ГОСТ 25702.7-83 Концентраты редкометаллические. Методы определения двуокиси кремния

ГОСТ 25702.7-83*

Группа А39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОНЦЕНТРАТЫ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Методы определения двуокиси кремния

Raremetallic concentrates. Methods for the determination of silicon dioxide

ОКСТУ 1760

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 апреля 1983 г. N 1614 срок введения установлен с 01.07.84

Постановлением Госстандарта СССР от 29.09.88 N 3361 срок действия продлен до 01.07.99

________________

Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11, 1995 год). - .

* Переиздание (май 1994 г.) с Изменением N 1, утвержденным в сентябре 1988 г. (ИУС 1-89).

Настоящий стандарт распространяется на редкометаллические концентраты и устанавливает методы определения двуокиси кремния:

фотометрический в лопаритовом (при массовой доле от 1,5 до 3%) иттросинхизитовом (при массовой доле от 5 до 10%) и танталитовом (при массовой доле от 1 до 20%) концентратах;

гравиметрический в ниобиевом (пирохлоровом) (при массовой доле от 7 до 15%) и цирконовом (при массовой доле от 28 до 30%) концентратах.

При разногласиях в оценке качества лопаритового концентрата определение проводят фотометрическим методом по пп.2.2.1.1 и 2.2.1.2.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 25702.0-83.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ В ЛОПАРИТОВОМ, ИТТРОСИНХИЗИТОВОМ И ТАНТАЛИТОВОМ КОНЦЕНТРАТАХ

Метод основан на реакции образования -кремнемолибденовой гетерополикислоты в кислой среде и фотометрировании окраски раствора.

Отделение основных количеств мешающих элементов проводят осаждением их гидратов или карбонатов после сплавления пробы с гидратом окиси натрия, его смесью с перекисью натрия или соды и буры.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы аналитические.

Весы технические.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000°С.

Плитка электрическая.

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-60 или спектрофотометр типа СФ-46.

рН-метр типа рН-121.

Тигли платиновые вместимостью 30 см.

Банки полиэтиленовые вместимостью 200 и 1000 см.

Воронки полиэтиленовые или фторопластовые.

Воронка Бюхнера.

Колбы мерные вместимостью 50, 250 и 1000 см.

Микробюретка вместимостью 10 см с ценой деления 0,02 см.

Пипетки вместимостью 5 и 20 см без делений.

Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см с делениями.

Цилиндры мерные вместимостью 100 см.

Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 100, 250, 500 и 1000 см.

Стаканы фторопластовые вместимостью 50 и 200 см.

Фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента".

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, растворы с молярной концентрацией 1 моль/дм и 3 моль/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный из этилового спирта в следующих условиях: навеску молибденовокислого аммония массой 250 г помещают в стакан вместимостью 500 см и растворяют в 400 см нагретой до 80°С воды, добавляют аммиак до появления запаха и фильтруют горячий раствор через фильтр в стакан вместимостью 1000 см, содержащий 300 см этилового спирта. Раствор охлаждают до 10°С и дают отстояться в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают через воронку Бюхнера, отсасывая маточный раствор. Кристаллы промывают 2-3 раза этиловым спиртом порциями по 20-30 см, после чего их высушивают на воздухе.

Из перекристаллизованной соли готовят раствор с массовой концентрацией 100 г/дм следующим образом: 25 г молибденовокислого аммония помещают в стакан вместимостью 250 см и растворяют в 200 см нагретой до 50-60°С воды. Раствор охлаждают, устанавливают рН-7 раствором аммиака, разбавленным 1:1, с помощью рН-метра, фильтруют в мерную колбу вместимостью 250 см, доводят до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Вода дважды перегнанная (бидистиллат); хранят в закрытой полиэтиленовой посуде.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73, прокаленная при 900°С и измельченная.

Основной раствор двуокиси кремния готовят следующим образом: навеску двуокиси кремния массой 0,2 г помещают в платиновый тигель, перемешивают с 2 г углекислого натрия и сплавляют в муфельной печи при 900-950°С до получения прозрачного плава. После охлаждения тигель помещают в стакан вместимостью 250 см, заливают 100 см горячей воды и выщелачивают плав при слабом нагревании. Затем тигель удаляют из стакана обмывая его стенки горячей водой. Раствор охлаждают, переводят в стакан вместимостью 1000 см, разбавляют приблизительно до 900 см водой, подкисляют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм (~ объем 30-35 см) до рН-1,5, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят до метки водой и перемешивают. Полученный раствор тотчас же переводят в полиэтиленовую банку.

1 см раствора содержит 0,2 мг двуокиси кремния.

2.1.1. Аппаратура, реактивы и растворы при анализе лопаритового концентрата

Тигли железные вместимостью 50 см.

Тигли никелевые вместимостью 50 см.

Тигли стеклоуглеродные вместимостью 50 см.

Колбы мерные вместимостью 100 и 200 см.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:4 и с молярной концентрацией 0,9 и 0,05 моль/дм.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм в серной кислоте с концентрацией 0,05 моль/дм.

Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166-76, раствор с кассовой концентрацией 10 г/дм.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с молярной концентрацией 1 моль/дм.

Натрия перекись.

Калий метабисульфит.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор с массовой концентрацией 25 г/дм.

Промывную жидкость готовят следующим образом: к 1 дм раствора сернокислого натрия с массовой концентрацией 10 г/дм прибавляют 1 см раствора гидроокиси натрия с молярной концентрацией 1 моль/дм.

2,6-динитрофенол (бетадинитрофенол), водный раствор с массовой концентрацией 1 г/дм.

2.1.2. Аппаратура, реактивы и растворы при анализе иттросинхизитового концентрата

Колбы мерные вместимостью 200 см.

Бумага индикаторная Конго.

Натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-76.

Смесь для сплавления, состоящая из углекислого натрия и прокаленной буры в отношении 2:1.

Аммоний молибденовокислый, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм; готовят разбавлением в два раза водой раствора реактива приготовленного по п.2.1.

2.1.3. Аппаратура, реактивы и растворы при анализе танталитового концентрата

Тигли никелевые вместимостью 50 см.

Тигли железные вместимостью 50 см.

Тигли стеклоуглеродные вместимостью 50 см.

Колбы мерные вместимостью 100 см.

Бумага индикаторная Конго.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652-69, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.

2.1-2.1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2. Проведение анализа

2.2.1. Анализ лопаритового концентрата

2.2.1.1. В никелевый, железный или стеклоуглеродный тигель помещают 1 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400°С до прекращения выделения пузырьков, т.е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску пробы массой 0,2 г, а сверху 1 г перекиси натрия и сплавляют в муфельной печи при 600-700°С в течение 10-15 мин до получения однородного плава. Охлажденный тигель помещают во фторопластовый стакан вместимостью 200 см, заливают горячей водой и оставляют на 30 мин до полного выщелачивания плава. Затем тигель вынимают из стакана, ополаскивают водой, сливая промывные воды в стакан. К содержимому стакана прибавляют 0,5 г метабисульфита калия, тщательно перемешивают и дают отстояться. Фильтруют раствор в полиэтиленовую банку вместимостью 200 см. Осадок на фильтре промывают несколько раз промывной жидкостью, присоединяя промывные воды к фильтрату.

Фильтрат переводят в мерную колбу вместимостью 200 см, доводят до метки водой и быстро переводят в полиэтиленовую банку.

Аликвотную часть щелочного раствора 20 см помещают во фторопластовый стакан вместимостью 50 см, добавляют 1,5 см раствора серной кислоты с молярной концентрацией 3 моль/дм и по каплям раствор марганцовокислого калия до слабо-розового окрашивания. Розовую окраску марганцовокислого калия разрушают, прибавляя по каплям раствор соли Мора. Подготовленный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, приливают 5 см раствора молибденовокислого аммония, подкисляют раствором серной кислоты с концентрацией 1 моль/дм (~3 см) до рН 1,4-1,5, доводят водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют через 10 мин, используя светофильтр с максимумом светопропускания ~400 нм, в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм относительно раствора контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

Массу двуокиси кремния находят по градуировочному графику.

2.2.1.2. Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 50 см вводят микробюреткой 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см основного раствора двуокиси кремния, разбавляют водой до 30 см, подкисляют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм до рН-1,5 (устанавливают с помощью рН-метра), добавляют 5 см раствора молибденовокислого аммония и вновь подкисляют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм (3 см) до рН-1,5. После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, разбавляют водой до метки, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~400 нм, относительно одновременно приготовленного "нулевого" раствора, содержащего все реактивы, кроме основного раствора двуокиси кремния.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график.

2.2.1.1; 2.2.1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.1.3. Анализ лопаритового концентрата (ускоренный вариант).

2.2.1.3.1. В никелевый тигель помещают 3 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400°С до прекращения выделения пузырьков, т.е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску пробы массой 0,5 г и сплавляют в муфельной печи при 600°С в течение 15-20 мин до получения однородного плава. Охлажденный тигель помещают во фторопластовый стакан вместимостью 200 см заливают 70 см горячей воды и оставляют на песчаной бане до полного выщелачивания плава. Затем тигель вынимают из стакана, ополаскивают водой 3-4 раза, сливая промывные воды в стакан, и вновь выдерживают на песчаной бане 10-15 мин. Содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 200 см, доводят до метки водой и перемешивают. Фильтруют 20-30 см раствора через двойной фильтр "синяя лента" в сухой фторопластовый стакан вместимостью 50 см. Аликвотную часть щелочного раствора объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, прибавляют 2-3 капли раствора 2,6-динитрофенола и нейтрализуют раствором серной кислоты, разбавленной 1:4, до обесцвечивания раствора, прибавляют 6 см раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,9 моль/дм, 3 см раствора аммония молибденовокислого, доводят до метки водой, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~400 нм, относительно раствора контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

2.2.1.3.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см вводят микробюреткой 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 см основного раствора двуокиси кремния, прибавляют 2-3 капли раствора 2,6-динитрофенола, нейтрализуют раствором серной кислоты, разбавленной 1:4, до обесцвечивания раствора, приливают 6 см раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,9 моль/дм, 3 см раствора аммония молибденовокислого, доводят до метки водой, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~400 нм, относительно одновременно приготовленного "нулевого" раствора, содержащего все реактивы, кроме основного раствора двуокиси кремния.

2.2.1.3-2.2.1.3.2. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

2.2.2. Анализ иттросинхизитового концентрата

2.2.2.1. Навеску пробы массой 0,2 г помещают в платиновый тигель, тщательно перемешивают с 3 г смеси для сплавления. Тигель помещают в муфельную печь и сплавляют навеску в течение 20-30 мин при 900°С. После охлаждения тигель переносят во фторопластовый стакан вместимостью 200 см, заливают 100 см горячей воды и медленно выщелачивают плав при слабом нагревании (кипячения следует избегать). Затем тигель удаляют из стакана, обмывая его стенки горячей водой. Раствор охлаждают и фильтруют через сухой фильтр во фторопластовый стакан. Осадок на фильтре несколько раз промывают горячей содой, присоединяя промывные воды к фильтрату. Полученный раствор нейтрализуют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 3 моль/дм до изменения окраски индикаторной бумаги Конго, после чего переливают раствор в мерную колбу вместимостью 200 см, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора 2-5 см (в зависимости от содержания двуокиси кремния) и помещают в стакан вместимостью 50 см, приливают 1,5 см раствора серной кислоты с молярной концентрацией 3 моль/дм, разбавляют водой до 30 см, приливают 5 см раствора молибденовокислого аммония и вновь подкисляют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм до рН-1,4 (устанавливают с помощью рН-метра). После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, разбавляют водой до метки и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора, используя светофильтр с максимумом светопропускания при 400 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к раствору контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

Массу двуокиси кремния находят по градуировочному графику.

2.2.2.2. Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 50 см вводят микробюреткой 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см основного раствора двуокиси кремния, разбавляют водой до 30 см, подкисляют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм до рН-1,5 (устанавливают с помощыо рН-метра), добавляют 5 см раствора молибденовокислого аммония и вновь подкисляют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм (~3 см) до рН-1,4. После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, разбавляют водой до метки и перемешивают, через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов, как указано в п.2.2.2.1, относительно одновременно приготовленного "нулевого" раствора, содержащего все реактивы, за исключением основного раствора двуокиси кремния.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график.

2.2.2.1; 2.2.2.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.3. Анализ танталитового концентрата

2.2.3.1. В никелевый, железный или стеклоуглеродный тигель помещают 4 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400°С до прекращения выделения пузырьков, т.е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску пробы массой 0,1 г и сплавляют в муфельной печи при температуре 600-700°С в течение 15-20 мин до получения однородного плава. По охлаждении тигель помещают во фторопластовый стакан вместимостью 200 см, прибавляют 50 см горячего раствора хлористого натрия и выщелачивают плав при умеренном нагревании в течение 5-10 мин. Затем тигель удаляют из стакана, обмывая его стенки тем же горячим раствором хлористого натрия. При окрашивании раствора в зеленый цвет соединениями марганца к раствору приливают 1-2 см этилового спирта и кипятят в течение 2-3 мин.

Раствор охлаждают и вместе с осадком переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки раствором хлористого натрия, перемешивают и сразу же переливают в сухую полиэтиленовую посуду.

Раствор фильтруют через сухой фильтр "синяя лента" в сухой фторопластовый стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.

Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора пробы 5-20 см (в зависимости от содержания двуокиси кремния) и помещают во фторопластовый стакан вместимостью 50 см, приливают 3 см раствора лимонной кислоты, разбавляют водой до 30 см, нейтрализуют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 3 моль/дм до рН 1,4-1,5 с помощью рН-метра, приливают 5 см раствора молибденовокислого аммония, вновь подкисляют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм до рН 1,4-1,5. После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают фторопластовой палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность полученного раствора измеряют через 10 мин на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре при длине волны 400 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 или 20 мм по отношению к раствору контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

2.2.3.2. Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 50 см вводят микробюреткой 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см основного раствора двуокиси кремния, приливают по 3 см раствора лимонной кислоты, разбавляют водой до 30 см, подкисляют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм до рН 1,4-1,5 (устанавливают с помощью рН-метра), добавляют по 5 см раствора молибденовокислого аммония и вновь подкисляют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм до рН 1,4-1,5. После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают фторопластовой палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, разбавляют водой до метки и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов, как указано в п.2.2.3.1, относительно одновременно приготовленного "нулевого" раствора, содержащего все реактивы, за исключением основного раствора двуокиси кремния.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график.

2.2.3,1; 2.2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Массовую долю двуокиси кремния () в пересчете на сухое вещество в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику, мг;

- объем анализируемого раствора, см;

- коэффициент пересчета по ГОСТ 25702.0-83, п.1.5;

- масса навески пробы, г;

- объем аликвотной части раствора, взятый для определения, см;

1000 - коэффициент пересчета граммов на миллиграмм.

2.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.1.

Таблица 1

2.3.1; 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ В НИОБИЕВОМ (ПИРОХЛОРОВОМ) И ЦИРКОНОВОМ КОНЦЕНТРАТАХ

Метод основан на выделении кремния в виде кремниевой кислоты, обезвоживании путем выпаривания сернокислого раствора и последующем взвешивании двуокиси кремния. Ниобий и титан удерживают в растворе в виде пироксидных и виннокислых комплексов.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру 950-1000°С.

Тигли никелевые вместимостью 50 см.

Тигли платиновые вместимостью 30 см.

Тигли серебряные вместимостью 30 см.

Тигли из стеклоуглерода вместимостью 50 см.

Воронки стеклянные.

Мензурки вместимостью 10, 50 и 100 см с делениями.

Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 100; 200 или 250 см.

Стекла часовые.

Эксикатор.

Бумага индикаторная универсальная.

Фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента" или "белая лента".

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1, 1:2, 1:4.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.

Натрия перекись.

3.1.1. Материалы, реактивы и растворы при анализе (пирохлорового) концентрата

Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929-76.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:9 и 1:20.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор с концентрацией 100 г/дм.

Кислота борная по ГОСТ 9656-75.

3.1.2. Аппаратура и растворы при анализе цирконового концентрата.

Колбы мерные вместимостью 100, 250 и 1000 см.

Микробюретки вместимостью 5 см с ценой деления 0,02 см.

Пипетки вместимостью 10 и 25 см без делений.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:100.

Кислота аскорбиновая, раствор с концентрацией 10 г/дм.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор с концентрацией 150 г/дм.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, разбавленная 1:1.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, раствор с концентрацией 50 г/дм, готовят следующим образом: 50 г молибденовокислого аммония помещают в стакан вместимостью 800 см и растворяют в 500-600 см воды при нагревании, не доводя до кипения. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см и прибавляют 100 см уксусной кислоты, перемешивают и разбавляют водой до метки, еще раз перемешивают. Если после прибавления уксусной кислоты раствор остается мутным, его фильтруют через фильтр "синяя лента". Раствор хранят в темной склянке. Раствор пригоден для применения в течение недели.

Смесь восстановительную готовят следующим образом: 15 г винной кислоты и 1 г аскорбиновой кислоты помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают приблизительно 90 см воды, перемешивают, растворяя содержимое стакана на холоде. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см и разбавляют водой до метки, перемешивают. Раствор пригоден в течение 3-4 сут.

Рабочий раствор двуокиси кремния готовят следующим образом: аликвотную часть основного раствора, равную 25 см, отбирают пипеткой и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см. Раствор разбавляют водой до метки и перемешивают. Рабочий раствор применяют в день приготовления.

1 см раствора содержит 0,05 мг двуокиси кремния.

3.1-3.1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Проведение анализа

3.2.1. Анализ ниобиевого (пирохлорового) концентрата

3.2.1.1. В серебряный, никелевый или стеклоуглеродный тигель помещают 3 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400°С до прекращения выделения пузырьков, т.е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску концентрата массой 0,3 г, 1 г перекиси натрия, прикрывают тигель крышкой и сплавляют в муфельной печи в течение 20 мин при постепенном увеличении температуры до 700°С. Расплавленную массу перемешивают вращательным движением тигля до получения однородного плава.

После охлаждения плав выщелачивают 40 см горячей воды в стакан вместимостью 200 см, осторожно нейтрализуют раствор серной кислотой, разбавленной 1:4, по универсальной индикаторной бумаге до рН 6 и затем прибавляют 20 см серной кислоты, 0,1 г борной кислоты и упаривают раствор до густых паров серной кислоты. После охлаждения добавляют 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и вновь упаривают до паров серной кислоты. После охлаждения содержимое стакана растворяют в 100 см горячей серной кислоты, разбавленной 1:9 и содержащей 5 см перекиси водорода и 10 см раствора винной кислоты. Стакан накрывают часовым стеклом, помещают на электрическую плитку, умеренно нагревают (не выше 60°С) при помешивании до растворения солей. Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают и тщательно промывают серной кислотой, разбавленной 1:20, содержащей 2 см перекиси водорода, а затем два раза горячей водой. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, осторожно высушивают, озоляют, избегая воспламенения, прокаливают в муфельной печи в течение 40 мин при 1000°С, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание и взвешивание повторяют до достижения постоянной массы.

Взвешенный осадок смачивают 2-3 каплями воды, приливают 1 см серной кислоты, разбавленной 1:2, и 5 см фтористоводородной кислоты. Тигель помещают на электрическую плитку с закрытой спиралью и осторожно выпаривают при умеренном нагревании до прекращения выделения паров серной кислоты. Сухой остаток прокаливают в течение 20 мин при 1000°С в муфельной печи, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.

Массу двуокиси кремния вычисляют по разности между первым и вторым взвешиванием, т.е. до и после обработки нерастворимого остатка фтористоводородной кислоты.

3.2.2. Анализ цирконового концентрата

3.2.2.1. В серебряный, никелевый или стеклоуглеродный тигель помещают 3 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400°С до прекращения выделения пузырьков, т.е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску пробы массой 0,3 г, 1 г перекиси натрия и сплавляют в течение 20 мин при постепенном увеличении температуры до 700°С. Расплавленную массу перемешивают вращательным движением тигля до получения однородного плава.

После охлаждения тигля плав выщелачивают с помощью 40 см горячей воды в стакан вместимостью 250 см, обмывая стенки тигля горячей водой. Вначале полученный раствор нейтрализуют раствором серной кислоты, разбавленной 1:4, по универсальной индикаторной бумаге до рН 6-7, а затем прибавляют 27 см раствора серной кислоты, разбавленной 1:1. Стакан с раствором помещают на электроплитку и упаривают до выделения густых паров серной кислоты. (Появившийся в первый момент нагревания обильный белый осадок при дальнейшем нагревании растворяется). После охлаждения содержимое стакана (I) осторожно переводят в другой стакан (II) вместимостью 250 см, куда предварительно прибавлено 50 см воды, стенки стакана (I) обмывают теплой водой. Полученный раствор в стакане (II) накрывают часовым стеклом и помещают на электроплитку, покрытую асбестом, и нагревают при температуре не выше 60°С до растворения солей при помешивании, а затем до коагуляции осадка кремниевой кислоты. Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр "белая лента" и тщательно промывают 100 см раствора серной кислоты, разбавленной 1:100, а затем 3-5 раз горячей водой, собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 250 см, раствор фильтрата разбавляют до метки водой и перемешивают (фильтрат используют для фотометрического определения двуокиси кремния). Фильтрат с осадком помещают в платиновый тигель, осторожно высушивают, озоляют, избегая воспламенения, прокаливают в муфельной печи в течение 40 мин при 1000°С, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.

Взвешенный осадок смачивают 2-3 каплями воды, приливают 1 см раствора серной кислоты, разбавленной 1:2 и 5 см фтористоводородной кислоты. Тигель помещают на электроплитку с закрытой спиралью и осторожно выпаривают до прекращения выделения паров серной кислоты. Сухой остаток прокаливают в течение 20 мин при 1000°С в муфельной печи, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.

Массу выделенной двуокиси кремния в граммах вычисляют по разности между первым и вторым взвешиванием, т.е. до и после обработки нерастворимого остатка серной и фтористоводородной кислотами.

3.2.2; 3.2.2.1. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2.2.2. Фотометрическое определение двуокиси кремния в растворе фильтрата

Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора фильтрата, равную 10 см и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, прибавляют 40 см воды, 10 см раствора молибденовокислого аммония, перемешивают и оставляют на 15-20 мин. Затем добавляют 5 см восстановительной смеси, перемешивают, разбавляют до метки водой и еще раз перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора, используя светофильтр с максимумом светопропускания при ~700 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к раствору контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа. После прибавления каждого реактива содержимое колбы перемешивают.

Массу двуокиси кремния находят по градуировочному графику.

3.2.2.3. Для построения градуировочного графика в ряд мерных колб вместимостью 100 см вводят микробюреткой 0,0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см рабочего раствора двуокиси кремния, что соответствует 50, 75, 100, 125 и 150 мкг двуокиси кремния. В каждую колбу приливают по 10 см раствора фильтрата контрольного опыта, по 40 см воды, по 10 см раствора молибденовокислого аммония, перемешивают и оставляют на 15-20 мин. Затем добавляют по 5 см восстановительной смеси, перемешивают и разбавляют до метки водой и еще раз перемешивают. После прибавления каждого реактива содержимое колбы перемешивают. Через 50 мин измеряют оптическую плотность раствора, используя светофильтр с максимумом светопропускания при ~700 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к раствору контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график.

3.2.2.2; 3.2.2.3. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

3.3. Обработка результатов

3.3.1. Массовую долю двуокиси кремния () в пересчете на сухое вещество в процентах при анализе ниобиевого (пирохлорового) концентрата вычисляют по формуле

,

где - масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки осадка серной и фтористоводородной кислотами, г;

- масса тигля с остатком после обработки осадка серной и фтористоводородной кислотами, г;

- коэффициент пересчета по ГОСТ 25702.0-83, п.1.5;

- масса навески пробы, г.

3.3.2. Массовую долю двуокиси кремния () в пересчете на сухое вещество в процентах при анализе цирконового концентрата вычисляют по формуле

,

где - массовая доля двуокиси кремния, найденная по п.3.2.2.1, г;

- массовая доля двуокиси кремния, найденная по п.3.2.2.2, г;

- коэффициент пересчета по ГОСТ 25702.0-83, п.1.5;

- масса навески пробы, г.

З.З.1; 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3.2.1. Массовую долю двуокиси кремния (), найденную по п.3.2.2.1, в граммах вычисляют по формуле

,

где - масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки осадка серной и фтористоводородной кислотами, г;

- масса тигля с осадком после обработки осадка серной и фтористоводородной кислотами, г.

3.3.2.2. Массовую долю двуокиси кремния (), найденную по п.3.2.2.2 в граммах вычисляют по формуле

,

где - масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику, мг;

- объем анализируемого раствора фильтрата, см;

- объем аликвотной части раствора фильтрата, взятый для определения, см;

1000 - коэффициент пересчета граммов на миллиграммы.

3.3.3. Расхождения между результатами двух параллельных определений в анализе ниобиевого (пирохлорового) и цирконового концентратов не должны превышать величин, указанных в табл.2.

Таблица 2

3.3.2.1-3.3.3. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

Электронный текст документа

и сверен по:

Концентраты редкометаллические.

Методы анализа: Сб. ГОСТов.

ГОСТ 25702.0-83 - ГОСТ 25702.18-83. -

М.: Издательство стандартов, 1994