将滤纸及残渣置于铂坩埚(4．3．2)中，烘干，将滤纸灰化，在750℃～800℃灼烧。待坩埚冷却，加2g～3g碳酸钠(4．z．1)，用样品勺混匀。在900℃～i000℃熔融。待坩埚冷却，再放入原烧杯里，盖上表面皿，加入50mL盐酸(4．2．7)，低温加热至熔块溶解，用水冲洗坩埚，然后从烧杯内取出坩埚。加人30mL高氯酸(4．2．5)，表面皿不完全覆盖烧杯情况下，加热直至出现浓的高氯酸白色烟雾。盖上烧杯，继续加热，直至烧杯内的雾气透明为止。保持该状态直至大部分高氯酸被蒸出，但要避免蒸干。待烧杯冷却，加入50mL盐酸(4．2．7)搅拌，低温加热，至可溶性盐类溶解，然后冲洗烧杯壁，用热水稀释至约100mL。用盛有少量无灰滤纸浆的慢速滤纸过滤溶液，用带胶头的玻璃棒扫清所有附着的硅酸颗粒。用热盐酸(4．2．9)冲洗烧杯，并洗涤残渣10次～12次，然后用热水洗涤2次～3次，保留残渣和滤纸，按4．5．5规定继续操作。4．5．5残渣的处理将残渣(4．5．4)和滤纸放人铂坩埚(4．3．2)中，低温下干燥、灰化滤纸，然后在1000℃～1100℃的马弗炉(4．3．3)中灼烧至恒量。在干燥皿中冷却后，称量，标记为m，。用数滴硫酸(4．2．4)润湿残渣，加3mL～5mL氢氟酸(4．2．10)。低温加热除去硅酸和硫酸。最后将坩埚在1000℃～1100℃的马弗炉(4．3．3)中灼烧15min。在干燥器中冷却，称重，标记为mz。反复用硫酸和氢氟酸处理，直到得到5 CS／X24227—_2009恒重的残渣为止。4．6结果计算按式(2)计算硅含量w(Si)(质量分数)，用百分数表示(％)训(Si)鱼坠二二竺生L二』翌生二堂×o．4675×100×Kmo式中：m。——试料的质量，单位为克(g)5m，——硅及铂坩埚的质量，单位为克(g)57TI,。——除去硅后杂质及铂坩埚的质量，单位为克(g)；m，’——空白试验硅及铂坩埚的质量，单位为克(g)；m：’——空白试验除去硅后杂质及铂坩埚的质量，单位为克(g)K——以干态计算硅含量的换算因子。4．7允许差实验室内分析结果的差应不大于表4所列允许差。表4允许差“硅含量(质量分数)允许差o．50～i．ooo．08>i．oo～2．ooo．10>2．oo～4．ooo．i5>4．oo～8．ooo．20>8．oo～15．ooO．254．8由硅含量换算成二氧化硅含量的转换公式按式(3)将试样中硅含量换算成二氧化硅含量w(sio：)(质量分数)，用百分数表示(％)：w(si02)==2．1393×w(Si)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)5试验报告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)本标准的编号；d)试样本身必要的详细说明；e)分析结果；f)测定过程中存在的任何异常特性和在本标准中没有规定的可能对试样的分析结果产生影响的任何操作。'