《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准.doc

硫酸法钛白用还原铁粉行业标准编制说明2013年12月硫酸法钛白用还原铁粉行业标准编制说明前言硫酸法钛白用还原铁粉是近年来发展起来的用于硫酸法生产钛白粉时作还原剂的铁粉，广泛用于硫酸法钛白工艺生产钛白粉，技术经济效果十分良好。由于使用该铁粉可大大提高钛白生产时的还原效率，降低生产成本，目前硫酸法钛白生产工艺下，该铁粉是硫酸法钛白生产的较好还原剂。随着近年来钛白粉市场的高速发展，还原铁粉得到广泛应用，国内生产企业数量及生产规模迅速增加。目前还原铁粉的主要标准有YB/T 5308-2011粉末冶金用还原铁粉、YB/T 5138-1993电焊条用还原铁粉、GB/T 3473-2003化学试剂 还原铁粉，而硫酸法钛白用还原铁粉尚无相应的行业和国家标准，特别是没有高含量金属铁化学分析方法国家标准或行业标准。由于硫酸法钛白用还原铁粉至今尚无行业标准及国家标准，造成该铁粉没有一个规范、统一的产品质量指标及检测方法，铁粉生产企业的产品质量也参差不齐，钛白粉生产企业对铁粉的验收使用也无统一的规范要求。基于钛白行业的特殊性及其对还原剂的特殊要求以及分析检测的需要，有必要制定硫酸法钛白用还原铁粉行业标准及其配套的高含量金属铁化学分析方法，完善标准体系，满足还原铁粉生产、使用和贸易等诸多方面的需求，推动还原铁粉的生产和应用，促进行业内生产企业有序竞争，规范行业发展。满足生产企业生产需要和下游用户使用需要，进一步推动我国钛白行业的发展，支撑我国钛白产业发展，拓展还原铁粉产品应用技术领域，为企业创造效益，为社会创造财富。我公司（攀枝花钢城集团有限公司）是最早实现将铁粉推广应用于硫酸法钛白粉生产的企业之一，并早在2005年就依据硫酸法钛白用还原铁粉的生产和使用情况制定了硫酸法钛白用还原铁粉企业标准，从我公司企业标准的实施情况看，已得到用户的广泛认可，硫酸法钛白粉生产企业所使用的还原铁粉及铁粉生产企业均参照我公司企业标准在生产和使用。我公司（攀枝花钢城集团有限公司）拟根据多年来的生产实践，结合硫酸法钛白粉行业要求及本铁粉行业现状，以我公司企业标准为基础，参考各主要生产企业和使用企业的产品的技术要求的基础上确定技术要求，制订硫酸法钛白用还原铁粉行业标准。修订后的标准应达到科学、合理、可行，具有可操作性，与相关标准和法律、法规协调统一，满足生产、贸易的需要，最终通过国家标准化主管部门组织的审定并发布实施。一、任务来源经攀枝花钢城集团有限公司建议，全国生铁及铁合金标准化技术委员会报请工业和信息化部批准，由攀枝花钢城集团有限公司和冶金工业信息标准研究院负责制定硫酸法钛白用还原铁粉行业标准，并以“（工信厅科2013102号）”文(2013年第二批行业标准制修订计划，项目计划编号：2013-0265T-YB)下达了标准制定任务。二、工作过程及征求意见稿的形成在接到该标准制订任务后，我公司牵头联合成立了钛白用还原铁粉标准制订工作小组，制定了工作计划与任务分工，明确了的目标、实现目标的方法、课题组人员组成方案、技术路线、相关支持活动、进度安排、阶段成果等,从而有效地保证了课题的进度和组织实施。立即着手进行资料扩大检索与梳理，开展国内外相关标准检索、收集，到各主要还原铁粉生产企业进行调查研究，收集产品下游使用单位的技术数据与意见，征求国内有关生产、使用单位修改意见。为了保证标准的实用性和前瞻性，2013年10月，派出考察组到等国内相关生产、使用和研究单位进行了考察调研，通过调研，对国内生产企业产品实物质量、标准现状有了全方位的了解，对下游用户的要求有了更深一步的认识，为标准的制定提供了重要的数据支持和参照依据。根据近年来国内钛白用还原铁粉生产、使用实践和实物质量调研情况，钛白用还原铁粉在我国的研发、生产和应用情况，在征求意见和汇总、处理相关信息的基础上，经过广泛的研讨、调研、征求意见，在课题组成员的共同努力下，起草了钛白用还原铁粉行业标准（征求意见稿）， 完成标准征求意见稿文本及其说明书起草工作并征求意见。三、标准化对象简要情况1、产品特点还原铁粉是利用固体或气体还原剂（焦炭、木炭、无烟煤、水煤气、转化天然气、分解氨、氢等）还原铁的氧化物(铁精矿、轧钢铁鳞等)来制取海绵状的铁。还原铁粉作为工业的主要原材料，主要成分为结构疏松的单质铁，广泛地应用在机械、冶金、化工、航空航天材料领域，其世界每年总用量已超过100万吨。还原铁粉的主要用途有：粉末冶金制品还原铁粉，此行业耗用还原铁粉总量的60%80%。电焊条用还原铁粉，在药皮中加入1070铁粉可改进焊条的焊接工艺并显著提高熔敷效率。化工用还原铁粉，主要用于化工催化剂，贵金属还原，合金添加，铜置换等。切割不锈钢铁粉，在切割钢制品时，向氧-乙炔焰中喷射铁粉,可改善切割性能，扩大切割钢种的范围，提高可切割厚度。由于还原铁粉本身已为粉末状，再加之其微观结构又十分疏松，故其表面积极大，在化工生产及实验室作业中常用作优质还原剂。2、产品应用领域二氧化钛是一种重要的无机化工原料，无毒、对健康无害，是最重要的白色颜料，占全部白色颜料使用量的80%，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品、食品等行业。从全世界范围来说，所开采的钛矿90以上用于TiO2颜料的生产。自1791年发现钛元素到1918年采用硫酸法商业生产钛白粉以来，至今已有80多年的生产和商业使用历史。我国目前钛白粉生产总量已达180万吨，钛白粉生产工艺主要有硫酸法和氯化法两种，我国生产工艺以硫酸法为主，硫酸法生产钛白粉钛矿酸解后“钛液的净化”是该工艺的重要环节，必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉产品，并满足颜料的最优性能。该工序控制的优劣对产品的纯度、白度、硬度及着色力等关键指标有重大影响，为有效去除钛液中的Fe3+杂质，在生产过程中必须加入一定量的铁，将Fe3+还原成为Fe2+而去除，为了除铁，用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁，同时，为了避免亚铁的再一次氧化，还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。上世纪90年代中期以前，普遍采用铁皮或铁屑铁还原剂去除Fe3+，但因铁屑粒度不一且杂质和油污含量较大，有效铁含量低，严重影响了钛白粉正常生产的产品质量，后经技术改进，目前钛白粉行业均采用铁粉作为还原剂进行钛液的净化处理，生产实践表明：铁粉作钛白生产用还原剂，具有反应充分、还原时间短、消耗少及产品质量好等优点，大大提高了钛白粉产品质量的稳定性。国内硫酸法钛白粉生产企业基本都使用该铁粉作还原剂。3、生产工艺目前市场上的还原铁粉主要有两种生产工艺，一种是利用是用遂道窖、还原炉将氧化铁皮还原，再经过球磨、磁选、分级等处理得到产品；另一种是利用炼钢转炉污泥等含金属铁较高的二次资源经球磨将表面杂质、氧化物与金属铁剥离、磁选分离、分级等得到产品。3、产品主要生产企业生产情况国内已有的硫酸法钛白用还原铁粉生产厂家数以百计，现有数十万的生产规模，我公司曾组织到武汉钢铁集团粉末冶金有限责任公司、攀枝花市广易工贸有限责任公司、攀枝花市东区祥和冶金材料厂等各主要还原铁粉生产企业进行调研。武汉钢铁集团粉末冶金有限责任公司是综合利用武钢轧钢氧化铁皮、转炉污泥为原料，生产系列工业铁粉的专业厂家，现已形成年产四大系列、二十八种规格铁粉的大厂家。该公司现有一条生产线是用遂道窖、还原炉将氧化铁皮还原，再经过球磨、磁选、分级等处理得到产品；一条生产线是用炼钢转炉污泥经球磨将表面杂质、氧化物与金属铁剥离、磁选分离、分级等得到的产品。主要用于硫酸法钛白行业作还原剂使用，同时用于有色行业做还原剂使用。该公司现有5万吨的产能，年产量25000-30000吨。该公司未制定企业标准，产品金属铁按90-92%控制。攀枝花市广易工贸有限责任公司利用社会含铁资源从事铁粉的生产。多台球磨机、磁选机、分极机进行联合重组，用摇床进行摇选，后烘烤入库。利用球磨机对铁颗粒表面进行剥离，达到去除铁颗粒表面的杂质，以及磨细铁颗粒的目的。产品主要用于硫酸法钛白行业作还原剂使用，产能2.5万吨，年产量6000吨。该公司未制定企业标准，产品分85粉及88粉，控制指标及指标值为：85粉金属铁按84-87%控制、88粉金属铁按87-89%控制，水分含量1.0%，+40目筛比例5%。攀枝花市东区祥和冶金材料厂利用社会含铁资源从事铁粉的生产。多台球磨机、磁选机、分极机进行联合重组，用摇床进行摇选，后烘烤入库。利用球磨机对铁颗粒表面进行剥离，达到去除铁颗粒的目的。产品主要用于硫酸法钛白行业作还原剂使用，产能2.5万吨，年产量8000吨。该公司未制定企业标准，产品分85粉及88粉，控制指标及指标值为：85粉金属铁按84-87%控制、88粉金属铁按87-89%控制，水分含量1.0%，+40目筛上比例5%。4、产品主要使用企业情况国内硫酸法钛白用还原铁粉现有10余万吨的市场，我公司曾组织到攀枝花市海峰鑫化工有限公司、蓝星化工新材料股份有限公司广西分公司、四川龙蟒钛业股份有限公司、攀枝花天伦化工有限公司等主要使用铁粉的钛白粉生产企业进行调研，收集产品下游使用单位的技术数据与对产品的意见。四川龙蟒钛业股份有限公司由名列全球磷化工业前茅的四川龙蟒集团投资组建。公司通过引进国外先进技术和关键设备建成4万吨/年硫酸法金红石型钛白粉装置，充分利用当地资源优势和自身产业优势，生产R996高档通用级金红石型钛白粉，R109、966等专用级金红石型钛白粉，广泛应用于涂料、塑料、油墨、造纸、橡胶等行业。该公司主要使用金属铁大于87.0%的还原铁粉，年消耗量约1.6万吨。攀枝花天伦化工有限公司成立于2007年，是国内钛白粉行业的新起之秀，公司以开采钒钛磁铁矿，专业生产，销售钛白粉及其副产品为主的综合型企业。2008年12月开启了4万吨级硫酸法钛白粉试生产项目，2009年4月产品上市。公司生产的锐钛型钛白粉已出口销售到东南亚，欧美，中东，北美等地区，公司产品质量稳定、品质优良。该公司主要使用金属铁大于87.0%的还原铁粉，年消耗量约3000吨。蓝星化工新材料股份有限公司广西分公司是中国化工蓝星股份公司所属的生产型企业，生产的钛白粉行销国内市场以及日本、韩国、东南亚各国及中东、欧美等国家和地区。该公司主要使用金属铁大于84.0%的还原铁粉，年消耗量约5000吨。攀枝花市海峰鑫化工有限公司主营产品为金红石型钛白粉，具备6万吨/年的产能，于2012年3月建成投产，是当前全国最大的钛白单线产能。该公司主要使用金属铁大于87.0%的还原铁粉，年消耗量约2000吨。5、标准起草单位情况攀枝花钢城集团有限公司是由原攀钢集团钢城企业总公司改制而成立的股权多元化的公司制企业。已通过ISO9001质量体系认证、GB/T28001职业健康安全管理体系认证。公司下设40多个分、子公司，形成钢铁、冶金原辅料、钒钛、建材、贸易、物流、房地产开与建筑、协力服务、机电、化工和环保等产业集群和企业集群。钢城集团具有铁精矿、铁球团矿、冶金原辅料、普钢优钢、螺纹钢、冶金二次资源深度开发加工综合利用等完整的钢铁全流程产业链，钒钛产业、化工产业、建材产业也初具规模。我公司的合金分公司主要生产硅锰合金、铝铁、还原铁粉、铸件等，合金分公司铁粉厂建于2003年，以提钒污泥、转炉污泥或其它含铁料为原料制取还原用铁粉，是最早从事铁粉生产的厂家，公司具有球磨、磁选、分级、摇床等全系列铁粉生产工艺及设备。利用球磨机对铁颗粒表面进行剥离，达到去除铁颗粒表面的杂质，以及磨强铁颗粒的目的。经过10年的发展，积累了丰富的生产、销售经验，管理及操作水平较高，目前已具备了年产30000吨的生产能力，年产量2万余吨，我公司积极在国内推广应用钛白用还原铁粉，形成了稳定的客户群，产品广泛用作硫酸法钛白工艺作还原剂使用生产了大量钛白粉，同时也用于有色行业做还原剂使用，技术经济效果十分良好。公司在没有国家和行业标准的情况下，我公司早在2005年就依据硫酸法钛白用还原铁粉的生产和使用情况制定了企业标准并地方质量监督部门备案，产品按金属铁含量分85粉、88粉及90粉，并严格按照技术规范组织生产，产品质量稳定，受到了使用客户的广泛赞誉。铁粉产品于2009年被评为“四川省名牌产品”称号，且曾评过“贺宣牌铁粉”的称号。我公司企业标准经过多年的实践和不断修订（该标准现已多次修订后换版为2012版），已获得用户的广泛认可，同行业其他生产企业也主要依据我公司企业标准组织生产。因此，硫酸法钛白用还原铁粉行业标准的起草，主要以我公司企业标准为基础，结合硫酸法钛白粉行业要求及本铁粉行业现状，同时参考各主要生产企业和使用企业的产品的技术要求，制订。6、拟定标准采用国际、国外标准情况经查询，目前还原铁粉的主要标准有YB/T 5308-2011粉末冶金用还原铁粉、YB/T 5138-1993电焊条用还原铁粉、GB/T 3473-2003化学试剂 还原铁粉，而硫酸法钛白用还原铁粉尚无相应的行业和国家标准。硫酸法钛白用还原铁粉至今尚无行业标准及国家标准，造成该铁粉没有一个规范、统一的产品质量指标及检测方法，铁粉生产企业的产品质量也参差不齐，钛白粉生产企业对铁粉的验收使用也无统一的规范要求。钛白行业对还原铁粉要求不同于其它领域用途，有必要制定满足该特定行业需求的还原铁粉技术要求。7、本标准起草单位企业标准情况我公司在没有国家、行业标准的情况下，于2009年就根据钛白行业使用需要制定备案了满足生产和使用要求的企业标准，并严格按该标准规范组织生产和销售，产品质量稳定，获得了下游用户的广泛信赖。我公司企业标准规定了还原用铁粉的牌号、技术要求、试验方法、检验规则以及包装、标志、贮存、运输和质量证明书。其主要技术要求如下：(a)产品的化学成分应符合表1的规定。表1 化学成分 单位：% 牌号MFeMnVCrNiCuPTM8280.084.00.200.100.030.030.10PTM8584.087.0PTM8887.089.0PTM9089.0注：当供方能保证锰、钒、铬、镍、铜的含量符合规定时，可不作分析。(b)产品的水分应不大于1.0%。(c)产品的粒度，小于0.45mm粒级应不小于95%。该标准通过多年运行实际表明符合生产实际，满足下游钛白用户对还原剂的要求。四、标准编制原则和主要内容从攀枝花钢城集团有限公司合金分公司依据硫酸法钛白用还原铁粉的生产和使用情况制定的硫酸法钛白用还原铁粉企业标准的实施情况看，基本得到用户的认可，因此，本标准的起草，主要以我公司企业标准为基础，参考了各主要生产企业和使用企业的产品的技术要求。1、关于适用范围硫酸法钛白用还原铁粉曾广泛用作硫酸法钛白工艺生产了大量钛白粉，技术经济效果十分良好，这表明在目前硫酸法钛白生产工艺下，该铁粉是硫酸法钛白生产的较好还原剂。另外，该铁粉也可用以生产其他需采用金属铁来作还原剂的产品。本标准规定了硫酸法钛白用还原铁粉的牌号设置、技术要求、试验方法、检验规则以及包装、储运、标志和质量证明书，同时适用于硫酸法生产钛白粉时用作还原剂。本标准另以附录形式规定了产品金属铁含量的测定方法。2、本标准牌号设置从市场调研情况来看，生产企业产品主要分85粉、88粉及90粉三类，产品金属铁含量控制范围为84%-92%，钛白行业主要使用88粉，对还原剂金属铁含量的要求范围为84%-92%。因此，根据硫酸法钛白生产企业的需求不同，以及硫酸法钛白工艺特点和本产品综合利用需要，本标准将产品按金属铁含量分类，产品具体分为THFM85、THFM88、THFM90三个牌号，牌号中各符号的含义说明如下：THF M 表示金属铁含量（用阿拉伯数字） 表示间隔号 表示硫酸法钛白用还原铁粉3、本标准技术指标要求的设置（1）产品的化学成分产品化学成分中的有效成分是金属铁，还原铁粉中金属铁含量是表征其还原程度的主要标志，目前市场上的产品中金属铁的含量差别较大，低的仅为80%左右，而高的达到了90%以上，为兼顾生产企业资源综合利用，同时考虑使用企业要求，指导使用企业依据不同产品、工艺要求和成本因素选择还原铁粉，本标准适当考虑了较低金属铁含量的还原铁粉，拟以84.0%的金属铁含量最为产品的控制下限。THFM85牌号的金属铁含量范围按84.0%87.0%控制，THFM88牌号的金属铁含量范围按87.0%89.0%控制，金属铁含量在89.0%以上的则为THFM90牌号。产品中的其它杂质元素主要有Mn、Si 、C、 S 、P、 As、 Cr 、Cu 、V等，部分元素的存在对硫酸法钛白生产会有不良影响，本标准作为行业标准对主要有害元素进行了限制，根据行业共性，拟限制As、 Cr 、Cu三项主要有害成分，具体要求为：As0.01%、Cr0.10%、Cu0.50%，上述要求作为行业通用要求提出，特殊用户的特殊要求可以以合同形式约束。现有工艺及资源条件研究及数据跟踪表明：砷、铬、铜等微量元素在铁粉中的含量较低，在资源条件稳定和工艺不变的条件下上述微量元素较为稳定，所以注明了在供方能保证含量符合规定的情况下，可不分析。本征求意见稿确定的产品牌号及主要化学成分要求如下：牌号MFeAsCrCuTHFM8584.087.00.010.100.50THFM8887.089.0THFM9089.0注：当供方能保证砷、铬、铜的含量符合规定且用户不作要求时，可不分析。（2）产品的水分因为本产品的生产是采用湿法工艺，所以对最终产品的水分进行了要求，通过研究：产品在通过烘烤后水分在1%以下能有效杜绝产品在自然状态下的氧化锈蚀，并且同时能防止烘烤过度造成的产品受热氧化。从调研的情况来看，各使用企业对还原剂的水分要求均在1.0%以下，各生产企业均能按不高于1.0%稳定控制产品的水分含量。因此标准中规定铁粉水分不高于1.0%。（3）产品的粒度按硫酸法钛白生产工艺，在铁粉进入“钛液”至沉入“钛液”底部时，要求铁粉充分反应完，否则会造成还原时间延长或在底部产生没反应完的铁粉杂质，为此，通过研究表明：当铁粉粒度在小于450um粒级时，能最大限度满足铁粉在“钛液”中的反应时间。结合铁粉的生产，对铁粉的粒度要求规定为：小于450um粒级应不小于95%。4、本标准技术指标的试验方法还原铁粉中金属铁含量是表征其还原程度的主要标志，金属铁的准确测定极其重要。传统测定金属铁的方法主要有汞盐浸溶重铬酸钾滴定法、碘乙醇浸出EDTA 滴定法、硫酸铜溶解重铬酸钾滴定法及三氯化铁溶解重铬酸钾滴定法等。其中，汞盐法数据稳定，抗干扰性强，但HgCl2有剧毒，已基本停止使用。针对碘乙醇法的大量研究表明，该方法环保无害，但试样中金属铁必须小于20mg，否则Fe3+与EDTA发生络合反应而形成棕色沉淀，故不适用于金属铁含量较高的情况。硫酸铜法4和三氯化铁5具有测量范围广，所用试剂基本无害，故广泛应用于生产实践，但硫酸铜法会诱导样品富氏体（游离氧化亚铁）的溶解，有一定的局限性。本产品由于金属铁含量较高，检测范围需求在80%95%之间，现行国家和行业标准体系中均未检索到相关适用的试验方法，因此标准起草小组对本产品的金属铁试验方法另行开展研究，主要开展还原铁粉中金属铁的测定使用三氯化铁和硫酸铜浸取时，分析结果存在差异进行了方法选择试验。选择三氯化铁法，通过试验选择了用三氯化铁分解重铬酸钾滴定法测定金属铁的分析方法。同时对选定方法进行了样品称样质量，样品颗粒粒度，搅拌时间，三氯化铁的反应浓度、用量，干扰等影响因素等条件试验，确定了样品称样量为0.1000g，试样粒度在0.125 mm以下，搅拌时间为40 min， 三氯化铁溶液浓度和用量为 100g/ L 和 40 mL为最佳实验条件，建立了用三氯化铁分解重铬酸钾滴定法测定金属铁的分析方法，本法快速、简便 ,适用于直接还原铁粉中金属铁的检验需要。该方法在标准文本以附录A（规范性附录）的形式列出，其技术研究报告见附件。产品中除金属铁的其余指标的试验方法均按现行国家和行业标准方法执行，根据产品性质和指标检测范围确定的具体试验方法如下：硫酸法钛白用还原铁粉中所引用的文件均采用国家标准，并鼓励使用这些文件的最新版本。砷的测定方法按GB/T223.31钢铁及合金 砷含量的测定 蒸馏分离-钼蓝分光光度法。铬的测定方法按GB/T223.12钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离二苯碳酸酰二肼光度法测定铬量。铜的测定方法按GB/T223.53钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定铜量。粒度的测定方法按GB/T1480金属粉末粒度组成的测定 干筛分法。水分的测定方法按GB/T2007.6散装矿产品取样、制样通则 水分测定方法 热干燥法。5、检验规则根据产品的应用及生产批量情况，产品的批量规定60吨为一批。每批产品的取样根据产品包装形态，规定见硫酸法钛白用还原铁粉标准6.2.2和6.2.3，将所取试样混合均匀后缩分出所需试样。产品的检验确认：检验时检验结果如有任一项指标不合格，可取双样进行复验，复验结果如仍有任一项指标不合格，则该批产品判为不合格品。由于产品中的金属铁制样时易产生不易过筛的铁皮，在参考GB/T2007.2散装矿产品取样、制样通则 手工制样方法的基础上对产品的制样方法规定如下：将所取试样混合均匀后按照GB/T2007.2规定的圆锥四分法缩分至0.5kg。采用密封式振荡研磨机对缩分后的试样进行研磨，研磨时间为3分钟，研磨后采用0.125mm筛进行筛分，筛上物反复研磨直到全通过0.125mm筛为止。样品粒度的确定：样品粒度直接影响结果的准确性和稳定性，标准起草小组通过试验选择已知含量的铁粉，按上述方法制备成不同粒度的样品，按照实验方法进行测定，试验样品粒度对浸取金属铁的影响，结果表明，当样品粒度小于0.125时，颗粒的大小对金属铁的浸出没有影响。结果见附件的技术报告。6、关于包装、标志、贮存、运输和质量证明书（1 ）包装根据产品呈粉状，易吸潮的特点，包装要求用内衬塑料薄膜的塑料编织袋包装。（2 ）标志根据产品的追溯要求，产品包装袋上要求标明：生产厂名和厂址、产品名称、牌号、保质期、产品标准号及“防潮”和“产品运输包装专用袋”字样等。（3）贮存和运输根据产品特性对产品的贮存和运输进行了规定：产品严防受潮，应在干燥环境下贮存和运输，不得与有磁性、腐蚀性、爆炸性的物品混合贮存或装车运输。（4） 质量证明书标准按工业产品和本产品特点规定了每批交货的产品均应有质量证明书。质量证明书内容包括：生产厂名称和厂址、产品名称和牌号、产品标准号、合同号、批号、批量、生产日期、保质期和本标准规定的各项指标检验结果。（5）保质期充分考虑到产品的运输、使用、贮存周期及各地的区域性气候差异情况，标准规定了在满足贮存条件的情况下，产品的保质期为6个月。11附件：还原铁粉中金属铁测定方法试验报告还原铁粉中金属铁含量是表征其还原程度的主要标志，金属铁的准确测定极其重要。传统测定金属铁的方法主要有汞盐浸溶重铬酸钾滴定法、碘乙醇浸出EDTA 滴定法、硫酸铜溶解重铬酸钾滴定法及三氯化铁溶解重铬酸钾滴定法等。其中，汞盐法1数据稳定，抗干扰性强，但HgCl2有剧毒，已基本停止使用。针对碘乙醇法2-3的大量研究表明，该方法环保无害，但试样中金属铁必须小于20mg，否则Fe3+与EDTA发生络合反应而形成棕色沉淀，故不适用于金属铁含量较高的情况。硫酸铜法4和三氯化铁5具有测量范围广，所用试剂基本无害，故广泛应用于生产实践，但硫酸铜法会诱导样品富氏体（游离氧化亚铁）的溶解4，有一定的局限性。本试验主要开展还原铁粉中金属铁的测定使用三氯化铁和硫酸铜浸取时，分析结果存在差异进行了方法选择试验。选择三氯化铁法5-7，通过试验选择了用三氯化铁分解重铬酸钾滴定法测定金属铁的分析方法。同时对选定方法进行了样品称样质量，样品颗粒粒度，搅拌时间，三氯化铁的反应浓度、用量，干扰等影响因素等条件试验，确定了样品称样量为0.1000g，试样粒度在0.125 mm以下，搅拌时间为40 min， 三氯化铁溶液浓度和用量为 100g/ L 和 40 mL为最佳实验条件，建立了用三氯化铁分解重铬酸钾滴定法测定金属铁的分析方法，本法快速、 简便 ,适用于直接还原铁粉中金属铁的日常检测。1、硫酸铜法和三氯化铁法选择实验和氧化亚铁干扰实验为考察金属铁的测定使用三氯化铁和硫酸铜浸取时，分析结果是否存在差异及富氏体（氧化亚铁）是否被溶解，按表1中试验方案称取样品，采用三氯化铁法和硫酸铜法浸取后，采用重铬酸钾进行滴定，平行测定6次，试验方案、平均值、结论见表1。从表1可知：硫酸铜法测定有部分氧化亚铁浸出使测定结果偏高，通过纯铁粉标样和纯铁粉标样加铁矿石标样两方法比较，三氯化铁法分析结果准确可靠。因此选择三氯化铁分解重铬酸钾滴定法。2、实验部分2.1 主要仪器及试剂磁力搅拌器：带有塑料外壳的搅拌子，配备有调速和加热装置。酸洗石棉，化学纯：将酸洗石棉放在瓷皿中，于1000灼烧4 h ，稍冷，移入烧杯中，加入盐酸(1+1)浸泡，并煮沸10 min ，用水洗至无酸性，浸泡在水中备用。硫磷混酸，1515+70 。三氯化铁溶液（100g/L）：称取1000 g 三氯化铁溶于10 L 冷水中，静置过夜，用酸洗石棉填充的玻璃漏斗过滤。表1 方法选择和氧化亚铁干扰试验结果样品名称编号/标准值MFe测定值（%）TFe(%)结论硫酸铜法三氯化铁法纯铁粉标样金属铁：99.988%98.0299.43/三氯化铁法金属铁浸取率比硫酸铜法较高。钒钛铁矿石标样YSBC19722001氧化亚铁：32.36%0.330.26/硫酸铜法测定样品中氧化亚铁被浸取，三氯化铁法样品中氧化亚铁浸取较少。普通铁矿石W88303b氧化亚铁：26.91%0.340.09/纯铁粉标样+钒钛铁矿石标样纯铁粉+ YSBC19722001金属铁：49.994%49.4650.10/三氯化铁法金属铁浸取率比硫酸铜法较高。纯铁粉标样+普通铁矿石纯铁粉+W88303b金属铁：49.994%49.0449.99/还原铁粉试样SPJ13-9-184.7183.5888.59硫酸铜法测定有氧化亚铁浸出。还原铁粉试样+钒钛铁精矿标样SPJ13-9-1+YSBC1972200142.2041.80/还原铁粉试样+普通铁矿石标样SPJ13-9-1+W88303b42.1141.80/还原铁粉试样SPJF13-9-284.7283.5187.85还原铁粉试样PJF13-10-16195.1195.3397.55还原铁粉试样PJF13-10-16284.7284.4991.83重铬酸钾标准滴定溶液（c(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L）：称取4.903g预先经145150烘2h并置于干燥器中冷却至室温的基准重铬酸钾，置于300mL烧杯中，用水溶解，移入l000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。二苯胺磺酸钠指示剂溶液：2g/L。2.2实验方法称取0.1000g样品(样品粒度在0.125mm以下) 置于干燥的300 mL锥形瓶中放入磁搅拌子，加入40mL三氯化铁溶液，塞上瓶塞。用电磁搅拌器搅拌40 min，避免溅起溶液，期间用少量水吹洗瓶壁12 次。用中性石棉填充的玻璃漏斗过滤，将残渣洗入漏斗中，用水洗涤810次，每次5 mL10 mL，滤液收集在300 mL 锥形瓶中。用水稀释至150200 mL，加入20 mL 硫磷混合酸，加入6 滴二苯胺磺酸钠溶液，用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定的紫色为终点。空白试验：用相同的试剂，按与样品相同的操作测量空白值，但在滴定前加10.00 mL硫酸亚铁铵溶液，用重铬酸钾标准溶液滴定至终点，再加入10.00 mL 硫酸亚铁铵溶液，用重铬酸钾标准溶液滴定至终点，前后滴定所需标准溶液体积之差即为空白值。2、结果讨论2.2.1称样质量 在保证FeCl3 溶液完全浸出试样中金属铁的前提下，改变称样质量，结果表明：当试样质量在0.1g0.2 g之间时，结果相近，偏差小，实验具有较好的稳定性。本法称取样品质量为0.1000g。2.2.2样品颗粒粒度 样品粒度直接影响结果的准确性和稳定性，试验选择已知含量(SPJ13-9-1质量分数为 83.58 %)的直接还原铁，按规定的方法制备成不同粒度的样品，按照实验方法进行测定，试验样品粒度对浸取金属铁的影响，结果见表2。结果表明，当样品颗粒粒度较大时 测得的金属铁含量稳定性较差，当样品颗粒粒度小于0.125时，颗粒的大小对金属铁的浸出没有影响。表2 样品粒度的影响粒度（mm）MFe测定值（%）0.18082.6183.0882.6182.620.12583.5883.5583.6483.600.07583.6583.5583.5083.582.2.3搅拌时间的影响本试验用三氯化铁溶液与样品使用磁力搅拌器加热搅拌溶解，将金属铁氧化为二氯化铁 ,因此搅拌时间对结果的影响较大。按试验方法，选择不同的搅拌时间(10 min ，20 min ，30 min ，35 min， 40 min，50 min ，60 min) ，按照实验方法进行测定。结果表明：搅拌时间在35min以后结果稳定 ，实验选择搅拌时间为40 min。2.2.4三氯化铁浓度的影响本试验选择三氯化铁溶液溶解样品，因此三氯化铁溶液的浓度和用量对结果影响较大。浓度小样品溶解不完全，浓度太大又影响滴定。按照实验方法，选择不同浓度的三氯化铁溶液溶解3个不同含量样品进行测定，结果见表2。结果表明，三氯化铁溶液质量浓度在 80 g/ L 以上时结果稳定，实验选择三氯化铁溶液浓度为 100 g/ L。表3 三氯化铁浓度的影响样品编号MFe测定值（%）三氯化铁溶液，g/L306080100120130SPJF13-9-279.1482.7883.5083.5183.4983.55PJF13-10-16181.3484.2284.5584.4984.6084.48PJF13-10-16290.8994.7795.3095.3395.4495.212.2.5三氯化铁用量的影响采用 100 g/ L的三氯化铁溶液溶解样品，选择不同的用量，按照实验方法选取3个不同含量的样品进行测定，结果见表3。结果表明，三氯化铁溶液用量在 35 mL 以上时结果稳定 ，实验选择三氯化铁溶液用量为 40 mL。表4 三氯化铁用量的影响样品编号MFe测定值（%）100 g/ L三氯化铁溶液，mL2030354050SPJF13-9-282.7282.9883.5583.5183.48PJF13-10-16183.0584.1584.4584.4984.50PJF13-10-16293.7595.0295.4095.3395.282.2.6共存元素的影响在测定过程中，其他还原态物质和高价锰等氧化态物质对测定金属铁有干扰。消除方法是试样用三氯化铁溶液溶解后过滤分离除去干扰元素。在加入三氯化铁溶液搅拌过程中必须塞紧橡皮塞，以防止亚铁被空气氧化，使结果偏低。3、样品分析3.1 精密度试验按实验方法对 4 个直接还原铁样品进行测定 ,结果见表5。结果表明 ,用本方法测定直接还原铁中金属铁 ,结果精密度较好。3.2 回收率试验称取 0.1000g 试样数份置于干燥的300 mL 锥形瓶中，分别加入不同量的还原铁粉标样 (金属铁含量为99.988%)，按实验方法进行测定，每一样品平行分析 3次，取平均值，求得回收率为 99.0%101.2 %