ICS73.060.10 D31 中华人民共和国国家标准 GB/T6730.20—2016 代替GB/T6730.20—1986 铁矿石 磷含量的测定 滴定法 Ironores—Determinationofphosphoruscontent—Titrimetricmethod 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》分为几十部分: 本部分为GB/T6730的第20部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T6730.20—1986《铁矿石化学分析方法 容量法测定磷量》,本部分与 GB/T6730.20—1986相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下: ———增加了警告、规范性引用文件、试验报告; ———增加了硝酸标准滴定溶液的浓度计算公式; ———增加了对仪器的要求; ———修改了试料分解过程、残渣处理操作的表述; ———增加了钛含量大于18mg的试料残渣处理操作; ———增加了8.3氧化物系数。 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。 本部分起草单位:鞍钢矿业集团、首钢技术研究院、宁波出入境检验检疫局、鞍钢股份有限公司、长 沙矿冶研究院有限责任公司、冶金工业信息标准研究院。 本部分主要起草人:李玉林、陈志华、高景俊、申恒昌、孙德明、张磊、孙丽君、陈自斌。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T6730.20—1986。 ⅠGB/T6730.20—2016 铁矿石 磷含量的测定 滴定法 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的本部分规定了酸碱滴定法测定磷含量。 本部分适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿和球团矿中磷含量的测定。测定范围(质量分数):0.030%~ 3.0%。 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/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/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 GB/T12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶 GB/T12808 实验室玻璃仪器 单标线移液管 3 原理 试料用盐酸、硝酸、高氯酸分解,过滤,滤液作为主液保留。残渣用氢氟酸除硅、碳酸钠熔融,用稀盐 酸浸取后,加三氯化铁,用氨水沉淀法回收磷,沉淀物在盐酸中溶解,与主液混合在一起。在含有适量硝 酸和硝酸铵的条件下,加钼酸铵生成磷钼酸铵沉淀。沉淀溶于过量的氢氧化钠标准溶液中,用硝酸标准 溶液滴定过量氢氧化钠,借此测定磷含量。 4 试剂 分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的蒸馏水或与其纯度相当 的水。 4.1 碳酸钠,无水。 4.2 硝酸钠。 4.3 盐酸,ρ=1.19g/mL。 4.4 盐酸,1+4。 4.5 硝酸,ρ=1.42g/mL。 4.6 硝酸,2+100。 4.7 高氯酸,ρ=1.67g/mL。 4.8 硫酸,ρ=1.84g/mL。 1GB/T6730.20—2016 4.9 氢氟酸,ρ=1.15g/mL。 4.10 氨水,ρ=0.90g/mL。 4.11 硝酸银溶液,10g/L。 4.12 碳酸钠溶液,10g/L。 4.13 氢溴酸,1+3。 4.14 过氧化氢,1+9。 4.15 邻苯二甲酸氢钾,基准试剂。 4.16 硝酸铵溶液,300g/L。 4.17 三氯化铁溶液,9g/L。 4.18 硫酸铁溶液,50g/L。 在100mL的硫酸(1+30)中溶解5g的七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。 4.19 钼酸铵溶液。 称取40g结晶钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]溶于300mL温水和80mL氨水(4.10)中,冷却, 在搅拌下分数次徐徐倾入600mL硝酸(1+1)中。 4.20 去二氧化碳水。 将水煮沸15min,冷却,用适当方法防止再吸收二氧化碳。 4.21 甲基红溶液,2g/L。 溶解0.2g甲基红于90mL乙醇中,以水稀释至100mL,混匀。 4.22 酚酞溶液,50g/L。 溶解0.5g酚酞于90mL乙醇中,用水稀释至100mL,混匀。 4.23 氢氧化钠标准滴定溶液,c(NaOH)≈0.1mol/L。 4.23.1 配制: 称取4g氢氧化钠溶于1000mL新煮沸并冷却的水中混匀,贮于干塑料瓶中。 4.23.2 标定: 称取0.5000g预先于105℃~110℃烘干1h并冷却至室温的邻苯二甲酸氢钾,加100mL新煮 沸冷却后的水,加3滴~4滴酚酞溶液(4.22),用氢氧化钠标准滴定溶液(4.23.1)滴定至浅红色。氢氧 化钠标准滴定溶液的浓度按式(1)计算: c1=m×1000 204.2×V…………………………(1) 式中: c1———氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); m———称取邻苯二甲酸氢钾的质量,单位为克(g); V———标定所消耗氢氧化钠标准溶液体积,单位为毫升(mL); 204.2———邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol)。 4.24 硝酸标准滴定溶液,c(HNO3)≈0.1mol/L。 4.24.1 配制: 取6.5mL硝酸(4.5),用水稀释至1000mL,混匀。 4.24.2 标定: 准确分取20.00mL氢氧化钠标准滴定溶液(4.23),用新煮沸并冷却后的水稀释至100mL,加 3滴~4滴酚酞溶液(4.22),以硝酸标准溶液滴定至无色,硝酸标准滴定溶液的浓度按式(2)计算: c2=20.00×c1 V'…………………………(2) 2GB/T6730.20—2016 式中: c2———硝酸标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); c1———氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); V'———标定所消耗硝酸标准溶液体积,单位为毫升(mL)。 5 仪器 实验室常用设备仪器。单标线容量瓶和单标线移液管分别符合GB/T12806和GB/T12808的 规定。 6 取样和制样 6.1 实验室试样 按照GB/T10322.1进行取样和制样,试样粒度应小于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 预干燥试样 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 对同一预干燥试样,至少独立测定两次。 注:“独立”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、盐酸和高氯酸加入量 磷含量/% 试料量/g 盐酸(4.3)/mL 高氯酸(4.7)/mL <0.1 2.00 40 15 0.1~0.3 1.00 25 10 >0.3~0.6 0.50 25 10 >0.6~1.2 0.25 25 10 >1.2~3.0 0.10 25 10 3GB/T6730.20—2016 7.3 空白试验及验证试验 7.3.1 空白试验 随同试料做空白试验,所用试剂需取自同一试剂瓶。 7.3.2 验证试验 随同试料分析进行同类型标准样品。 7.4 测定 7.4.1 试料的分解 将试料(7.2)置于250mL烧杯中,按表1加入盐酸(4.3),在加热板低温区(60℃~100℃)加热 1h。加入5mL硝酸(4.5),再按表1加高氯酸,盖上表面皿,继续转至较高的温度区加热至产生浓厚的 高氯酸白烟,保持烧杯壁上有稳定的酸回流约5min~10min,取下冷却后,加10mL盐酸(4.3)、40mL 热水。用中速定量滤纸过滤溶液,用热盐酸(4.4)洗涤烧杯和残渣至无三氯化铁的黄色,再用热水洗至 无氯离子[用硝酸银溶液(4.11)检查],滤液和洗液收集于300mL烧杯中,并加热浓缩,作为主液保存。 当溶液中含砷量大于0.2mg时,在产生高氯酸白烟并回流5min~10min后取下冷却,加2mL盐 酸(4.3)和10mL氢溴酸(4.13),不盖表皿继续加热至冒浓烟,取下冷却。以下同分析步骤。 7.4.2 残渣的处理 7.4.2.1 滤纸连同残渣移入铂坩埚中,干燥并碳化,在800℃左右灼烧10min~20min进行灰化,冷 却,加几滴高氯酸(4.7)润湿残渣、5mL氢氟酸(4.9),低温加热,蒸发至高氯酸白烟冒尽去除二氧化硅, 冷却,加3g碳酸钠(4.1),从800℃升温至900℃~950℃熔融至熔融物清亮。取出并摇动坩埚,使熔 融物均匀附于坩埚壁,冷却后,置于300mL烧杯中,加50mL盐酸(4.4),加热浸取,并用热水洗出 坩埚。 对含钡高的试料,在将盛熔融物的坩埚放入300mL烧杯后,加100mL热水浸取熔融物,擦净并洗 出坩埚。用中速滤纸加纸浆过滤,以碳酸钠溶液(4.12)洗烧杯4次,洗沉淀10次~12次。弃去滤纸及 沉淀,滤液和洗液收集在30