ICS73.060.10 D31 中华人民共和国国家标准 GB/T6730.16—2016 代替GB/T6730.16—1986 铁矿石 硫含量的测定 硫酸钡重量法 Ironores—Determinationofsulfurcontent—Bariumsulfategravimetricmethod 2016-10-13发布 2017-09-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T6730《铁矿石》分为几十个部分。 本部分为GB/T6730的第16部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T6730.16—1986《铁矿石化学分析方法 硫酸钡重量法测定硫量》。本部分与 GB/T6730.16—1986相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下: ———将名称修改为《铁矿石 硫含量的测定 硫酸钡重量法》; ———增加了“警告”“规范性引用文件”“仪器”“试验报告”“附录B”“附录C”等内容; ———测定范围由“0.300%~5.00%”修改为“0.030%~5.00%”; ———样品分解方法由过氧化钠-碳酸钠熔融分解修改为碳酸钠-氧化锌半熔分解; ———浸取方法由煮沸浸出修改为电磁搅拌浸出; ———进行了实验室间精密度共同试验,用统计得到的重复性限r和再现性限R代替了“允许差”。 本部分由中国钢铁工业协会提出。 本部分由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会(SAC/TC317)归口。 本部分主要起草单位:长沙矿冶研究院有限责任公司、冶金工业信息标准研究院、北仑出入境检验 检疫局、鞍钢集团矿业公司。 本部分主要起草人:张志勇、李子尚、陈述、陈自斌、卢春生、周海波、杨林、陈贺海、陈志华。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T6730.16—1986。 ⅠGB/T6730.16—2016 铁矿石 硫含量的测定 硫酸钡重量法 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 GB/T6730的本部分规定了用硫酸钡重量法测定硫含量。 本部分适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿和球团矿中硫含量的测定,测定范围(质量分数):0.030%~ 5.00%。 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/T6379.1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第1部分:总则与定义 GB/T6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2部分:确定标准测量方法重复 性与再现性的基本方法 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T6730.1 铁矿石 分析用预干燥试样的制备 GB/T6730.3 铁矿石化学分析方法 重量法测定分析试样中吸湿水量 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T10322.1 铁矿石 取样和制样方法 3 原理 试料以碳酸钠-氧化锌混合熔剂半熔分解,在电磁搅拌下用水浸出硫酸根离子,过滤除去氢氧化物、 碳酸盐等沉淀。滤液在稀盐酸溶液中,加入氯化钡,使硫酸根定量生成硫酸钡沉淀。灼烧,称量,根据硫 酸钡的质量计算硫的含量。 4 试剂与材料 除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682规定的三级及三级以上蒸 馏水或去离子水或与其纯度相当的水。 4.1 碳酸钙。 4.2 碳酸钠-氧化锌混合熔剂,碳酸钠(研磨至粒度小于125μm)与氧化锌按质量比3∶2混匀。 4.3 氢氟酸,ρ=1.15g/L。 4.4 盐酸,1+1。 4.5 硫酸,1+1。 4.6 过氧化氢,30%(质量分数)。 4.7 无水乙醇。 1GB/T6730.16—2016 4.8 柠檬酸溶液,500g/L。 4.9 碳酸钠溶液,20g/L。 4.10 硝酸银溶液,10g/L。 称取硝酸银1g溶于水,稀释至100mL,保存于棕色滴瓶中。 4.11 氯化钡溶液,100g/L。 称取100g氯化钡溶于适量水中,慢速定量滤纸过滤后用水稀释至1000mL,混匀。 4.12 氯化钡-盐酸洗液,取10mL氯化钡溶液(见4.11),加20mL盐酸溶液(见4.4),用水稀释至 1000mL,混匀。 4.13 甲基橙指示剂溶液,1g/L。 5 仪器 分析中,仅用通常的实验室仪器。 5.1 马弗炉。 5.2 瓷坩埚。 新的瓷坩埚在使用前加入8g混合熔剂(见4.2),于790℃灼烧1h,冷却后倒掉混合熔剂,将坩埚 洗净烘干备用。 5.3 可调速磁力搅拌器。 6 取样和制样 6.1 实验室试样 分析用实验室试样应按GB/T10322.1进行取样和制备,粒度应小于100μm。如试样中化合水或 易氧化物含量较高时,其粒度应小于160μm。 注:化合水和易氧化物含量高的规定见GB/T6730.1。 6.2 试样的制备 6.2.1 化合水或易氧化物含量较高的矿石 下列类型的矿石,按GB/T6730.3的规定制备一空气平衡试样: a) 含金属铁的加工矿; b)含硫量大于0.2%的天然或加工矿; c)含化合水大于0.2%的天然或加工矿。 6.2.2 除6.2.1范围外的矿石 充分混匀实验室试样,按GB/T6730.1的规定,在105℃±2℃温度下干燥试样,于干燥器中冷却 至室温备用。 7 分析步骤 7.1 测定次数 对同一试样,至少独立测定两次。 2GB/T6730.16—2016 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。 7.2 试料量 按表1称取试料,精确至0.0001g。 表1 试料量 硫含量(质量分数)/% 试料量/g 预加的混合熔剂量/g 0.030~0.100 2.00 9.0 0.100~1.00 1.00 9.0 1.00~5.00 0.30 7.0 7.3 空白试验 随同试料进行空白试验,所用试剂须取自同一试剂瓶。 7.4 验证试验 随同试料分析同类型的标准样品。 7.5 测定 7.5.1 熔样浸取 将试料(见7.2)置于预先放有按表1规定量的混合熔剂(见4.2)的30mL瓷坩埚(见5.2)中,加入 1g碳酸钙(见4.1),混匀,再覆盖1g~2g混合熔剂(见4.2),于780℃±20℃马弗炉中熔60min,取出 稍冷后放入干燥器中。 坩埚冷却后迅速将半熔产物转入200mL烧杯中,立即加50mL水,并搅拌防止样品结块。坩埚中 加20mL水于电热板上微沸5min后并入原液,并吹洗坩埚内壁3次~5次,控制溶液总体积约 100mL,置于磁力搅拌器(5.3)上以200r/min的速度搅拌60min。如溶液呈绿色或紫色时,加1mL 无水乙醇(见4.7)在沸水浴中加热至绿色消失。 注:为防止样品结块,坩埚在干燥器中的冷却时间越短越好,可根据经验在坩埚外壁不烫手时即可。 7.5.2 分离 用中速滤纸过滤,沉淀尽可能留在原烧杯中,滤液收集于300mL烧杯中,用热的碳酸钠溶液(见 4.9)洗涤烧杯4次~5次,洗涤沉淀7次~8次。 7.5.3 沉淀 向滤液(见7.5.2)中加入4mL柠檬酸溶液(见4.8),加入2滴甲基橙溶液(见4.13),不断搅拌下,从 杯口缓慢加入盐酸(见4.4)中和至溶液恰呈红色,加入4mL盐酸(见4.4),用水稀释至约300mL[试样 如含铬,此时应加入8滴过氧化氢(见4.6)],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10mL热的氯化钡溶液(见4.11),溶液在低温电热板上保温2h,取下,放置过夜。 用加少量滤纸浆的慢速定量滤纸过滤,沉淀用氯化钡-盐酸洗液(见4.12)倾洗2次,再将沉淀洗至 滤纸上,并用擦棒擦净烧杯,用温水洗至无氯离子,用硝酸银溶液(见4.10)检验。 3GB/T6730.16—2016 7.5.4 称量 将沉淀(见7.5.3)连同滤纸移入已恒量的铂坩埚中,低温灰化,于500℃灼烧10min,再于约800℃ 灼烧20min,冷却,加入4滴硫酸(见4.5)、2mL氢氟酸(见4.3),低温蒸发至冒尽硫酸烟,再于800℃ 灼烧30min,取出置于干燥器中,冷却至室温后称重,重复灼烧至恒量。 8 分析结果及其表示 8.1 硫含量的计算 按式(1)计算试样硫含量ωS,以质量分数(%)表示: ωS=[(m1-m2)-(m3-m4)] m0×K1×K2×100…………………(1) 式中: m1———铂坩埚和沉淀的质量,单位为克(g); m2———铂坩埚的质量,单位为克(g); m3———铂坩埚和空白试验沉淀的质量,单位为克(g); m4———空白试验用铂坩埚质量,单位为克(g); m0———试料量,单位为克(g); K1———硫酸钡换算为硫的换算系数,K1=0.1374; K2———由公式K2=100 100-A所得的换算系数(如使用预干燥试样则K2=1),A是按照GB6730.3 测定得到的吸湿水质量分数(%)。 8.2 结果的一般处理 8.2.1 重复性和再现性 本部分的精密度试验是在2014年~2015年由8个实验室,对4个不同水平的硫含量试样进行共 同试验确定的。每个实验室对每个水平的硫含量按GB/T6379.1规定的重复性条件下测定3次。 各实验室报出的原始数据(测定结果)参见附录B。共同试验数据按GB/T6379.