修订工业无水氯化铝国家标准编制说明.doc

修订工业无水氯化铝国家标准编制说明一、任务来源根据国家标准化管理委员会2006年计划的要求，于20062007年完成对GB/T 39591994工业无水氯化铝国家标准修订工作（计划项目号20061148-T-606）。该标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会归口，负责起草单位：天津化工研究设计院。任务下达后，起草单位认真查阅了有关文献资料和国内外标准资料，并对有关生产厂进行了函调，根据资料查阅情况和调查结果，生产企业普遍认为原标准基本符合目前企业生产和使用要求，基本无修改建议和要求，个别生产企业提议增加软包装。目前市场上还存在产品质量只符合早已废止的原化工部1966年发布的部颁标准的产品。由于近一两年有色金属的涨价，企业为保持适当的利润，采用一些杂铝生产，严重影响无水氯化铝的发展，和产品质量的提高。考虑该标准标龄已达14年，故本次修订适当调整一下个别指标，主要注重方法的修改。二、产品概况分子式：AlCl3分子量：133.34(按2001年国际原子量)2.1 产品性质 无水氯化铝是无色透明六角形片状结晶。工业品因含有铁、游离氯、游离铝等杂质而呈淡黄、黄色、或浅灰色，有强盐酸气味。易溶于水，同时放出大量的热。也可溶于乙醇、乙醚、四氯化碳等有机溶剂，不溶于苯。吸水性强，露置于空气中易吸收水分而潮解，放出氯化氢，有强腐蚀性。受热易升华（183时升华）。当人体接触无水氯化铝，并同时接触水时，能剧烈灼烧皮肤。氯化铝还能与许多无机和有机物生成络合物。2.2 产品用途有机合成的催化剂。如石油裂解、合成染料、合成橡胶、合成洗涤剂、医药、香料等，还用于制备铝有机化合物以及金属的炼制，塑料的聚合触媒，润滑油的合成。2.3 生产工艺目前国内生产工业无水氯化铝的方法有：1、金属铝法 将铝锭直接氯化而得。此方法流程、设备简单，投资少，见效快，产品质量高，但成本高，消耗大量铝锭。 2、铝氧粉法 以铝氧粉为原料，成型后氯化而得。此法原料廉价易得，适宜大规模生产，但原料中的杂质易混入成品中而影响质量。3、氯化氢法 以氯化氢和氧化铝作用而得。我国目前生产无水氯化铝的生产工艺主要是金属铝法。2.4 生产厂、厂量目前国内生产工业无水氯化铝的厂家大约有三四十家，生产规模都在几千吨左右。相当一部分厂家是自产自用。三、国内外标准资料对比及修标设想3.1 国内外标准资料 到目前为止，我们查阅到的关于工业无水氯化铝的国外标准只有原美国军用标准MIL-A-634711987无水氯化铝（该标准于1997年4月28日废止）。我国标准有GB/T 39591994工业无水氯化铝，3.2 国内外标准指标对比国内外标准指标项目对比见附表1。我国标准有GB/T 39591994工业无水氯化铝，就是采用该美国军标。从附表1可见，美国军用标准MIL-A-634711987无水氯化铝只有一个等级，设有氯化铝(AlCl3）含量、铁(以Fe计)含量、水不溶物含量、水分、游离铝含量等五项指标。原国标GB/T 39591994有三个等级，即优等品、一等品和合格品，主要根据我国用户能接受不同档次的产品，同时也为尽可能地利用各种原料。指标项目有氯化铝(AlCl3)含量、铁(以FeCl3计)含量、水不溶物含量、重金属(以Pb计)含量、游离铝含量等五项，比美国军标少了水分，增加了重金属。从附表1还可见，美国军用标准MIL-A-634711987中三氯化铝的含量为99.0%；原国标中优级品的三氯化铝含量为99.0%，等同于美国军标。原国标中水不溶物含量为0.05%，优于美国军标0.3%。原国标中铁含量以三氯化铁计，为0.05%，换算成以Fe计，是172ppm，优于美国军标200ppm。原国标中游离铝含量为0.010%，等同于美国军标100ppm。原国标中重金属含量，以Pb计，为0.006%。美国军标水分指标为0.8%。3.3 试验方法对比国内外标准试验方法对比见附表2。美国军标氯化铝含量的测定，是采用酸碱滴定法；铁含量的测定，采用的是1,10-菲啰啉分光光度法；水不溶物含量的测定，采用的是古氏坩埚的重量法；水分的测定采用重量法。我国原标准氯化铝含量的测定，是采用汞量法；铁含量的测定，采用的是1,10-菲啰啉分光光度法；水不溶物含量的测定，采用的是G4玻璃砂坩埚重量法；铅含量测定采用硫化氢限量比色法。通过对上述国内外标准的指标项目和试验方法的分析对比，我国标准的优等品当时已达到国外先进标准的水平。可由于该美国军用标准MIL-A-634711987无水氯化铝已废止，可又查不到ISO标准和其他国外先进标准，故本次修订只依据国内生产厂的实际生产情况和用户要求，对GB/T 39591994工业无水氯化铝国家标准作如下修订，在修订过程中适当参考美国军标。四、制标依据4.1 原国标GB/T 39591994工业无水氯化铝；4.2 企业质量月报；4.3 用户意见。五、等级和指标项目的确定5.1 级别考虑到目前国内生产实际情况，尤其是目前原料价格偏高，铝矾土的品位在降低，制作A0、A1铝锭的资源在减少，考虑资源的利用适合分成不同等级，用户按用途选质量。考虑原国家标准当时采用美国军标，该标准是当时国际先进水平，虽然1997年该标准已废止，但目前没有超过该军标的标准，综合考虑在新标准中保留原标准中的三个等级，即优等品、一等品、合格品。5.2 指标项目及指标值原国标无水分指标，设重金属指标。对于无水氯化铝而言，吸潮后就潮解，水分中的氢与氯结合生成氯化氢挥发，氢氧根与铝结合生成氢氧化铝，只有极其微量的游离水短暂停留在结晶表面。而且样品在称量、干燥后的冷却过程中都会再次吸收空气中的水分，因而采用重量法测水分指标的意义不是很大。美国军标后一版改为卡尔费休法，但该方法也已废止。另外，我国家标准中的氯化铝含量测定是测氯离子，水分含量高氯化铝分解快，氯化氢释放量大，主含量就偏低。而铅是有害元素，在生产过程中会随原料带入，尤其是目前生产企业为了降低成本用于生产无水氯化铝的原料质量在下降，故须控制有害元素指标。所以本标准项目还是设有氯化铝(AlCl3)含量、铁(以FeCl3计)含量、水不溶物含量、重金属(以Pb计)含量、游离铝含量等五项。本标准除合格品的主含量提高98.0%外，其他指标值均保留原国标的指标值。相应的指标值见下表：标准名称代号指标项目GB/T 3959XXXX工业无水氯化铝优等品一等品合格品氯化铝(AlCl3)质量分数/ 99.098.598.0铁(以FeCl3计)质量分数 0.050.050.20水不溶物质量分数/ 0.050.100.30重金属(以Pb计)质量分数/ 0.0060.04游离铝质量分数/ 0.010六、试验方法的确定6.1 氯化铝含量的测定由附表2可以看出，氯化铝含量的测定，美国军用标准MIL-A-634711987无水氯化铝是采用酸碱滴定法。即用氢氧化钠溶液和过量饱和氢氧化钡溶液调节试验溶液为碱性，加入氟化钾溶液，用盐酸标准滴定溶液滴定。原国标GB/T 39591994工业无水氯化铝是采用汞量法。即用（1+1）的硝酸溶液调节试验溶液为弱酸性，以二苯偶氮碳酰肼为指示剂，用硝酸汞标准滴定溶液滴定氯离子，同时做空白试验。这两种方法均存在缺陷，美国军标使用氢氧化钡在反应过程中生成氯化钡，加入氟化钾与铝生成难溶的氟化铝后会残留氟离子，滴定后的溶液污染环境。原国标的方法因为采用硝酸汞作滴定剂，滴定后的溶液也要进行处理，而含汞溶液的处理是相当难得。故本次修订采用电位滴定法，该方法也是测氯离子的通用方法。6.2 铁含量的测定铁含量的测定，原国家标准GB/T 39591994工业无水氯化铝和美国军用标准MIL-A-634711987无水氯化铝均采用的是1,10-菲啰啉分光光度法。该方法是通用方法标准，可继续采用该标准。只是国标通用方法已修订，对此方法需进一步验证。6.3 水不溶物含量的测定 水不溶物含量的测定，可采用古氏坩埚的重量法或玻璃砂坩埚重量法；原国家标准GB/T 395994工业无水氯化铝采用的是G4坩埚的重量法。两种方法对此产品均可行，只是古氏坩埚法操作比较繁琐，而且往往因酸洗石棉的质量问题影响试验速度和结果，故本标准继续使用原国标的方法。6.4 重金属(以Pb计)含量的测定重金属(以Pb计)含量的测定，我国标准GB/T 395994工业无水氯化铝采用的是限量比色法。即先将试验溶液调节为弱酸性，然后通入饱和硫化氢水，使重金属离子与硫化氢形成沉淀，与标准比色溶液进行比色。美国军用标准MIL-A-634711987无水氯化铝中没有此项指标及相应的检测方法。目前不少标准将重金属改为铅指标，采用原子吸收分光光度法，征求意见稿中先保留原标准的方法，经广泛征求厂家的意见及做对比试验后再修改。6.5 游离铝含量的测定美国军用标准MIL-A-634711987无水氯化铝和我国标准GB/T 395994工业无水氯化铝均采用的是在三氯化铁存在下，在硫磷混酸介质中，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定。七、检验规则检验项目分类：型式检验和出厂检验；所有项目为型式检验项目，其中氯化铝、铁、水不溶物、重金属四项为出厂检验项目，应逐批检验。每批产品不超过50吨。八、包装、运输、贮存包装：目前部分企业有少批量的采用塑料编织袋包装，建议增加编织袋包装。经查阅铁路危险货物运输规则（以下简称铁路危规）和公路危险货物运输规则（以下简称公路危规），铁路危规对无水三氯化铝包装的只有两种方式：一是全开口或中开口钢桶，内包装使用塑料袋或牛皮纸袋（不得用再生纸）；二是普通木箱，内包装使用罗纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶和金属筒。第二种包装方式适合于小包装如试剂。原标准规定：采用双层包装，内包装采用聚氯乙烯塑料薄膜袋，不小于0.07mm，包装容积大于外包装；外包装采用铁桶、镀锌铁桶或塑料桶。九、水平分析该标准在原国标的基础上个别指标作了调整，试验方法适合构建环境友好型企业的需要，同时增加了仪器分析的方法，加快了试验时间，提高了工作效率。从目前世界上的标准看，该标准处于领先地位。附表 1 国内外标准指标对比表标准名称代号指标项目GB/T 39591994工业无水氯化铝MIL-A-634711987无水氯化铝优等品一等品合格品氯化铝(AlCl3)质量分数/ 99.098.597.099.0铁(以FeCl3计)质量分数 0.050.050.200.02水不溶物质量分数/ 0.050.100.300.3重金属(以Pb计)质量分数/ 0.0060.04游离铝质量分数/ 0.0100.01水分/ 0.8附表