铝土矿化验(铝土矿分析)
1、二氧化硅的测定 1.1方法原理
样品经氢氧化钠熔融后,熔块用热水浸取,然后倒入盐酸溶液中,然后测定二氧化硅的含量。在0.1~0.2mol/L的盐酸酸度下使分子分散状态的硅酸与钼酸铵生成硅钼黄,然后用硫酸亚铁铵将硅钼黄还原成硅钼蓝,用比色法测定。 本标准测定范围:≤15% 1.2试剂
1.2.1盐酸:1+99; 1.2.2盐酸:1+1溶液; 1.2.3钼酸铵:100g/L;
1.2.4硫酸-草酸-硫酸亚铁铵混合液; 1.2.5氢氧化钠:粒状 1.3分析手续:
1.3.1称取0.2500克试样于30毫升银坩埚中,加3克粒状氢氧化钠,放入720℃的马弗炉,溶融15~20分钟。(同时带一个空白坩锅,加3克粒状氢氧化钠,熔融5分钟)。取出坩埚,稍冷用坩埚钳不断转动坩埚,使熔融物均匀地附在坩埚壁上,放置片刻,坩埚底部用冷水洗底,然后将坩埚放在直径为9厘米的玻璃漏斗上。漏斗插入已加有40毫升1+1盐酸和50mL 水的250毫升容量瓶中。加少量沸水于坩埚中,待剧烈反应后将浸出物在边摇动容量瓶的同时倒入漏斗中,再加入沸水于坩埚中,将坩埚内的熔融物全部浸出为止。用3N 的盐酸洗涤坩埚,最后用热水洗净坩埚和漏斗,将容量瓶中的溶液摇匀,用流水冷却至室温,用水稀释至刻度,混匀。此溶液可供测定三氧化二铁,三氧化二铝,二氧化钛,氧化钙等用。 1.3.2移取5.00毫升制备溶液于100毫升容量瓶中,加入40毫升1+99的盐酸,4毫升100g/L的钼酸铵溶液,混匀。根据室温不同,放置适当时间(室温低于20℃时,放置15~20分钟;20~30℃时,放置10~15分钟;30~40℃时放置5~10分钟)。然后加入20毫升硫酸—草酸—硫酸亚铁铵混合液,用水稀释至刻度,混匀。
1.3.3将部分试液移入1cm 吸收皿中于721分光光度计700nm 处测得吸光度,减去空白吸光度后乘以换算系数得相应的SiO 2的百分比含量。 1.4分析结果计算:
SiO 2%=
式中:
A
⨯100 B
A---消光减去空白在工作曲线上查得二氧化硅的含量,毫克。 B---分取式样的量,毫克。
1.5标准曲线绘制:
1.5.1取0.1mg/ml的标准SiO 2溶液0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10ml 到一组100ml 容量瓶中
1.5.2加3NHCl2mL, 加水稀释至50mL 加入100g/L的钼酸铵4mL ,混匀,
1.5.3发色一定时间,加入20mL 硫酸—草酸—硫酸亚铁铵混合液,用水稀释至刻度混匀。 1.5.4用1cm 吸收皿 于722光度计700nm 处测得吸光度(在700nm 处测得吸光度摩尔吸收系数最大,说明对该波长的光吸收能力最强,因此在这里进行分光光度测定,灵敏度也最高),,以SiO 2 百分比含量为横坐标, 以吸光度为纵坐标,制标准曲线。 1.5.5此组溶液含SiO 2为0、0.1mg/100mL……1mg/100mL。 1.6允许差
实验室间分析结果的差值应不大于表1中所列允许差。 允许差表1(%)
二氧化硅含量
≤5.00 5.00~10.00 10.00~15.00
1.7注意事项:
1.7.1溶液中SiO 2 浓度要求小于0.7mg/mL,所以当样品中SiO 2含量高过应减少称样量; 1.7.2熔样品时,溶液的酸度控制在0.5~1.5mol/L否则硅会发生聚合反应;
1.7.3钼酸铵与硅酸作用的酸度应控制在0.1~0.2mol/L之间,在此酸度下生成的硅钼黄最为稳定;
1.7.4严格控制发色时间;
1.7.5银坩埚在高温炉中拿出来时不要在冷水中急剧冷却,以免其变形;
1.7.6加入NaOH 的量为试样的8~10倍,熔融前应在低温时放入加热除去水份,以免引起啧溅,或于银坩埚中加乙醇数滴,放入炉中升温使水份随乙醇的挥发或燃烧除去水份;
2、邻菲啰啉法测定三氧化二铁含量的测定 2.1方法提要
试样用碱熔融,用盐酸浸取,在适当酸度下,三价铁用盐酸羟胺还原为二价铁。 在乙酸盐缓冲介质中,二价铁与邻二氮杂菲形成有色络合物,在波长510nm 处测量其吸光度。本标准测定范围:≤15%。 2.2试剂
盐酸羟胺—邻二氮杂菲—乙酸—乙酸钠混合液; 2.3分析步骤:
2.3.1移取5.00mL 制备的试液于100mL 容量瓶中,加入20mL 盐酸羟胺—邻二氮杂菲—乙酸—乙酸钠混合液,用水冲至刻度,混匀。
2.3.2将部分试液移入1cm 吸收皿中,于分光光度计510nm 处,测其吸光度,减去空白吸光度后乘以换算系数得出相应的三氧化二铁百分含量。 2.4分析结果计算:
允许差 0.20 0.30 0.40
Fe 2O 3%=
式中:
A
⨯100 B
A---消光减去空白在工作曲线上查得三氧化二铁的含量,mg 。 B---分取试样的量,mg 。
2.5标准曲线的绘制:
2.5.1移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00mL 的0.1mg/ml的三氧化二铁标准溶液分别置于一组100mL 容量瓶中。
2.5.2以下按分析步骤进行。以试剂空白为参比,测量吸光度,以三氧化二铁百分含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,计算换算系数。
2.5.3此组溶液中分别含三氧化二铁0、0.1 、0.2 ……0.6mg/100ml。 2.6允许差:
实验室间分析结果的差值应不大于下列表中的允许差:
三氧化二铁含量% 1.00~5.00 5.00~10.00 10.00~15.00
3、三氧化二铝的测定 3.1范围
本部分规定了铝土矿中氧化铝含量的测定方法。
本部分适用于铝土矿中氧化铝含量的测定,测定范围:40%~80% 3.2方法提要
试样经碳酸钠-硼酸或氢氧化钠熔融分解,热水提取,盐酸酸化,用乳酸掩蔽钛或在EDTA 存在下用氢氧化钠分离出去铁和钛等杂质元素,然后在弱酸性溶液中使铝与过量的EDTA 络合,以二甲酚橙为指示剂,先用前标准溶液滴定过量的EDTA ,再用氟盐取代与铝络合的EDTA ,最后用铅标准溶液滴定取代出的EDTA 。 3.3 试剂 3.3.1 无水碳酸钠 3.3.2 硼酸 3.3.3 氢氧化钠 3.3.4 氟化钠
3.3.5 盐酸(1.19g/mL) 3.3.6 盐酸(1+1) 3.3.7 盐酸(2+98)
3.3.8 氢氧化钠溶液(400g/L) 3.3.9 氢氧化钠(100g/L)
3.3.10乙二胺四乙酸二钠(EDTA )溶液(0.08mol/L) 3.3.11乳酸(1+4) 3.3.12氨水(1+1) 3.3.13盐酸(1+3)
3.3.14乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH 6);将260g 乙酸钠溶于500mL 水中,加10mL 冰乙酸,
允许误差% 0.20 0.30 0.40
加水稀释至1L 。
3.3.15酚酞指示剂溶液(1g/L)
3.3.16溴甲酚绿指示剂溶液(1g/L):将0.10g 溴甲酚绿溶于100mL 水中,滴加氢氧化钠溶液(3.8)至溶液呈蓝色。
3.3.17二甲酚橙指示剂溶液(5g/L):将0.5g 二甲酚橙溶于20mL 水中,加80mL 乙醇,混匀。
3.3.18.1将金属铝屑(99.99%)置于100mL 烧杯中,加20mL 水和25mL 盐酸(3.6)加热煮沸5min ~10min 取下,倾去溶液后用水充分洗净,再用无水乙醇洗3次,置于垫有滤纸的表皿上放入100℃±5℃的烘箱中烘干5min 。取出,置于干燥器中冷却。
3.3.18.2 称取0.1588g 预先处理过的铝屑(3.18.1)于盛有10mL 氢氧化钠溶液(3.3.8)的塑料杯中,盖上表皿,待全部溶解后,倒入预先盛30mL 盐酸(3.3.6)的烧杯中,用热水洗净塑料杯,洗涤液并入烧杯中,冷却至室温。将溶液移入500mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含0.0006g 氧化铝。 3.3.19 锌标准溶液(0.0200mol/L)
称取1.3076g 高纯锌于300mL 烧杯中,加水50mL ,盖上表面皿,沿杯壁加入15mL 硝酸(1+1),微热熔解完全,并蒸发至10mL ~15mL ,冷却至室温,用水稀表面皿及杯壁,移入1000mL 容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。 3.4试样
将试样用研钵研磨通过74μm筛,将研好的试样置于110℃±5℃下烘干燥2h ,置于干燥器中,冷却至室温备用。 3.5 分析步骤 3.5.1试料
称取0.25 g试样(4)可,精确至0.0001g 。 3.5.2 测定次数
对同一试样应独立的进行两次测定,取其平均值。 3.5.3 测定 3.5.3.1试料分解
将试料(5.1)放入30毫升银坩埚中,加3克粒状氢氧化钠(3.3),放入750℃±5℃的马弗炉,溶融20分钟。取出坩埚,旋转坩埚,使熔融物均匀附着在坩埚内壁,冷却。将坩埚放入直径为7厘米的玻璃漏斗中。漏斗插入已加有40mL1+1盐酸(3.6)的250 mL 容量瓶中。用热水洗净坩埚,加5mL 盐酸(3.6)洗净坩埚,用热水再次洗涤坩埚和漏斗,摇匀溶液使熔块全部溶解。冷却至室温,用水稀释至刻度,混匀。 3.5.3.2 掩蔽或分离
乳酸掩蔽法。分取20.00mL (5.3.1)溶液于500mL 锥形瓶中,加2mL 乳酸溶液(3.10),摇匀,加6mLEDTA 溶液(3.9),摇匀,加1滴二甲酚橙指示剂溶液(3.17), 用氨水溶液(3.12)中和至溶液呈紫红色,立即用盐酸溶液(3.13)调至黄色,加水稀释至150mL 左右。
EDTA-氢氧化钠法。分取50.00mL (5.3.1)溶液于250mL 容量瓶中,加12mLEDTA 溶液(3.8)和1滴酚酞指示剂溶液(3.15),滴加氢氧化钠溶液(3.9)至出现红色,再过量35mL 。加水稀释至120mL 左右,将容量瓶置于沸水浴上加热5min ,取下,冷却至室温,用水稀释
至刻度,摇匀。用中速滤纸干过滤,分取100mL 溶液于500mL 锥形瓶中,加2滴溴甲酚绿指示剂溶液(3.16), 先用盐酸(3.6)调至溶液变黄,再用氢氧化钠溶液(3.9)中和至刚出现蓝色。
注:本法适用于五氧化二钒含量小于0.06%的试样。 3.5.3.3 滴定
向3.5.3.1分离后的溶液中加20mL 乙酸-乙酸钠缓冲液(3.14),加热煮沸2min ~3min ,取下,流水冷却至室温,补加2滴二甲酚橙指示级溶液(3.17),用锌标准溶液(3.19)滴定至溶液呈玫瑰红(不记读数)。加1g ~2g 氟化钠(3.4),摇匀,加热煮沸3min ,取下,冷却至室温,补加1滴二甲酚橙指示级溶液(3.17),用锌标准溶液(3.19)滴定至溶液呈玫瑰红,记录消耗的体积(两次重点颜色应一致) 。 3.6 分析结果的描述
按公式计算氧化铝的质量分数%:
c ∙V ⨯0. 05098
Al 2O 3%=⨯100
m
式中:c —锌标准溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V --消耗锌标准溶液的体积,单位为毫升(mL ); m —分取溶液相当的试料的质量,单位为克(g )。
0.05098—Al 2O 3的毫摩尔质量,单位为克每毫摩尔。 3.7 精密度 3.7.1重复性
在重复性条件下获得的两个独立测试结果的测定值,在以下给出的平均范围内,这两个测试结果的绝对值不超过重复性限(r ),超过重复性限(r )的情况下不超过5%。重复性限(r )按以下数据采用线性内插法求得:
氢氧化铝的质量分数/%: 56.5 63.1 79.4 重复性限r /: 0.46 0.53 0.57 3.7.2 允许差
实验室之间分析结果的差值应不大于表中所示值;室内允许误差应小于表中所示值。
氧化铝的质量分数/% 40.00~60.00 〉60.00~80.00
3.8 质量保证与控制
分析时,用标准样品或控制样品进行校核,或每年至少用标准样品或控制样品对分析方法校核一次。当过程失控时,应找出原因。纠正错误后,重新进行校核。
4、硝酸亚汞法测定三氧化二铁 4.1方法原理
取定量的试样,加硫氰酸钾使铁形成红色的络合物,在PH1盐酸介质中,用标准溶液硝
允许差/% 0.60 0.70
酸亚汞进行滴定,使汞还原为高铁,使红色消失即为终点。 4.2试剂 4.2.1硝酸1+1; 4.2.2硫氰酸钾200g/L 4.2.3硝酸亚汞0.003125mol/L 4.3分析方法
移取制备试液50毫升于500毫升锥形瓶中,3滴(1+1)硝酸,在电炉上煮沸3~4分钟,取下流水冷却至室温,加入10毫升20%的硫氰酸钾,立即用0.003125M 硝酸亚汞标准液进行滴定,当滴定至浅红色时,每加一滴时要振荡几次直至无色即为终点。 4.4分析结果计算
Fe 2O 3%=
式中:
V ⨯0⋅003125⨯0. 16
⨯100
G
V —滴定消耗硝酸亚汞的量,ml 。
0.003125—硝酸亚汞标准液的摩尔浓度,mol/L。 0.16—三氧化二铁的毫摩尔质量。 G —分取试样相当于试样的重量,g 4.5注意事项:
4.5.1煮沸时间要保证4~5分钟,煮沸时间短,终点不敏锐,但要注意防止蒸干试液。 4.5.2为了减少读数误差用10me 滴定管进行滴定,滴定速度要一滴一滴加入,颜色由红色至橙色时,每二滴要振荡几次,防止滴过终点。
4.5.3滴定时酸度以PH 在1为宜。在少量的硝酸存在下PH 大于1.5的酸度使结果偏高。 4.5.4硫氰酸钾的加入,必须加一个滴一个,不能成批加入,以防它在强酸中分解。 4.6允许误差: 允许误差范围
5、二氧化钛的测定 5.1方法原理:
在盐酸介质中,二安替匹林甲烷与钛生成黄色络合物,三价铁离子的干扰用抗坏血酸还原成二价铁离子消除干扰,用比色法测定钛。 5.2试剂
抗坏血酸:20g/L;
二安替匹林甲烷:2%2N盐酸溶液; 5.3分析手续:
移取制备试液5毫升,于50毫升容量瓶中,加新配制的20g/L抗坏血酸5毫升,摇匀,
放置5分钟后,加入20g/L二安替匹林溶液10毫升,用水稀释至刻度,混匀,放置45分钟, 将部分溶液移入1cm, 吸收皿中, 用721光度计在420nm 处测其吸光度减去空白吸光度乘以换算系数得Tio 2百分含量,随同试样,做试剂空白试验。 5.4分析结果计算
Ti O 2%=
式中:
A
⨯100B
A---消光减去空白在工作曲线上查得二氧化钛的含量,mg 。 B---分取试样的量,mg 。 5.5二氧化钛标准曲线的绘制:
移取每毫升含0.1毫克的二氧化钛标准液0,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00毫升于一组50毫升容量瓶中,以下操作同分析手续,分别测定溶液的吸光度。以Tio 2百分比含量为横坐标,以吸光度为纵坐标制作标准曲线图,计算吸光度和二氧化钛换算系数。 5.6注意事项:
3.5.6.1抗坏血酸溶液应现用现配。放置过久,将对分析结果有影响。 3.5.6.2在抗坏血酸存在下,显色速度较慢,应放置到40分钟后再比色。 5.7允许差:
二氧化钛含量
≤1.0 >1.0~3.0 >3.0~5.0 >5.0~8.0
6、氧化钙的测定 6.1方法原理
用三乙醇胺掩蔽铁、铝、用苦杏仁酸掩蔽钛,用EDTA 作为络合剂,在PH=12~13的范围内测定钙。 6.2试剂
6.2.1三乙醇胺:1+4; 6.2.2氢氧化钾:150g/L; 6.2.3 EDTA :0.00892mol/L; 6.2.4苦杏仁酸:30g/L;
6.2.5钙黄绿素指示剂:称取0.2克溴麝香草酚酞,1克钙黄绿素及100克氯化钾在玛瑙研钵中研细混匀。 6.3分析手续
移取试液50毫升于500毫升锥形瓶中,加1+4三乙醇胺5毫升,加3%苦杏仁酸5毫升,加15%氢氧化钾19毫升,(PH ∽13)再加50毫升水,少许钙黄绿素。用0.00892M 的EDTA 标准溶液滴定试液中绿黄荧光消失,即为终点。同时做空白的试验。 6.4分析结果计算
允许差 0.08 0.12 0.15 0.25
Ca0%=
式中:
V —滴定消耗EDTA 标准液的体积,毫升; 0.00892—EDTA 标准液的浓度mol/L G — 移取试液相当于试样的重量,克; 6.5注意事项
100
6.5.1滴定前应先加三乙醇胺,并摇匀,因三乙醇胺只有在酸性介质中才能起掩蔽作用。 6.5.2滴定时,在台下垫一块黑胶皮,终点易于观察。
6.6实验室之间分析结果的差值应不大于表中所示值;室内允许误差应小于表中所示值 允许误差的范围
7、灼烧减量的测定 7.1方法原理:
在1000℃的高温下锻烧时,试料中的许多组分发生氧化,还原,分解失水以及产生某些化合反应。其灼减正确的理解应为这些组分在反应前后质量变化的总和。 7.2分析手续:
称取试样1.000克,放入已在1000℃灼烧恒量的瓷坩埚中,置于电炉上予热15分钟,然后放入高温炉中,在1000℃的温度下,灼烧一个半小时,取出冷却至高温,称量。 7.3分析结果的计算:
灼减%=
式中:m ——灼烧前试样质量,克;
m 1——灼烧后试样质量,克。 7.4允许差:
实验室之间分析结果的差值应不大于0.50%。 8、氧化钙和氧化镁合量的测定 8.1方法原理:
在PH=10的溶液中,以三乙醇胺—酒石酸钾钠掩蔽铁,铝、钛,以吡啶—(2—偶氮—4)间苯二酚(PAR )铜盐作指示剂,用EDTA 滴定试料中氧化钙和氧化镁的合量。加入溴麝香草酚蓝底色,以改善终点。 8.2试剂:
8.2.1酒石酸钾钠—三乙醇胺混合液 8.2.2溴麝香草酚蓝指示剂:5g /L 乙醇溶液 8.2.3氢氧化铵:1+1 8.2.4硫酸铜—EDTA 溶液
(m -m 1)
⨯100
m
8.2.5 PAR 指示剂:1g /L 乙醇溶液 8.2.6 EDTA 标准溶液:0.01961mol /L 8.3分析手续:
移取50毫升制备溶液于500毫升锥形瓶中,加入10毫升酒石酸钾钠—三乙醇胺混合液,1滴溴麝香草酚蓝指示剂,以1+1氢氧化铵中和至溶液呈蓝色,准确地加入0.5毫升硫酸铜—EDTA 溶液,再加入8毫升1+1氢氧化铵,加入3滴PAR 指示剂,以0.01961mol/LEDTA标准液滴定至溶液由紫红色到紫灰再转变为绿色即为终点。记录数据(V) 8.4分析结果计算:
CaO%=
V ⨯0. 01961⨯0. 05608
⨯100=2. 2⨯V
G
式中:V —滴定消耗EDTA 标准液的体积,毫升;
0.01961—EDTA 标准液的浓度mol/L G —移取试液相当于试样的重量,克; 8.5允许差:
实验室之间分析结果的差值表1所列允许差。表1(%)
氧化钙含量
>10.00 10.00~30.00
8.6注意事项:
8.6.1各种试剂的加入量要准确,否则滴定终点的颜色不正常。
8.6.2测定中加入过量的氢氧化铵后,不要放置很长时间,否则将有沉淀析出。 8.6.3 Cu-EDTA的量加入时一定要准确,否则对测定结果有影响。
9、原子吸收分光光度法测定氧化钾、氧化钠量 9.1范围
本标准规定了铝土矿中氧化钾与氧化钠采用原子吸收法测定的方法。 本标准适用于铝土矿中氧化钾与氧化钠的测定。 9.2方法提要
试样用盐酸在封闭溶样器中加热处理,使钾、钠浸出,然后用空气一乙炔火焰原子吸收分光光度法测定铝矿石、二原矿浆中的氧化钠及氧化钾的量。 9.3仪器及试剂
9.3.1 PE-5000型双光束原子吸收分光光度计; 9.3.2钾、钠空心阴极灯; 9.3.3瓶装乙炔; 9.3.4封闭溶样器; 9.3.5盐酸(1+1),优级纯; 9.3.6氧化钠标准溶液:0.5mg/mL
称取0.4715g 基准氯化钠 (预先在400~ 500℃灼烧l.5h) 溶于100mL 水中,然后移入500mL 容量瓶中,稀释至刻度,混匀。
允许差 ±0.40 ±0.50
9.3.7氧化钾标准溶液,1mg/mL
称取0.7915g 基准氯化钾(预先在400~500℃灼烧l.5h) 溶于100mL 水中,移入500mL 容量瓶中,稀释至刻度,混匀。 9.3.8 K 2O-Na 2O 混合标准液:
K 2O(20μg/mL)、Na 2O (10μg/mL),分取氧化钾和氧化钠标准溶液各2mL 于100mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,此标准液用时现配。 9.3.9基体铝溶液的配制
称取0.9275金属铝 (99.99%)于1OOmL 烧杯中,加入20mL (1+1)盐酸,在电炉上加热使之溶解,冷却后移入250mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。 9.4仪器工作条件
9.5分析手续
准确称取0.1000g 预先在105~110℃烘干2h,并冷却至室温的样品于聚四氟乙烯坩埚中,加入(l+1)盐酸6mL ,盖好盖子,放入不锈钢外套内,置于烘箱中,在220℃保温2h ,关闭电源,取出封闭溶样器,冷却至不烫手时,打开外套,将内套中的样品用蒸馏水洗入100mL 容量瓶中,稀释至刻度,混匀,静置,待溶液澄清后,在仪器工作条件下与钠标准系列同测,由氧化钠的工作曲线计算矿石中氧化钠的含量。
分取上层溶波5mL 放入50 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,在仪器工作条件下与钾的标准系列同测,由氧化钾的工作曲线计算矿石中氧化钾的含量。 9.6分析结果的计算
C ⨯V ⨯10-6
⨯100 K 2O (Na 2O )%=
G
式中:C ——从曲线上查得氧化钾 (氧化钠) 的浓度μg: V ——样品的稀释体积,mL:
G —称取样品的量,g 。 9.7标准工作曲线的绘制
分取氧化钠、氧化钾混合标准溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL 于6个25mL 容量瓶中,分别加入(1+1)盐酸1mL ,7mg/mL三氧化二铝溶液2.5mL ,用水稀释至刻度,混匀标准系列浓度为:
K 20:0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0μg/mL Na 20:0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg/mL
9.8精密度
同一样品的测量结果的偏差不超过5%
铝土矿化验(铝土矿分析)
1、二氧化硅的测定 1.1方法原理
样品经氢氧化钠熔融后,熔块用热水浸取,然后倒入盐酸溶液中,然后测定二氧化硅的含量。在0.1~0.2mol/L的盐酸酸度下使分子分散状态的硅酸与钼酸铵生成硅钼黄,然后用硫酸亚铁铵将硅钼黄还原成硅钼蓝,用比色法测定。 本标准测定范围:≤15% 1.2试剂
1.2.1盐酸:1+99; 1.2.2盐酸:1+1溶液; 1.2.3钼酸铵:100g/L;
1.2.4硫酸-草酸-硫酸亚铁铵混合液; 1.2.5氢氧化钠:粒状 1.3分析手续:
1.3.1称取0.2500克试样于30毫升银坩埚中,加3克粒状氢氧化钠,放入720℃的马弗炉,溶融15~20分钟。(同时带一个空白坩锅,加3克粒状氢氧化钠,熔融5分钟)。取出坩埚,稍冷用坩埚钳不断转动坩埚,使熔融物均匀地附在坩埚壁上,放置片刻,坩埚底部用冷水洗底,然后将坩埚放在直径为9厘米的玻璃漏斗上。漏斗插入已加有40毫升1+1盐酸和50mL 水的250毫升容量瓶中。加少量沸水于坩埚中,待剧烈反应后将浸出物在边摇动容量瓶的同时倒入漏斗中,再加入沸水于坩埚中,将坩埚内的熔融物全部浸出为止。用3N 的盐酸洗涤坩埚,最后用热水洗净坩埚和漏斗,将容量瓶中的溶液摇匀,用流水冷却至室温,用水稀释至刻度,混匀。此溶液可供测定三氧化二铁,三氧化二铝,二氧化钛,氧化钙等用。 1.3.2移取5.00毫升制备溶液于100毫升容量瓶中,加入40毫升1+99的盐酸,4毫升100g/L的钼酸铵溶液,混匀。根据室温不同,放置适当时间(室温低于20℃时,放置15~20分钟;20~30℃时,放置10~15分钟;30~40℃时放置5~10分钟)。然后加入20毫升硫酸—草酸—硫酸亚铁铵混合液,用水稀释至刻度,混匀。
1.3.3将部分试液移入1cm 吸收皿中于721分光光度计700nm 处测得吸光度,减去空白吸光度后乘以换算系数得相应的SiO 2的百分比含量。 1.4分析结果计算:
SiO 2%=
式中:
A
⨯100 B
A---消光减去空白在工作曲线上查得二氧化硅的含量,毫克。 B---分取式样的量,毫克。
1.5标准曲线绘制:
1.5.1取0.1mg/ml的标准SiO 2溶液0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10ml 到一组100ml 容量瓶中
1.5.2加3NHCl2mL, 加水稀释至50mL 加入100g/L的钼酸铵4mL ,混匀,
1.5.3发色一定时间,加入20mL 硫酸—草酸—硫酸亚铁铵混合液,用水稀释至刻度混匀。 1.5.4用1cm 吸收皿 于722光度计700nm 处测得吸光度(在700nm 处测得吸光度摩尔吸收系数最大,说明对该波长的光吸收能力最强,因此在这里进行分光光度测定,灵敏度也最高),,以SiO 2 百分比含量为横坐标, 以吸光度为纵坐标,制标准曲线。 1.5.5此组溶液含SiO 2为0、0.1mg/100mL……1mg/100mL。 1.6允许差
实验室间分析结果的差值应不大于表1中所列允许差。 允许差表1(%)
二氧化硅含量
≤5.00 5.00~10.00 10.00~15.00
1.7注意事项:
1.7.1溶液中SiO 2 浓度要求小于0.7mg/mL,所以当样品中SiO 2含量高过应减少称样量; 1.7.2熔样品时,溶液的酸度控制在0.5~1.5mol/L否则硅会发生聚合反应;
1.7.3钼酸铵与硅酸作用的酸度应控制在0.1~0.2mol/L之间,在此酸度下生成的硅钼黄最为稳定;
1.7.4严格控制发色时间;
1.7.5银坩埚在高温炉中拿出来时不要在冷水中急剧冷却,以免其变形;
1.7.6加入NaOH 的量为试样的8~10倍,熔融前应在低温时放入加热除去水份,以免引起啧溅,或于银坩埚中加乙醇数滴,放入炉中升温使水份随乙醇的挥发或燃烧除去水份;
2、邻菲啰啉法测定三氧化二铁含量的测定 2.1方法提要
试样用碱熔融,用盐酸浸取,在适当酸度下,三价铁用盐酸羟胺还原为二价铁。 在乙酸盐缓冲介质中,二价铁与邻二氮杂菲形成有色络合物,在波长510nm 处测量其吸光度。本标准测定范围:≤15%。 2.2试剂
盐酸羟胺—邻二氮杂菲—乙酸—乙酸钠混合液; 2.3分析步骤:
2.3.1移取5.00mL 制备的试液于100mL 容量瓶中,加入20mL 盐酸羟胺—邻二氮杂菲—乙酸—乙酸钠混合液,用水冲至刻度,混匀。
2.3.2将部分试液移入1cm 吸收皿中,于分光光度计510nm 处,测其吸光度,减去空白吸光度后乘以换算系数得出相应的三氧化二铁百分含量。 2.4分析结果计算:
允许差 0.20 0.30 0.40
Fe 2O 3%=
式中:
A
⨯100 B
A---消光减去空白在工作曲线上查得三氧化二铁的含量,mg 。 B---分取试样的量,mg 。
2.5标准曲线的绘制:
2.5.1移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00mL 的0.1mg/ml的三氧化二铁标准溶液分别置于一组100mL 容量瓶中。
2.5.2以下按分析步骤进行。以试剂空白为参比,测量吸光度,以三氧化二铁百分含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,计算换算系数。
2.5.3此组溶液中分别含三氧化二铁0、0.1 、0.2 ……0.6mg/100ml。 2.6允许差:
实验室间分析结果的差值应不大于下列表中的允许差:
三氧化二铁含量% 1.00~5.00 5.00~10.00 10.00~15.00
3、三氧化二铝的测定 3.1范围
本部分规定了铝土矿中氧化铝含量的测定方法。
本部分适用于铝土矿中氧化铝含量的测定,测定范围:40%~80% 3.2方法提要
试样经碳酸钠-硼酸或氢氧化钠熔融分解,热水提取,盐酸酸化,用乳酸掩蔽钛或在EDTA 存在下用氢氧化钠分离出去铁和钛等杂质元素,然后在弱酸性溶液中使铝与过量的EDTA 络合,以二甲酚橙为指示剂,先用前标准溶液滴定过量的EDTA ,再用氟盐取代与铝络合的EDTA ,最后用铅标准溶液滴定取代出的EDTA 。 3.3 试剂 3.3.1 无水碳酸钠 3.3.2 硼酸 3.3.3 氢氧化钠 3.3.4 氟化钠
3.3.5 盐酸(1.19g/mL) 3.3.6 盐酸(1+1) 3.3.7 盐酸(2+98)
3.3.8 氢氧化钠溶液(400g/L) 3.3.9 氢氧化钠(100g/L)
3.3.10乙二胺四乙酸二钠(EDTA )溶液(0.08mol/L) 3.3.11乳酸(1+4) 3.3.12氨水(1+1) 3.3.13盐酸(1+3)
3.3.14乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH 6);将260g 乙酸钠溶于500mL 水中,加10mL 冰乙酸,
允许误差% 0.20 0.30 0.40
加水稀释至1L 。
3.3.15酚酞指示剂溶液(1g/L)
3.3.16溴甲酚绿指示剂溶液(1g/L):将0.10g 溴甲酚绿溶于100mL 水中,滴加氢氧化钠溶液(3.8)至溶液呈蓝色。
3.3.17二甲酚橙指示剂溶液(5g/L):将0.5g 二甲酚橙溶于20mL 水中,加80mL 乙醇,混匀。
3.3.18.1将金属铝屑(99.99%)置于100mL 烧杯中,加20mL 水和25mL 盐酸(3.6)加热煮沸5min ~10min 取下,倾去溶液后用水充分洗净,再用无水乙醇洗3次,置于垫有滤纸的表皿上放入100℃±5℃的烘箱中烘干5min 。取出,置于干燥器中冷却。
3.3.18.2 称取0.1588g 预先处理过的铝屑(3.18.1)于盛有10mL 氢氧化钠溶液(3.3.8)的塑料杯中,盖上表皿,待全部溶解后,倒入预先盛30mL 盐酸(3.3.6)的烧杯中,用热水洗净塑料杯,洗涤液并入烧杯中,冷却至室温。将溶液移入500mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含0.0006g 氧化铝。 3.3.19 锌标准溶液(0.0200mol/L)
称取1.3076g 高纯锌于300mL 烧杯中,加水50mL ,盖上表面皿,沿杯壁加入15mL 硝酸(1+1),微热熔解完全,并蒸发至10mL ~15mL ,冷却至室温,用水稀表面皿及杯壁,移入1000mL 容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。 3.4试样
将试样用研钵研磨通过74μm筛,将研好的试样置于110℃±5℃下烘干燥2h ,置于干燥器中,冷却至室温备用。 3.5 分析步骤 3.5.1试料
称取0.25 g试样(4)可,精确至0.0001g 。 3.5.2 测定次数
对同一试样应独立的进行两次测定,取其平均值。 3.5.3 测定 3.5.3.1试料分解
将试料(5.1)放入30毫升银坩埚中,加3克粒状氢氧化钠(3.3),放入750℃±5℃的马弗炉,溶融20分钟。取出坩埚,旋转坩埚,使熔融物均匀附着在坩埚内壁,冷却。将坩埚放入直径为7厘米的玻璃漏斗中。漏斗插入已加有40mL1+1盐酸(3.6)的250 mL 容量瓶中。用热水洗净坩埚,加5mL 盐酸(3.6)洗净坩埚,用热水再次洗涤坩埚和漏斗,摇匀溶液使熔块全部溶解。冷却至室温,用水稀释至刻度,混匀。 3.5.3.2 掩蔽或分离
乳酸掩蔽法。分取20.00mL (5.3.1)溶液于500mL 锥形瓶中,加2mL 乳酸溶液(3.10),摇匀,加6mLEDTA 溶液(3.9),摇匀,加1滴二甲酚橙指示剂溶液(3.17), 用氨水溶液(3.12)中和至溶液呈紫红色,立即用盐酸溶液(3.13)调至黄色,加水稀释至150mL 左右。
EDTA-氢氧化钠法。分取50.00mL (5.3.1)溶液于250mL 容量瓶中,加12mLEDTA 溶液(3.8)和1滴酚酞指示剂溶液(3.15),滴加氢氧化钠溶液(3.9)至出现红色,再过量35mL 。加水稀释至120mL 左右,将容量瓶置于沸水浴上加热5min ,取下,冷却至室温,用水稀释
至刻度,摇匀。用中速滤纸干过滤,分取100mL 溶液于500mL 锥形瓶中,加2滴溴甲酚绿指示剂溶液(3.16), 先用盐酸(3.6)调至溶液变黄,再用氢氧化钠溶液(3.9)中和至刚出现蓝色。
注:本法适用于五氧化二钒含量小于0.06%的试样。 3.5.3.3 滴定
向3.5.3.1分离后的溶液中加20mL 乙酸-乙酸钠缓冲液(3.14),加热煮沸2min ~3min ,取下,流水冷却至室温,补加2滴二甲酚橙指示级溶液(3.17),用锌标准溶液(3.19)滴定至溶液呈玫瑰红(不记读数)。加1g ~2g 氟化钠(3.4),摇匀,加热煮沸3min ,取下,冷却至室温,补加1滴二甲酚橙指示级溶液(3.17),用锌标准溶液(3.19)滴定至溶液呈玫瑰红,记录消耗的体积(两次重点颜色应一致) 。 3.6 分析结果的描述
按公式计算氧化铝的质量分数%:
c ∙V ⨯0. 05098
Al 2O 3%=⨯100
m
式中:c —锌标准溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V --消耗锌标准溶液的体积,单位为毫升(mL ); m —分取溶液相当的试料的质量,单位为克(g )。
0.05098—Al 2O 3的毫摩尔质量,单位为克每毫摩尔。 3.7 精密度 3.7.1重复性
在重复性条件下获得的两个独立测试结果的测定值,在以下给出的平均范围内,这两个测试结果的绝对值不超过重复性限(r ),超过重复性限(r )的情况下不超过5%。重复性限(r )按以下数据采用线性内插法求得:
氢氧化铝的质量分数/%: 56.5 63.1 79.4 重复性限r /: 0.46 0.53 0.57 3.7.2 允许差
实验室之间分析结果的差值应不大于表中所示值;室内允许误差应小于表中所示值。
氧化铝的质量分数/% 40.00~60.00 〉60.00~80.00
3.8 质量保证与控制
分析时,用标准样品或控制样品进行校核,或每年至少用标准样品或控制样品对分析方法校核一次。当过程失控时,应找出原因。纠正错误后,重新进行校核。
4、硝酸亚汞法测定三氧化二铁 4.1方法原理
取定量的试样,加硫氰酸钾使铁形成红色的络合物,在PH1盐酸介质中,用标准溶液硝
允许差/% 0.60 0.70
酸亚汞进行滴定,使汞还原为高铁,使红色消失即为终点。 4.2试剂 4.2.1硝酸1+1; 4.2.2硫氰酸钾200g/L 4.2.3硝酸亚汞0.003125mol/L 4.3分析方法
移取制备试液50毫升于500毫升锥形瓶中,3滴(1+1)硝酸,在电炉上煮沸3~4分钟,取下流水冷却至室温,加入10毫升20%的硫氰酸钾,立即用0.003125M 硝酸亚汞标准液进行滴定,当滴定至浅红色时,每加一滴时要振荡几次直至无色即为终点。 4.4分析结果计算
Fe 2O 3%=
式中:
V ⨯0⋅003125⨯0. 16
⨯100
G
V —滴定消耗硝酸亚汞的量,ml 。
0.003125—硝酸亚汞标准液的摩尔浓度,mol/L。 0.16—三氧化二铁的毫摩尔质量。 G —分取试样相当于试样的重量,g 4.5注意事项:
4.5.1煮沸时间要保证4~5分钟,煮沸时间短,终点不敏锐,但要注意防止蒸干试液。 4.5.2为了减少读数误差用10me 滴定管进行滴定,滴定速度要一滴一滴加入,颜色由红色至橙色时,每二滴要振荡几次,防止滴过终点。
4.5.3滴定时酸度以PH 在1为宜。在少量的硝酸存在下PH 大于1.5的酸度使结果偏高。 4.5.4硫氰酸钾的加入,必须加一个滴一个,不能成批加入,以防它在强酸中分解。 4.6允许误差: 允许误差范围
5、二氧化钛的测定 5.1方法原理:
在盐酸介质中,二安替匹林甲烷与钛生成黄色络合物,三价铁离子的干扰用抗坏血酸还原成二价铁离子消除干扰,用比色法测定钛。 5.2试剂
抗坏血酸:20g/L;
二安替匹林甲烷:2%2N盐酸溶液; 5.3分析手续:
移取制备试液5毫升,于50毫升容量瓶中,加新配制的20g/L抗坏血酸5毫升,摇匀,
放置5分钟后,加入20g/L二安替匹林溶液10毫升,用水稀释至刻度,混匀,放置45分钟, 将部分溶液移入1cm, 吸收皿中, 用721光度计在420nm 处测其吸光度减去空白吸光度乘以换算系数得Tio 2百分含量,随同试样,做试剂空白试验。 5.4分析结果计算
Ti O 2%=
式中:
A
⨯100B
A---消光减去空白在工作曲线上查得二氧化钛的含量,mg 。 B---分取试样的量,mg 。 5.5二氧化钛标准曲线的绘制:
移取每毫升含0.1毫克的二氧化钛标准液0,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00毫升于一组50毫升容量瓶中,以下操作同分析手续,分别测定溶液的吸光度。以Tio 2百分比含量为横坐标,以吸光度为纵坐标制作标准曲线图,计算吸光度和二氧化钛换算系数。 5.6注意事项:
3.5.6.1抗坏血酸溶液应现用现配。放置过久,将对分析结果有影响。 3.5.6.2在抗坏血酸存在下,显色速度较慢,应放置到40分钟后再比色。 5.7允许差:
二氧化钛含量
≤1.0 >1.0~3.0 >3.0~5.0 >5.0~8.0
6、氧化钙的测定 6.1方法原理
用三乙醇胺掩蔽铁、铝、用苦杏仁酸掩蔽钛,用EDTA 作为络合剂,在PH=12~13的范围内测定钙。 6.2试剂
6.2.1三乙醇胺:1+4; 6.2.2氢氧化钾:150g/L; 6.2.3 EDTA :0.00892mol/L; 6.2.4苦杏仁酸:30g/L;
6.2.5钙黄绿素指示剂:称取0.2克溴麝香草酚酞,1克钙黄绿素及100克氯化钾在玛瑙研钵中研细混匀。 6.3分析手续
移取试液50毫升于500毫升锥形瓶中,加1+4三乙醇胺5毫升,加3%苦杏仁酸5毫升,加15%氢氧化钾19毫升,(PH ∽13)再加50毫升水,少许钙黄绿素。用0.00892M 的EDTA 标准溶液滴定试液中绿黄荧光消失,即为终点。同时做空白的试验。 6.4分析结果计算
允许差 0.08 0.12 0.15 0.25
Ca0%=
式中:
V —滴定消耗EDTA 标准液的体积,毫升; 0.00892—EDTA 标准液的浓度mol/L G — 移取试液相当于试样的重量,克; 6.5注意事项
100
6.5.1滴定前应先加三乙醇胺,并摇匀,因三乙醇胺只有在酸性介质中才能起掩蔽作用。 6.5.2滴定时,在台下垫一块黑胶皮,终点易于观察。
6.6实验室之间分析结果的差值应不大于表中所示值;室内允许误差应小于表中所示值 允许误差的范围
7、灼烧减量的测定 7.1方法原理:
在1000℃的高温下锻烧时,试料中的许多组分发生氧化,还原,分解失水以及产生某些化合反应。其灼减正确的理解应为这些组分在反应前后质量变化的总和。 7.2分析手续:
称取试样1.000克,放入已在1000℃灼烧恒量的瓷坩埚中,置于电炉上予热15分钟,然后放入高温炉中,在1000℃的温度下,灼烧一个半小时,取出冷却至高温,称量。 7.3分析结果的计算:
灼减%=
式中:m ——灼烧前试样质量,克;
m 1——灼烧后试样质量,克。 7.4允许差:
实验室之间分析结果的差值应不大于0.50%。 8、氧化钙和氧化镁合量的测定 8.1方法原理:
在PH=10的溶液中,以三乙醇胺—酒石酸钾钠掩蔽铁,铝、钛,以吡啶—(2—偶氮—4)间苯二酚(PAR )铜盐作指示剂,用EDTA 滴定试料中氧化钙和氧化镁的合量。加入溴麝香草酚蓝底色,以改善终点。 8.2试剂:
8.2.1酒石酸钾钠—三乙醇胺混合液 8.2.2溴麝香草酚蓝指示剂:5g /L 乙醇溶液 8.2.3氢氧化铵:1+1 8.2.4硫酸铜—EDTA 溶液
(m -m 1)
⨯100
m
8.2.5 PAR 指示剂:1g /L 乙醇溶液 8.2.6 EDTA 标准溶液:0.01961mol /L 8.3分析手续:
移取50毫升制备溶液于500毫升锥形瓶中,加入10毫升酒石酸钾钠—三乙醇胺混合液,1滴溴麝香草酚蓝指示剂,以1+1氢氧化铵中和至溶液呈蓝色,准确地加入0.5毫升硫酸铜—EDTA 溶液,再加入8毫升1+1氢氧化铵,加入3滴PAR 指示剂,以0.01961mol/LEDTA标准液滴定至溶液由紫红色到紫灰再转变为绿色即为终点。记录数据(V) 8.4分析结果计算:
CaO%=
V ⨯0. 01961⨯0. 05608
⨯100=2. 2⨯V
G
式中:V —滴定消耗EDTA 标准液的体积,毫升;
0.01961—EDTA 标准液的浓度mol/L G —移取试液相当于试样的重量,克; 8.5允许差:
实验室之间分析结果的差值表1所列允许差。表1(%)
氧化钙含量
>10.00 10.00~30.00
8.6注意事项:
8.6.1各种试剂的加入量要准确,否则滴定终点的颜色不正常。
8.6.2测定中加入过量的氢氧化铵后,不要放置很长时间,否则将有沉淀析出。 8.6.3 Cu-EDTA的量加入时一定要准确,否则对测定结果有影响。
9、原子吸收分光光度法测定氧化钾、氧化钠量 9.1范围
本标准规定了铝土矿中氧化钾与氧化钠采用原子吸收法测定的方法。 本标准适用于铝土矿中氧化钾与氧化钠的测定。 9.2方法提要
试样用盐酸在封闭溶样器中加热处理,使钾、钠浸出,然后用空气一乙炔火焰原子吸收分光光度法测定铝矿石、二原矿浆中的氧化钠及氧化钾的量。 9.3仪器及试剂
9.3.1 PE-5000型双光束原子吸收分光光度计; 9.3.2钾、钠空心阴极灯; 9.3.3瓶装乙炔; 9.3.4封闭溶样器; 9.3.5盐酸(1+1),优级纯; 9.3.6氧化钠标准溶液:0.5mg/mL
称取0.4715g 基准氯化钠 (预先在400~ 500℃灼烧l.5h) 溶于100mL 水中,然后移入500mL 容量瓶中,稀释至刻度,混匀。
允许差 ±0.40 ±0.50
9.3.7氧化钾标准溶液,1mg/mL
称取0.7915g 基准氯化钾(预先在400~500℃灼烧l.5h) 溶于100mL 水中,移入500mL 容量瓶中,稀释至刻度,混匀。 9.3.8 K 2O-Na 2O 混合标准液:
K 2O(20μg/mL)、Na 2O (10μg/mL),分取氧化钾和氧化钠标准溶液各2mL 于100mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,此标准液用时现配。 9.3.9基体铝溶液的配制
称取0.9275金属铝 (99.99%)于1OOmL 烧杯中,加入20mL (1+1)盐酸,在电炉上加热使之溶解,冷却后移入250mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。 9.4仪器工作条件
9.5分析手续
准确称取0.1000g 预先在105~110℃烘干2h,并冷却至室温的样品于聚四氟乙烯坩埚中,加入(l+1)盐酸6mL ,盖好盖子,放入不锈钢外套内,置于烘箱中,在220℃保温2h ,关闭电源,取出封闭溶样器,冷却至不烫手时,打开外套,将内套中的样品用蒸馏水洗入100mL 容量瓶中,稀释至刻度,混匀,静置,待溶液澄清后,在仪器工作条件下与钠标准系列同测,由氧化钠的工作曲线计算矿石中氧化钠的含量。
分取上层溶波5mL 放入50 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,在仪器工作条件下与钾的标准系列同测,由氧化钾的工作曲线计算矿石中氧化钾的含量。 9.6分析结果的计算
C ⨯V ⨯10-6
⨯100 K 2O (Na 2O )%=
G
式中:C ——从曲线上查得氧化钾 (氧化钠) 的浓度μg: V ——样品的稀释体积,mL:
G —称取样品的量,g 。 9.7标准工作曲线的绘制
分取氧化钠、氧化钾混合标准溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL 于6个25mL 容量瓶中,分别加入(1+1)盐酸1mL ,7mg/mL三氧化二铝溶液2.5mL ,用水稀释至刻度,混匀标准系列浓度为:
K 20:0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0μg/mL Na 20:0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg/mL
9.8精密度
同一样品的测量结果的偏差不超过5%