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文档简介

YS/T575.2-20XX

铝土矿石化学分析方法

第2部分:二氧化硅含量的测定

1范围

本文件描述了采用钼蓝光度法和重量-钼蓝光度法测定铝土矿石中二氧化硅含量的方法。

本文件适用于铝土矿石中二氧化硅含量的测定。包含两个方法(钼蓝光度法,测定范围:0.25%~

25.00%;重量-钼蓝光度法,测定范围:15.00%~50.00%),测量范围重叠部分以重量-钼蓝光度法为仲

裁方法。

2规范性引用文件

下列文件的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;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实验方法。

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定。

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4钼蓝光度法

4.1方法概述

试样用碱熔融,盐酸浸取,加钼酸铵使硅形成硅钼杂多酸,然后使用还原剂将其还原为硅钼蓝,

用分光光度计在波长650nm处,测量其吸光度。

4.2试剂或材料

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所规定的二级水。

4.2.1氢氧化钠(优级纯)。

4.2.2盐酸(1+1)。

4.2.3盐酸(1+3)。

4.2.4钼酸铵溶液(100g/L):称取50g钼酸铵溶于水中,用水稀释至500mL,必要时可适当加热

和过滤,如沉淀较多需重配。

4.2.5硫酸-草酸-硫酸亚铁铵混合溶液:称取30g硫酸亚铁铵于500mL烧杯中,加150mL水,缓缓

加入165mL硫酸(1+1)搅拌使其溶解,冷却后移入1L容量瓶中,再称取30g草酸于另一烧杯中,

加热水溶解,冷却后移入上述容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。使用时配制。

4.2.6酒石酸溶液(300g/L):称取150g酒石酸溶于水中,用水稀释至500mL。

4.2.7抗坏血酸(20g/L),使用时配制。

4.2.8二氧化硅标准溶液:称取0.1000g预先在1000℃下灼烧2h并冷却的二氧化硅(%≥99.99%)

于铂坩埚中,加入3g无水碳酸钠,搅匀,上面再覆盖1g无水碳酸钠,盖上坩埚盖,置于1000℃

�SiO2

高温炉中熔融12min,取出冷却。置于聚四氟乙烯烧杯中,用200mL沸水浸出,用水洗出坩埚及盖,

冷却至室温,移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,贮存于塑料瓶中,此溶液1mL含0.1mg二

氧化硅。也可使用有证标准溶液。

3

YS/T575.2-20XX

4.3仪器设备

4.3.1银坩埚:30mL,带有盖。

4.3.2高温炉:可控温度750℃±20℃。

4.3.3分光光度计。

4.3.4烘箱:可控温度110℃±5℃。

4.4试样

样品粒度应小于75μm,预先在110℃±5℃的烘箱(4.3.4)中干燥2h,置于干燥器中,冷

却至室温后备用。

4.5分析步骤

4.5.1试料

按照表1称取试样(4.4),精确至0.1mg。

表1称取试样质量

质量分数/%试样质量/g

>0.25~15.000.25

≥15.00~25.000.15

4.5.2平行试验

平行做两份试验,取其平均值。

4.5.3空白试验

随同试料(4.5.1)做空白试验。

4.5.4测定

4.5.4.1将试料(4.5.1)置于银坩埚(4.3.1)中,加3g氢氧化钠(4.2.1)覆盖于其上,置于高温

炉(4.3.2)中,由室温逐渐升温至约750℃,熔融20min(空白熔融5min)。取出,旋转坩埚,使

熔融物均匀附着在坩埚内壁,冷却。

4.5.4.2用滤纸擦净坩埚(4.5.4.1)底部,置于直径不小于10cm的短颈漏斗中,漏斗插入已预先加

有40mL盐酸(4.2.2)及50mL沸水的250mL容量瓶中,加少量沸水于坩埚中,待水与熔融物作用

完全浸出后,将溶液在摇动容量瓶的情况下倒入容量瓶中,待试料全部溶解后,用热水和3mL盐酸

(4.2.3)分次洗涤坩埚,并用热水洗净坩埚及漏斗,冷却至室温,用水稀释至刻度,摇匀。根据表2

分取试液于100mL容量瓶中,加水稀释至约50mL,再加入相应体积盐酸(4.2.3),摇匀。还原显色

方法采取4.5.4.3或4.5.4.4任一方法。

表2分取溶液体积

二氧化硅的质量分数分取溶液(4.5.4.2)体积补加盐酸(4.2.3)体积稀释体积

%mLmLmL

>0.25~5.0015.000100

≥5.00~15.005.002100

≥15.00~25.005.002100

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4.5.4.3加入5mL钼酸铵溶液(4.2.4),摇匀,显色约15min,然后加入5mL酒石酸溶液(4.2.6),

混匀,加入5mL抗坏血酸溶液(4.2.7),稀释至刻度,混匀。显色约15min。

4.5.4.4加入5mL钼酸铵溶液(4.2.4),摇匀,显色约15min。然后加入20mL硫酸-草酸-硫酸亚

铁铵混合液(4.2.5)摇匀,用水稀释至刻度,显色约10min。

4.5.4.5将溶液(4.5.4.3)或者溶液(4.5.4.4)移入1cm吸收池中,以水为参比。于分光光度计(4.3.3)

波长650nm处测量其吸光度。将所测吸光度减去随同试料的试剂空白吸光度后,从工作曲线上查出相

应的二氧化硅量。

4.5.5工作曲线的绘制

4.5.5.1移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL、7.00mL、

8.00mL二氧化硅标准溶液(4.2.8),分别置于一组100mL容量瓶中,加水至体积约50mL,各瓶补

加3mL盐酸(4.2.3),后续步骤按照4.5.4.3或4.5.4.4进行。

4.5.5.2将部分溶液4.5.5.1移入1cm吸收池中,以水为参比,于分光光度计(4.3.3)波长650nm

处测量其吸光度。减去试剂空白溶液吸光度后,以二氧化硅量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作

曲线。

4.6分析结果的计算

二氧化硅含量以二氧化硅的质量分数计,按公式(1)计算:

�SiO2………………(1)

−3

�1∙�×10

2

式中:�SiO=�·�1×100%

——从工作曲线上查得的二氧化硅量,单位为毫克(mg);

——试液的总体积,单位为毫升(mL);

�1

——试料的质量,单位为克(g);

�

——分取试液的体积,单位为毫升(mL)。

�

计算结果保留小数点后两位,数值修约按照GB/T8170的规定执行。

�1

4.7精密度

4.7.1重复性

在重复性条件下获得的独立测试结果的测定值,在以下给出的平均值范围内,这两个测试结果的

绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)情况不超过5%。重复性限(r)按表3数据采用线

性内插法或外延法求得。

表3重复性限

ω

0.611.013.427.2320.67

%

r

0.050.060.140.160.20

%

4.7.2再现性

在再现性条件下获得的独立测试结果的测定值,在以下给出的平均值范围内,这两个测试结果的绝

对差值不超过再现性限(R),超过再现性限(R)情况不超过5%。再现性限(R)按表4数据采用线性

内插法或外延法求得。

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表4再现性限

ω

0.611.013.427.2320.67

%

R

0.080.110.270.310.48

%

5重量-钼蓝分光光度法

5.1方法概述

试样用氢氧化钠熔融分解,以盐酸浸出后蒸发至盐类析出,加入盐酸及氯化铵,过滤并灼烧成二

氧化硅,然后用氢氟酸处理,使硅以四氟化硅形式挥发除去,氢氟酸处理前后的重量差即为沉淀中的

二氧化硅量。用钼蓝光度法测定滤液中残余的二氧化硅量,两者相加即为试样中二氧化硅的量。

5.2试剂或材料

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所规定的二级水。

5.2.1氢氧化钠(优级纯)。

5.2.2氯化铵(优级纯)。

5.2.3氨水。

5.2.4盐酸(ρ=1.19g/mL)。

5.2.5盐酸(1+1)。

5.2.6盐酸(1+11)。

5.2.7盐酸(5+95)。

5.2.8氢氟酸(ρ=1.13g/mL)。

5.2.9硫酸(1+1)。

5.2.10硫氰酸钾溶液(50g/L)。

5.2.11硝酸银溶液(10g/L)。

5.2.12对硝基酚指示剂溶液(1g/L)。

5.2.13钼酸铵溶液(100g/L):称取50g钼酸铵溶于水中,用水稀释至500mL,必要时可适当加热

和过滤,如沉淀较多需重配。

5.2.14酒石酸溶液(300g/L):称取150g酒石酸溶于水中,用水稀释至500mL。

5.2.15抗坏血酸(20g/L),使用时配制。

5.2.16硫酸-草酸-硫酸亚铁铵混合溶液:称取30g硫酸亚铁铵于1L烧杯中,加150mL水,缓缓加

入165mL硫酸(1+1)搅拌使其溶解,冷却后移入1L容量瓶中,再称取30g草酸于另一烧杯中,加

热水溶解,冷却后移入上述容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。使用时配制。

5.2.17二氧化硅标准贮存溶液:称取0.2500g预先在1000℃下灼烧2h并在干燥器中冷却至室温

的二氧化硅(%≥99.99%)于铂坩埚中,加入3g无水碳酸钠,搅匀。上面再覆盖1g无水碳酸

钠,盖上坩埚盖,置于1000℃高温炉中熔融12min,取出冷却。置于聚四氟乙烯烧杯中,用100mL

�SiO2

沸水浸出,用水洗出坩埚及盖,冷至室温,移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,立即转入

干燥的塑料瓶中贮存。此溶液1mL含有0.5mg二氧化硅。也可使用有证标准溶液。

5.2.18二氧化硅标准溶液:移取25.00mL二氧化硅标准贮存溶液(5.2.17),置于500mL容量瓶中,

用水稀释至刻度,混匀,立即转入干燥的塑料瓶中贮存。此溶液1mL含25μg二氧化硅,使用前现配

制。

5.3仪器设备

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5.3.1银坩埚:30mL,带有盖。

5.3.2高温炉:可控温度750℃±20℃。

5.3.3分光光度计。

5.3.4烘箱:可控温度110℃±5℃。

5.4试样

样品研磨混匀后通过75μm标准筛,在烘箱(5.3.4)中于110℃±5℃干燥2h,置于干燥器

中,冷却至室温,备用。

5.5分析步骤

5.5.1试料

称取0.5g试样(5.4),精确至0.1mg。

5.5.2平行试验

平行做两份试验,取其平均值。

5.5.3空白试验

随同试料(5.5.1)做空白试验。

5.5.4测定

5.5.4.1将试料(5.5.1)置于银坩埚(5.3.1)中,加3g氢氧化钠(5.2.1)覆盖于其上,置于高温

炉(5.3.2)中,由室温逐渐升温至750℃,熔融20min(空白熔融5min)。取出,旋转坩埚,使熔

融物均匀附着在坩埚内壁,冷却。

5.5.4.2用滤纸将坩埚外壁擦净后,将坩埚直立于400mL聚四氟乙烯烧杯中,小心加入近沸水20mL,

迅速盖上表面皿防止溅失,待剧烈反应停止后,用盐酸(5.2.5)和热水洗净坩埚及表面皿,加入20mL

盐酸(5.2.4),搅拌,将浸出液缓慢移入400mL玻璃烧杯中,置于低温电热板上蒸发至干(盐类应呈

松散状态),加1g氯化铵(5.2.2)及15mL盐酸(5.2.4),用玻璃棒搅拌,使杯壁上的盐类全部溶

于酸中,盖上表面皿,在近沸的情况下,保温20min。用热盐酸(5.2.7)冲洗表皿及杯壁,至体积

约50mL,立即搅拌至盐类完全溶解,用快速定量滤纸过滤。滤液用250mL容量瓶承接。先用热盐酸

(5.2.7)洗涤沉淀至无铁离子[用硫氰酸钾溶液(5.2.10)]检查,继续用温水洗涤至无氯离子[用硝

酸银溶液(5.2.11)检查]。

5.5.4.3将沉淀连同滤纸置于铂坩埚中,小心干燥,灰化后放入高温炉中,在980℃灼烧1h,取出,

置于干燥器上,冷却至室温,称重,反复灼烧至恒重。沿坩埚内壁加3~5滴水润湿沉淀,加4滴硫酸

(5.2.9),5mL氢氟酸(5.2.8)。低温蒸发至冒白烟,取下稍冷,再加5mL氢氟酸(5.2.8),继续

加热至冒尽白烟,将残渣连同坩埚置于1000℃高温炉中灼烧15min,取出,置于干燥器中,冷却至

室温,称重,并反复灼烧至恒重。

5.5.4.4将分离硅酸后的滤液(5.5.4.2)用水稀释至刻度,摇匀。分取10.00mL溶液于100mL容量

瓶中,加1滴对硝基酚指示剂溶液(5.2.12),用氨水(5.2.3)中和至黄色,再滴加盐酸(5.2.6)至

黄色消失并过量8mL。容量瓶中加水稀释至约50mL,摇匀。还原显色方法采取5.5.4.5或5.5.4.6

任一方法。

5.5.4.5加入5mL钼酸铵溶液(5.2.13),摇匀,显色约15min。然后加入5mL酒石酸溶液(5.2.14),

混匀,加入5mL抗坏血酸溶液(5.2.15),稀释至刻度,混匀。显色约15min。

5.5.4.6加入5mL钼酸铵溶液(5.2.13),摇匀,显色约15min。然后加入20mL硫酸-草酸-硫酸亚

7

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铁铵混合液(5.2.16)摇匀,用水稀释至刻度,显色约10min。

5.5.4.7将溶液(5.5.4.5)或溶液(5.5.4.6)移入1cm吸收池中,以水为参比。于分光光度计波长

700nm处测量其吸光度。将所测吸光度减去随同试料的试剂空白吸光度后,从工作曲线上查出相应的

二氧化硅量。

5.5.5工作曲线的绘制

5.5.5.1移取0mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL二氧化硅标准溶液

(5.2.18),分别置于一组100mL容量瓶中,加水至体积约50mL,各瓶补加8mL盐酸(5.2.6),后

续步骤按照5.5.4.5或5.5.4.6进行。

5.5.5.2将部分溶液(5.5.5.1)移入1cm吸收池中,以水为参比,于分光光度计波长700nm处测量

其吸光度。减去试剂空白溶液吸光度后,以二氧化硅量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。

5.6分析结果的计算

二氧化硅含量以二氧化硅的质量分数计,按公式(2)计算:

(�SiO2)………………(2)

�3−�4�5∙�2

2

式中:�SiO=�2+�2·�3×100%

——氢氟酸处理前沉淀与铂坩埚的质量,单位为克(g);

——氢氟酸处理后沉淀与铂坩埚的质量,单位为克(g);

�3

——从工作曲线上查得的二氧化硅量,单位为克(g);

�4

——试液的总体积,单位为毫升(mL);

�5

——试料的质量,单位为克(g);

�2

——分取试液的体积,单位为毫升(mL);

�2

计算结果保留小数点后两位,数值修约按照GB/T8170的规定执行。

�3

5.7精密度

5.7.1重复性

在重复性条件下获得的独立测试结果的测定值,在以下给出的平均值范围内,这两个测试结果的

绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)情况不超过5%。重复性限(r)按表5数据采用线

性内插法或外延法求得。

表5重复性限

ω

17.7220.5929.90

%

r

0.260.260.34

%

5.7.2再现性

在再现性条件下获得的独立测试结果的测定值,在以下给出的平均值范围内,这两个测试结果的

绝对差值不超过再现性限(R),超过再现性限(R)情况不超过5%。再现性限(R)按表6数据采用线

性内插法或外延法求得。

表6再现性限

8

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ω

17.7220.5929.90

%

R

0.510.530.62

%

6试验报告

试验报告应包括下列内容:

——试验对象;

——本文件编号;

——使用的方法;

——分析结果及其表示;

——与基本分析步骤的差异;

——观察到的异常现象;

——试验日期。

9

铝土矿石化学分析方法第2部分:

二氧化硅含量的测定

(预审稿)

编制说明

中铝检测科技(郑州)有限公司

2025年9月

一、工作简况

(一)任务来源

2023年11月有色金属标委会在昆明召开年会,中铝检测科技(郑州)有限公司向全体

委员会提交了YS/T575.2《铝土矿石化学分析方法第2部分:二氧化硅含量的测定》的标

准修订建议,申请立项。2024年12月工业和信息化部工信厅科函[2024]463号下达计划,

项目得到立项批准,计划号2024-1827T-YS,项目周期12个月,完成时间2025年12月20

日。

(二)主要参加单位和工作成员及其所作的工作

1主要参加单位情况

中铝检测科技(郑州)有限公司依托国家轻金属质量监督检验中心主要负责我国铝镁

及其合金12类77种产品的质量监督检验、产品质量评价仲裁等工作,多年来一直为行业提

供技术支持服务,承担了铝行业部分分析检测等基础技术标准的起草工作。

作为本次标准主编单位,中铝检测科技(郑州)有限公司在铝土矿分析检测方面积累了

大量的实践经验,在标准编制过程中,积极主动与参编单位及广西华晟、山西华兴、中铝矿

业有限公司等一些有代表性的企业联系调研,就铝土矿石中二氧化硅含量测定的钼蓝光度法

的具体操作步骤,如二氧化硅的检测范围、铝土矿石的碱熔过程、以及不同还原体系对结果

测定的影响等细节问题进行问卷调查,充分了解了行业内各单位比色法和重量法测定铝土矿

石中二氧化硅的检测方法及该方法的一些细节问题。在广泛征求意见的基础上,确定了起草

思路,牵头制定合适的技术方案,根据国家轻金属质量检验检测中心以往对铝土矿石化学成

分分析的经验和数据,确定了修订过程中二氧化硅测定的含量范围、不同还原体系的影响等

细节问题,完成了项目建议书、立项报告、标准文本、编制说明的编写工作。

深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂、大冶有色设计研究院有限公司作为

一验单位,参加了yst575.2的全部验证工作。湖南有色金属研究院有限责任公司、国电投

(山西)铝业有限公司、中铝山西新材料有限公司和中铝(郑州)铝业有限公司作为二验单

位,为方法精密度的确定提供了详实、可靠的试验数据,并针对验证过程中遇到的实际问题

提出了合理的意见及建议。

2主要工作成员所负责的工作情况

本标准主要起草人及工作职责见表1。

表1主要起草人及工作职责

起草人单位工作职责

主编人员,负责标准的工作指导、编写、

彭展、瞿媛媛、试验方案的确定及组织协调;负责验证

中铝检测科技(郑州)有限公司

刘静样品的取样与收集,负责试验方案的实

施,试验数据的汇总与整理。

参编人员,完成试验中的一验工作,完

深圳市中金岭南有色金属股份

谢爱诚成了比色法和重量法的样品精密度样

有限公司丹霞冶炼厂

品分析。

参编人员,完成试验中的一验工作,完

潘晓玲大冶有色设计研究院有限公司

成了比色法的样品精密度样品分析。

参编人员,完成试验中的二验工作,完

湖南有色金属研究院有限责任

刘娟成了比色法和重量法的样品精密度样

公司

品分析。

参编人员,完成试验中的二验工作,完

李玉琳国电投(山西)铝业有限公司成了比色法和重量法的样品精密度样

品分析。

参编人员,完成试验中的二验工作,完

崔军峰中铝山西新材料有限公司成了比色法和重量法的样品精密度样

品分析。

参编人员,完成试验中的二验工作,完

杜晨霞中铝(郑州)铝业有限公司成了比色法和重量法的样品精密度样

品分析。

(三)主要工作过程

1预研阶段

标准主编单位中铝检测科技(郑州)有限公司(国家轻金属质量监督检验中心)长期从

事铝土矿石的分析检测工作,主编人员在长期实践过程中积累了丰富的检测经验,也发现了

现行标准YS/T575.2中存在的一些不足之处。在此基础上,主编单位有关技术人员,深入

一线企业进行调研,了解铝土矿石中二氧化硅的分析方法应用情况,先后与多家企业技术人

员深入讨论标准的技术路线与方案,并根据讨论情况,由主编单位整理与撰写,提出标准修

订计划。

2立项阶段

2023年11月有色金属标委会在昆明召开年会,中铝检测科技(郑州)有限公司向全体

委员会提交了YS/T575.2《铝土矿石化学分析方法第2部分:二氧化硅含量的测定》的标

准修订建议,申请立项。2024年12月工业和信息化部工信厅科函[2024]463号下达计划,

项目得到立项批准,计划号2024-1827T-YS,项目周期12个月,完成时间2025年12月20

日。

3起草阶段

3.1召开任务落实会议

2025年4月在昆明召开有色标委会任务落实会议,确定由中铝检测科技(郑州)有限

公司为标准主编单位,深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂、大冶有色设计研

究院有限公司、湖南有色金属研究院有限责任公司、国电投(山西)铝业有限公司、中铝山

西新材料有限公司和中铝(郑州)铝业有限公司共6家单位为参编单位,会后确定了技术路

线及试验方案,之后将标准草案和试验报告提交给各单位,启动试验验证工作。2025年6

月底各复验单位陆续返回试验报告,根据试验验证情况,主编单位进行了汇总整理,形成标

准文本《征求意见稿Ⅰ》。

3.2标准讨论会

2025年7月9日~10日在吉林省长春市召开有色标委会标准讨论会议,与会代表对标

准方案的试验方案、试验进度和试验过程中出现的问题进行了初步的讨论,对存在的问题提

出了合理的建议,会后主编单位修正了技术路线及试验方案,之后将修正后标准草案和试验

报告提交给各单位,启动后续试验验证工作。2025年8月底各复验单位陆续返回试验报告,

根据试验验证情况,主编单位进行了汇总整理,形成标准文本《征求意见稿Ⅱ》。

3.3标准发函征求意见情况

2025年9月,标准主编单位对YS/T575.2《铝土矿石化学分析方法第2部分:二氧化

硅含量的测定》进行广泛征求意见,共发送单位15个,其中使用单位10个,占比66.7%,

科研院所2个,占比13.3%,其他单位2个,占比20.0%,回函的单位数15个,回函并有建

议或意见的单位数13个,没有回函单位数0个。根据征求意见稿的回函情况及反馈意见情

况,标准编制组再次进行了讨论研究,确定了意见的采纳情况,修改了标准文本,编写了《征

求意见稿的征求意见汇总表》。

4预审阶段

2025年9月23日~9月24日全国有色金属标委会在山西省西安市召开项目预审会,中

铝山东新材料有限公司、中铝山东有限公司、扬州中天利新材料股份有限公司、有色金属技

术经济研究院有限责任公司、云南铝业股份有限公司、山东南山铝业股份有限公司等来自全

国18家单位19位代表参加了会议,与会代表对标准文本进行细致的预审和讨论,并提出来

较好的修改意见。会后标准主编单位根据预审会讨论情况,对标准文本进一步进行修改与完

善,形成标准文本《送审稿II》。

5审查阶段

6报批阶段

二、标准编制原则

(1)以满足我国铝行业的实际生产和铝土矿石使用的需要为原则,不断提高标准的适

用性。

(2)应用现代化的仪器提高分析的灵敏度和准确度,分析速度。

(3)以人为本充分考虑环保的要求,不使用有毒有害的有机试剂。

(4)GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》、

GB/T20001.4-2015《标准编写规则第4部分:试验方法标准》和有色加工产品标准和国家

标准编写示例的要求进行格式和结构编写。

三、标准主要内容的确定及主要试验和验证情况分析

1标准内容的修订思路

YS/T575系列标准为《铝土矿石化学分析方法》,目前有29个部分组成,其中二氧化

硅含量的测定占据了系列标准的两个部分,即YS/T575.2-2007和即YS/T575.3-2007两个部

分,这与目前标准化体系规划发展要求不符,因此需要进行整合修订。本次修订将YS/T

575.2-2007和YS/T575.3-2007整合为YS/T575.2一个部分,包含重量-钼蓝分光光度法和钼

蓝分光光度法两种方法。

此外,标准在使用时还存在着如下技术问题急需修订:

1、钼蓝分光光度法中二氧化硅的分析检测范围太窄,而重量-钼蓝分光光度法步骤繁

琐、分析时间太长,不适应工厂快速准确的检测需求;

2、熔样坩埚在高温时直接放进高温炉,样品有迸溅的危险;

3、酒石酸-抗坏血酸还原体系在钼蓝分光光度法中已经普遍使用,稳定性好,反应速度

快,适合广泛推广使用。

4、在波长700nm测定时,高含量二氧化硅时(即工作曲线8mL浓度点)吸光度太高,

已达1.300左右,信号漂移。

鉴于此,对YS/T575.2和YS/T575.3进行重新修订,与YS/T575.2-2007和YS/T575.3-2007

相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:

a)更改了两种方法元素的测量范围;

b)增加了“规范性引用文件”;

c)增加了“术语和定义”;

d)增加了钼酸铵溶液的配制步骤的配制步骤;

e)更改了硫酸-草酸-硫酸亚铁铵混合溶液的保存期限;

f)增加了“也可使用有证标准溶液”;

g)更改了钼蓝光度法中试样称取质量;

h)更改了样品熔融时高温炉的升温过程;

i)更改了钼蓝光度法中洗涤坩埚的盐酸浓度;

j)更改了钼蓝光度法中移取试液的体积;

k)更改了钼蓝光度法中试液补加盐酸浓度和体积;

l)更改了钼蓝光度法的测定波长,由700nm改为650nm;

m)增加了钼蓝光度法和重量-钼蓝光度法中酒石酸-抗坏血酸还原剂的使用;

n)更改了钼蓝光度法中工作曲线溶液补加盐酸的体积;

o)增加了重量-钼蓝光度法中溶样过程中聚四氟乙烯烧杯的使用;

p)增加了重量-钼蓝光度法中工作曲线溶液的浓度点;

q)删除了重量-钼蓝光度法中工作曲线标准溶液配制时对硝基酚指示剂溶液的使用。

2钼蓝光度法和重量-钼蓝光度法测量范围的更改

2.1钼蓝光度法的测量范围

钼蓝光度法相较于重量-钼蓝光度法步骤简便、快速,成本低,满足工厂中对快速指导

生产的实际需求,因此通过更改称样质量和分取试液体积,扩大了钼蓝光度法中二氧化硅的

测定范围。

称取0.25g样品,提取到250mL,分取15mL试液稀释至100mL,根据工作曲线的范围,

可测量铝土矿中二氧化硅最低含量0.25%;分取5mL试液稀释至100mL,根据工作曲线的

范围,可测量铝土矿中二氧化硅最高含量15%。

称取0.15g样品,提取到250mL,分取5mL试液稀释至100mL,根据工作曲线的范围,

可测量铝土矿中二氧化硅最高含量25%。

综上所述,将钼蓝光度法中二氧化硅的测定范围,由原标准≤15%更改为0.25%~

25.00%。

2.2重量-钼蓝光度法的测量范围

原标准YS/T575.2-2007中二氧化硅的测量范围为≥15%,根据文献查阅,三水铝石中的

二氧化硅含量一般在1%~10%,一水硬铝石中二氧化硅含量一般在10%~40%,极少有超过

50%的铝土矿石应用于生产中。因此将重量-钼蓝光度法的测量范围由≥15%改为15.00%~

50.00%。

3增加了钼酸铵溶液的配制过程

原标准YS/T575.2-2007和YS/T575.3-2007中均未给出钼酸铵溶液的配制过程,但是在

实际操作中,钼酸铵试剂由于不同厂家、不同批次,其纯度、结晶形态,导致其溶解度存在

客观差异,通过适当加热可以使部分无法溶解的试剂溶解完全。因此,增加其配制过程和“必

要时加热或过滤”的步骤,使操作人员避免了因试剂无法完全溶解而带来的困惑和操作偏差,

确保了分析结果的可靠性和重现性,增强了标准的适用性。

4增加了“也可使用有证标准溶液”

在二氧化硅标准溶液和标准贮存溶液配制的过程中,增加了市售二氧化硅有证标准溶液

的使用,提高了分析的准确性与可靠性,显著提升操作效率与便捷性,降低技术难度与操作

风险,增强方法的适用性与灵活性,保证了结果的可比性与一致性,增强了标准的严谨性、

普适性和现代化水平。

5更改了样品熔融时高温炉的升温过程

原标准YS/T575.2-2007和YS/T575.3-2007将含有样品的坩埚直接置于750℃±10℃的

马弗炉中,虽然盖着坩埚盖,但是坩埚盖与坩埚体之间通常并非完全密封,当样品或熔剂中

的水分、结晶水或易分解物质在极短时间内受热分解时,会产生大量水蒸气或气体,样品仍

有迸溅的危险,因此将步骤改为“置于高温炉中,由室温逐渐升温至约750℃”,通过渐

进式升温降低迸溅的风险。

6更改了钼蓝光度法中试液补加盐酸浓度和体积

原标准YS/T575.3-2007移取5.00mL试液于100mL容量瓶中,加入40mL盐酸(1+99),

当稀释到100mL时的pH值为1.08,符合硅钼黄的显色酸度,由于钼蓝光度法的工作曲线溶

液调节酸度的试剂使用的是盐酸(1+3),为了使两者保持一致,便于操作人员操作,因此

将盐酸浓度统一为盐酸(1+3)。修订后标准移取15.00mL试液于100mL容量瓶中,当稀

释到100mL时的pH值为0.98,符合硅钼黄的显色酸度,不需要补加盐酸(1+3);移取5.00

mL试液于100mL容量瓶中,加入2mL盐酸(1+3),当稀释到100mL时的pH值为1.02,

符合硅钼黄的显色酸度。

7更改了钼蓝光度法中洗涤坩埚的盐酸浓度;

原标准YS/T575.3-2007洗涤坩埚使用的是盐酸(1+1),虽然最后清洗的时候坩埚壁上

残存的样品很少,但是盐酸(1+1)酸度较高,仍存在使二氧化硅发生聚合的风险。硅酸的

聚合会影响其后续反应的活性,可能对分析结果的准确度造成潜在的、不可控的偏差。将洗

涤液改为酸度较低的盐酸(1+3),盐酸(1+3)同样能够有效清洗坩埚,可以达到一样的

效果,通过降低酸浓度,从根本上避免了高酸度可能导致二氧化硅聚合的风险,使分析方法

更加准确。同时也和YS/T575系列其它标准方法保持了一致。

8更改了钼蓝光度法的测定波长,由700nm改为650nm

原标准YS/T575.3中钼蓝光度法测定波长选择的是700nm,试验发现在测定高含量二

氧化硅时(即工作曲线8mL加入点)吸光度太高,已达1.300左右,数据见表2,高吸光度

(A>1.0)时,仪器光源强度或检测器灵敏度可能不足,导致信号漂移或噪声增大,影响读

数稳定性。

据文献报道,硅钼蓝的最大吸收峰通常在815nm附近,次吸收峰在635nm和750nm

附近。通过查阅相关检测标准,一般二氧化硅含量小于0.5%时,会选择800nm~830nm作

为分析波长,二氧化硅含量大于0.5%,会选择650nm~780nm作为分析波长,因为铝土矿

中一水硬铝石的二氧化硅质量分数一般在10%以上,含量相对较高,因此选择了650nm作

为试验分析波长。同时实验发现波长选择650nm时,高含量二氧化硅时(即工作曲线8mL

加入点)吸光度为1.100左右,数据见表2,较满足测试需求,因此选择650nm为测试波

长是合适的。

表28mL二氧化硅标液不同波长测定吸光度结果

净吸光度

700nm650nm

单位名称

硫酸-草酸-硫酸酒石酸-抗坏血酸硫酸-草酸-硫酸酒石酸-抗坏血酸

亚铁铵体系体系亚铁铵体系体系

中铝检测1.3321.3371.1201.129

中金岭南1.3301.3331.1221.125

大冶1.0530.9650.8730.820

9增加了钼蓝光度法和重量-钼蓝光度法中酒石酸-抗坏血酸还原剂的使用

目前,酒石酸-抗坏血酸体系也是钼蓝光度法中一种重要的显色反应体系,主要用于测

定硅(Si)、磷(P)、砷(As)等元素。相较于传统的硫酸-草酸-硫酸亚铁铵体系,该体

系具有抗干扰能力强、显色稳定、操作简便、环保低毒等优势,广泛应用于冶金、地质、环

境、化工等领域的分析检测。

本标准在修订中增加了酒石酸-抗坏血酸体系的使用,提高了标准的适用性。以下试验

探究酒石酸-抗坏血酸体系下最优的试验条件。

9.1钼酸铵加入量试验

钼酸铵的主要作用是与硅酸离子生成硅钼黄,通过还原生成可测试的硅钼蓝。钼酸铵量

不足会导致硅钼黄生成不完全,量太多时会造成试剂的浪费。为探究酒石酸-抗坏血酸体系

下钼酸铵加入量的最优值,特进行以下实验:

于一组100mL容量瓶中各加入7.50mL二氧化硅标准溶液(0.1mg/mL),加水至体积

约50mL,各瓶补加3.0mL盐酸(1+3),混匀,其中分别加入1mL、3mL、5mL、10mL

钼酸铵溶液(100g/L),后续步骤按照标准文本4.5.4.3,随同做试剂空白,在650nm处

测定数据如下表3。

表3钼酸铵加入量试验测定数据(酒石酸-抗坏血酸体系)

净吸光度

钼酸铵加入量/mL

中铝检测中金岭南大冶

10.6620.9040.789

31.0441.0400.827

51.0381.0420.843

101.0391.0390.840

结论:从表3中可以看出三家单位在钼酸铵溶液(100g/L)的加入量为3mL的时候达到

峰值,3mL~10mL的数据基本趋于稳定,考虑到试验过程的不确定性和试剂、仪器差异,试

剂一般选择过量加入,但是过量太多也容易造成试剂浪费,加入量为5mL时,吸光度较高,

灵敏度最高,数据稳定性良好,适合不同实验室操作,最终选择加入5mL钼酸铵溶液。(同

样适用于草酸-硫酸亚铁铵体系)

9.2酒石酸加入量试验

在酒石酸-抗坏血酸体系中,酒石酸不仅是pH调节剂,关键可以选择性抑制磷、砷的干

扰并且掩蔽Fe3+、Al3+等阳离子金属离子干扰。酒石酸量不足会导致干扰无法完全消除,量

太多时会造成试剂的浪费。为探究酒石酸-抗坏血酸体系下酒石酸加入量的最优值,特进行

以下实验:

于一组100mL容量瓶中各加入7.50mL二氧化硅标准溶液(0.1mg/mL),加水至体积

约50mL,各瓶补加3mL盐酸(1+3),混匀,再向其各瓶加入5mL钼酸铵溶液(100g/L)。

显色20min之后,分别加入1mL、3mL、5mL、10mL酒石酸溶液(300g/L),后续步骤

按照标准文本4.5.4.3,随同做试剂空白,在650nm处测定数据如下表4。

表4酒石酸加入量试验测定数据

净吸光度

酒石酸加入量/mL

中铝检测中金岭南大冶

11.1351.1250.849

31.0581.0450.829

51.0411.0420.827

101.0271.0390.838

结论:从表4中可以看出1mL→3mL:三家单位的吸光度显著下降,表明酒石酸不足

时(加入量为1mL时)磷、砷干扰未被完全抑制。3mL~10mL的数据基本趋于稳定,考虑到

试验过程的不确定性和试剂、仪器差异,试剂一般选择过量加入,但是过量太多也容易造成

试剂浪费,加入量为5mL时,灵敏度高,干扰屏蔽完全,数据稳定性良好,适合不同实验室

操作,最终选择加入5mL酒石酸溶液。

9.3抗坏血酸加入量试验

抗坏血酸是钼蓝光度法中的关键还原剂,其作用为将硅钼黄还原为硅钼蓝,抗坏血酸量

不足会导致还原不够完全,量太多时会造成试剂的浪费。为探究酒石酸-抗坏血酸体系下抗

坏血酸加入量的最优值,特进行以下实验:

于一组100mL容量瓶中各加入7.50mL二氧化硅标准溶液(0.1mg/mL),加水至体积约

50mL,各瓶补加3mL盐酸(1+3),混匀,再向其各瓶加入5mL钼酸铵溶液(100g/L)。显

色20min之后,向其各瓶加入5mL酒石酸溶液(300g/L),再其中分别加入1mL、3mL、5mL、

10mL抗坏血酸溶液(20g/L),随同做试剂空白,显色20min之后,在650nm处测定数据如

下表5。

表5抗坏血酸对测定结果的影响测定数据

净吸光度

抗坏血酸加入量/mL

中铝检测中金岭南大冶

11.0151.0100.815

31.0321.0300.822

51.0421.0420.825

101.0561.0490.827

结论:从表5中可以看出,三家单位的数据随抗坏血酸用量增加1mL→3mL,吸光度

而平缓上升,说明还原反应未完全饱和,3mL~10mL的数据基本趋于稳定,考虑到试验过程

的不确定性和试剂、仪器差异,试剂一般选择过量加入,但是过量太多也容易造成试剂浪费,

加入量为5mL时,灵敏度高,还原反应完全,数据稳定性良好,适合不同实验室操作,最终

选择加入5mL抗坏血酸溶液。

9.4钼酸铵显色时间试验

为了确定硅钼黄完全形成所需的最优显色时间,特进行以下试验:

于一组100mL容量瓶中各加入7.50mL二氧化硅标准溶液(0.1mg/mL),加水至体积约

50mL,各瓶补加3mL盐酸(1+3),混匀,再向其各瓶加入5mL钼酸铵溶液(100g/L)。显

色0min、5min、10min和15min之后,向其各瓶加入5mL酒石酸溶液(300g/L),再其中

分别加入5mL抗坏血酸溶液(20g/L),随同做试剂空白,显色20min之后,在650nm处测

定数据如下表6。

表6钼酸铵不同显色反应时间的测定数据

净吸光度

反应时间/min

中铝检测中金岭南大冶

00.8280.9010.840

51.0491.0380.881

101.0481.0460.871

151.0411.0410.856

结论:从表6中可以看出,三家单位的数据,加入钼酸铵后反应5min时,吸光度已经

达到峰值,5min~15min的数据基本趋于稳定,说明反应已经完全了,但是做实验时的温度

在20℃以上,考虑到冬天温度较低,应当适当延长反应时间,同时考虑到试验过程的不确

定性和试剂、仪器差异,为了保证硅与钼酸盐反应完全,选择显色反应时间为15min。

9.5还原反应时间试验

确定硅钼黄完全还原成硅钼蓝显色所需的最优反应时间,特进行以下试验:

于一组100mL容量瓶中各加入7.50mL二氧化硅标准溶液(0.1mg/mL),加水至体积约

50mL,各瓶补加3mL盐酸(1+3),混匀,再向其各瓶加入5mL钼酸铵溶液(100g/L)。显

色15min之后,向其各瓶加入5mL酒石酸溶液(300g/L),再其中分别加入5mL抗坏血酸

溶液(20g/L),随同做试剂空白,分别在反应0min、5min、10min和15min之后,在650nm

处测定数据如下表7。

表7还原反应不同时间的测定数据

净吸光度

还原反应时间/min

中铝检测中金岭南大冶

01.0361.0330.841

51.0451.0450.871

101.0491.0470.875

151.0521.0430.879

结论:从表7中可以看出,三家单位的数据,加入抗坏血酸后反应5min时,吸光度已

经达到峰值,5min~15min的数据基本趋于稳定,说明反应已经完全了,但是做实验时的温

度在20℃以上,考虑到冬天温度较低,应当适当延长反应时间,同时考虑到试验过程的不

确定性和试剂、仪器差异,为了保证还原反应完全,选择显色反应时间为15min。

9.6还原剂稳定性试验(还原剂的保存期限确定)

由于还原剂在放置过程中易被氧化,从而导致还原性降低,特进行以下实验以考察还原

剂的稳定性:

在硫酸-草酸-硫酸亚铁铵混合液和抗坏血酸溶液(20g/L)配制的第1、3、5、6、7天,

分别于一组100mL容量瓶中各加入4.00mL或8.00mL二氧化硅标准溶液(0.1mg/mL),加水

稀释至约50mL,分别加入3.0mL盐酸(1+3),后续步骤分别按照标准文本4.5.4.4和4.5.4.3

进行,在波长650nm处测定吸光度,随同做试剂空白。测定结果如下表8所示。

表8还原剂稳定性试验测定数据

二氧化还原还原剂中铝检测中金岭南大冶

硅标准剂种配制时净吸光净吸光净吸光

溶液加类间度(减去

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