ГОСТ 14657.3-96
(ИСО 6994-86)
Группа А39
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БОКСИТ
Метод определения оксида алюминия
Bauxite. Method for determination of aluminium oxide content
МКС 73.060*
ОКСТУ 1711
_______________
* По данным официального сайта Росстандарта ОКС 73.060.40. -
.
Дата введения 1999-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом 99 "Алюминий", Всероссийским алюминиево-магниевым институтом (АО ВАМИ)
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Беларусь | Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Туркменистан | Главгосслужба "Туркменстандартлары" |
Украина | Госстандарт Украины |
3 Приложение А настоящего стандарта представляет собой полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 6994-86* "Алюминиевые руды. Определение содержания алюминия. Титриметрический метод с ЭДТА"
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 17 декабря 1997 г. N 415 межгосударственный стандарт ГОСТ 14657.3-96 (ИСО 6994-86) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1999 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 14657.3-78
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ
1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт распространяется на боксит и устанавливает титриметрический метод определения оксида алюминия при массовой доле от 30% до 60%.
Метод основан на определении алюминия комплексонометрическим титрованием. Определение производится обратным титрованием избытка трилона Б азотнокислым цинком с использованием в качестве индикатора ксиленолового оранжевого. Титан и железо отделяют от алюминия в виде гидроксидов.
Титриметрический метод определения алюминия с этилен-диаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА) в алюминиевых рудах при массовой доле оксида алюминия от 30% до 60% по ИСО 6994 приведен в приложении А.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия
ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия
ГОСТ 1381-73 Уротропин технический. Технические условия
ГОСТ 2603-79 Ацетон. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3773-72 Аммоний хлористый. Технические условия
ГОСТ 4328-77 Натрия гидроксид. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 4463-76 Натрий фтористый. Технические условия
ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б)
ГОСТ 11069-74 Алюминий первичный. Марки
ГОСТ 14657.0-96 (ИСО 8558-85) Боксит. Общие требования к методам химического анализа
ГОСТ 14657.2-96 (ИСО 6607-85) Боксит. Методы определения диоксида кремния
ГОСТ 14657.7-96 Боксит. Методы определения оксида кальция и оксида магния
3 Общие требования
Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 14657.0.
4 Аппаратура, реактивы и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 1:1 и 1:3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Гексаметилентетрамин (уротропин) технический по ГОСТ 1381, растворы с массовой долей 0,5 и 25%.
Ацетон по ГОСТ 2603.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор с массовой долей 20%. Раствор готовят и хранят в полиэтиленовом сосуде.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463, насыщенный раствор.
Раствор буферный ацетатный (pH 5,5):250 г уксуснокислого натрия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см
Ксиленовый оранжевый, раствор с массовой долей 0,1%, свежеприготовленный.
Алюминий марки А995 по ГОСТ 11069 в виде стружки. Стружку очищают ацетоном, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100°С 3-4 мин и охлаждают в эксикаторе.
Стандартный раствор алюминия 0,05 моль/дм
Цинк по ГОСТ 3640.
Стандартный раствор азотнокислого цинка, 0,05 моль/дм
Поправочный коэффициент 0,05 моль/дм
где
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,05 моль/дм
Поправочный коэффициент 0,05 моль/дм
где
Допускается готовить раствор трилона Б из фиксанала.
5 Проведение анализа
5.1 При массовой доле оксида кальция менее 5%
5.1.1 После определения диоксида кремния гравиметрическим или фотометрическим методом по ГОСТ 14657.2 от раствора отбирают аликвотную часть 100 см
5.1.2 Раствор фильтруют через сухой неплотный фильтр в сухой стакан или колбу, отбрасывая первые порции фильтрата. Отбирают 100-200 см
5.1.3 Окончание определения можно проводить также следующим образом: к оттитрованному по 5.1 раствору приливают 30 см
5.2 При массовой доле оксида кальция более 5%
5.2.1 От раствора, полученного после определения диоксида кремния гравиметрическим или фотометрическим методом по ГОСТ 14657.2, отбирают аликвотную часть 100 см
5.2.2 Осадок смывают с фильтра в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают 20 см
Затем раствор фильтруют через сухой неплотный фильтр в сухой стакан или колбу, отбрасывая первые порции фильтрата. Отбирают 100-200 см
6 Обработка результатов
6.1 Массовую долю оксида алюминия
где
0,00255 - массовая концентрация (титр) 0,05 моль/дм
6.2 Массовую долю оксида алюминия
где
0,00255 - массовая концентрация (титр) 0,05 моль/дм
остальные обозначения - по 6.1.
6.3 Массовую долю оксида алюминия
где обозначения по 6.1.
6.4 Результаты анализа рассчитывают до второго и округляют до первого десятичного знака.
6.5 Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать 0,5% абс., а результатов анализа - 0,8% абс.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
Титриметрический метод определения алюминия с ЭДТА (ИСО 6994-86)
А.1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический метод с ЭДТА определения алюминия в алюминиевых рудах.
Метод распространяется на руды с содержанием оксида алюминия (
А.2 Ссылка
ИСО 8557-85 Алюминиевые руды. Определение гигроскопической влаги в лабораторных пробах. Гравиметрический метод
А.3 Сущность метода
Разложение навески одним из следующих способов:
а) обработкой смесью соляной, серной и азотной кислот
Примечание - Метод рекомендуется для руд, содержащих гиббсит и (или) бемит, а также, если нерастворившийся остаток после удаления диоксида кремния составляет не более 1% от массы навески;
б) спеканием с пероксидом натрия с последующим кратковременным сплавлением и растворением плава серной кислотой
Примечание - Метод рекомендуется для руд, содержащих диаспор, а также, если остаток после удаления диоксида кремния составляет более 1% от массы навески;
в) сплавлением со смесью карбоната натрия и тетрабората натрия с последующим растворением плава серной кислотой.
Примечание - Метод подходит для всех типов руд.
Удаление диоксида кремния для получения отфильтрованного раствора, содержащего алюминий и другие элементы. Измерение аликвотной части раствора и осаждение алюминия и других элементов, кроме хрома, марганца и ванадия, с помощью бензоата аммония в кислом растворе. Фильтрация и растворение осадка бензоата в кислоте с последующим осаждением элементов, кроме алюминия, гидроксидом натрия.
Фильтрация осадка с последующим кислотным разложением, повторное осаждение гидроксидом натрия и фильтрация осажденного при этом алюминия. Добавление в избытке ЭДТА к объединенному фильтрату и определение содержания алюминия обратным титрованием избытка ЭДТА раствором сульфата цинка с использованием индикатора ксиленолового оранжевого.
А.4 Реактивы
Для анализа применяют только реактивы квалификации ч.д.а., дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.
А.4.1 Пероксид натрия (
Примечание - Пероксид натрия хранят в сухом месте. Не допускается использовать реактив со следами агломерации.
А.4.2 Смесь карбоната натрия и тетрабората натрия. Тщательно смешивают безводный карбонат натрия (
А.4.3 Ацетат аммония, раствор 250 г/дм
А.4.4 Бензоат аммония, раствор 100 г/дм
Примечание - Для получения после нагрева прозрачного раствора может возникнуть необходимость добавить 5 см
А.4.5 Гексаметилентетрамин (гексамин), раствор 250 г/дм
25 г гексаметилентетрамина растворяют в 70 см
А.4.6 Раствор аммиака (
А.4.7 Ледяная уксусная кислота (
А.4.8 Соляная кислота (
А.4.9 Натрия гидроксид, раствор 160 г/дм
Примечание - Раствор хранят в пластмассовом сосуде.
А.4.10 Серная кислота (
А.4.11 Серная кислота (
А.4.12 Серная кислота (
А.4.13 Фтористоводородная кислота, 40%-ный раствор, (
А.4.14 Натрия сульфат (
А.4.15 Калия перманганат, раствор 1 г/дм
А.4.16 Смесь кислот.
В стакан вместимостью 1 дм
Раствор готовят для каждой серии определений, неиспользованный раствор выливают.
А.4.17 Стандартный раствор алюминия.
1,00 г металлического алюминия (чистотой не менее 99,9%), взвешенного с точностью до 0,0001 г, растворяют в 60 см
Эквивалентную концентрацию стандартного раствора оксида алюминия
где
А.4.18 Стандартный объемный раствор дигидрата соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), приблизительно 0,05 моль/дм
А.4.19 Стандартный раствор сульфата цинка (
А.4.19.1 Методика стандартизации.
А.4.19.1.1 Титрование раствора ЭДТА стандартным раствором сульфата цинка.
Пипеткой отбирают 50 см
А.4.19.1.2 Определение коэффициента эквивалентности раствора сульфата цинка.
Отбирают пипеткой 50 см
Добавляют с помощью пипетки 50 см
Добавляют 20 см
Коэффициент эквивалентности 1 см
где
А.4.20 Индикатор метиловый оранжевый, раствор 0,1 г/дм
А.4.21 Индикатор ксиленоловый оранжевый.
Раствор 1 г/дм
А.5 Аппаратура
Стандартное лабораторное оборудование и указанное в А.5.1-А.5.6.
А.5.1 Чашечки из инертного материала и достаточного размера для помещения в них необходимого количества пробы слоем плотностью 5 мг/мм
А.5.2 Сушильный шкаф, обеспечивающий температуру нагрева (105±5)°С.
Примечание - Шкаф должен быть проверен помещением в него обычного количества сушильных чашечек и измерением температуры около каждой чашечки для того, чтобы убедиться, что необходимая температура поддерживается по всему шкафу, а не только рядом с датчиком.
А.5.3 Тигли платиново-золотые (95/5) вместимостью приблизительно 25 см
А.5.4 Тигли циркониевые вместимостью 40 см
А.5.5 Тигли платиновые.
А.5.6 Фильтровальная бумага.
А.5.6.1 Фильтровальная бумага средней плотности.
Примечание - Пригодна фильтровальная бумага "Ватман" марки 540.
А.5.6.2 Быстрофильтруюшая твердая и беззольная бумага.
Примечание - Пригодна бумага фильтровальная "Ватман" марки 541.
А.6 Отбор и подготовка проб
А.6.1 Отбор проб
Лабораторную пробу отбирают, измельчают и перемешивают на сите с размером ячеек 150 мкм согласно методикам, описанным в действующих стандартах.
А.6.2 Подготовка пробы
Отбирают приблизительно 10 г лабораторной пробы и помешают в чашечку (А.5.1). Равномерно распределяют пробу до получения слоя плотностью около 5 мг/мм
А.7 Проведение анализа
А.7.1 Количество определений
Анализ проводят на двух параллельных независимых пробах руды.
Примечание - "Независимо" означает проведение анализа разными лаборантами или, в случае невозможности замены лаборантов, с перерывом между определениями.
А.7.2 Навеска
Приблизительно 1,0 г пробы, выдержанной на воздухе, взвешивают с точностью до 0,0001 г и записывают массу (
Примечание - Для руд с массовой долей оксида алюминия более 55% масса навески должна составлять 0,9 г.
А.7.3 Определение содержания гигроскопической влаги
Одновременно со взвешиванием навески подготавливают две навески для определения содержания гигроскопической влаги по методике, установленной в стандарте ИСО 8557.
А.7.4 Холостой опыт
Параллельно с разложением навески приготавливают раствор холостого опыта согласно методике разложения, но без навески. Если анализируют одновременно несколько образцов, то проводят один холостой опыт при условии, что опыт проводится по той же методике и с реактивами из тех же сосудов.
А.7.5 Контрольный опыт
Одновременно с анализом пробы проводят анализ стандартного образца с известной массовой долей в тех же условиях.
Примечание - Стандартный образец должен быть того же типа руды, что и анализируемая проба. Если свойства анализируемой пробы отличаются от стандартного образца, то он не может служить для контроля.
А.7.6 Подготовка анализируемого раствора
А.7.6.1 Разложение навески
Если для разложения навески используют кислотное разложение, то поступают, как описано в А.7.6.1.1. Если используют щелочное спекание, то поступают, как описано в А.7.6.1.2. Если используют сплавление, то поступают, как описано в А.7.6.1.3.
А.7.6.1.1 Кислотное разложение
Навеску (А.7.2) помещают в стакан вместимостью 400 см
После прекращения выделения бурых паров тщательно ополаскивают крышку и стенки стакана. Выпаривают открытый раствор до появления густых паров серной кислоты. Закрывают крышкой и интенсивно нагревают в течение 60 мин на плитке при температуре (210±10)°С (примечание 2).
Примечания
1 В пробах с высоким содержанием железа (
2 Температуру раствора определяют, сравнивая ее с температурой, которую показывает термометр, частично погруженный (на 20 мм) в другой химический сосуд, содержащий серную кислоту (
А.7.6.1.2 Разложение щелочным спеканием
Навеску (А.7.2) помещают в сухой циркониевый тигель (А.5.4), добавляют 10 г пероксида натрия (А.4.1) и сразу перемешивают сухим металлическим шпателем. Помещают в муфельную печь, обеспечивающую температуру нагрева 480-500°С, на 45 мин. Вынимают тигель с содержимым из печи и нагревают на горелке до расплавления (около 30 с). Продолжают нагревание плава при перемешивании круговыми движениями так, чтобы общее время нагрева составило 2 мин.
Дают тиглю остыть до температуры окружающей среды (для ускорения этого процесса можно использовать металлическую плиту). Если нужно, очищают основание тигля, протерев его сухой фильтровальной бумагой. Помещают тигель на бок в стакан вместимостью 400 см
Тщательно обмывают крышку и стенки стакана. Выпаривают открытый раствор до появления густых паров серной кислоты. Закрывают стакан и интенсивно нагревают на плитке 60 мин при температуре (210±10)°С.
Примечание - Температуру раствора определяют, сравнивая ее с температурой, которую показывает термометр, частично погруженный (на 10 мм) в другой химический сосуд, содержащий серную кислоту (
А.7.6.1.3 Разложение сплавлением
Навеску (А.7.2) помещают в сухой платиново-золотой тигель (А.5.3) (примечание 1), добавляют 2 г смеси карбоната натрия и тетрабората натрия (А.4.2) и тщательно перемешивают сухим металлическим шпателем. Закрывают платиновой крышкой и помещают в печь, обеспечивающую температуру нагрева 480-500°С, на 5 мин, затем в печь, обеспечивающую температуру нагрева 1000°С, на 15 мин.
Дают тиглю остыть и помещают его на бок в стакан вместимостью 400 см
Тщательно обмывают крышку и стенки стакана, выпаривают раствор в открытом стакане до появления густых паров серной кислоты. Полностью закрывают крышку и интенсивно нагревают на плитке 60 мин при температуре (210±10)°С (примечание 2).
Примечания
1 Можно использовать платиновый тигель, но необходимо следить, чтобы расплав не вытекал за края тигля. Предпочтительно использовать платиновый тигель большего размера (например, вместимостью 30 см
2 Температуру раствора определяют, сравнивая ее с температурой, которую показывает термометр, частично погруженный (на 10 мм) в другой химический сосуд, содержащий серную кислоту (
А.7.6.2 Растворение и фильтрование
Охлаждают раствор, полученный по А.7.6.1.1, А.7.6.1.2 или А.7.6.1.3, до температуры окружающей среды, затем осторожно добавляют 130 см
А.7.6.3 Обработка осадка
Помещают фильтр и осадок, полученные по А.7.6.2, в предварительно прокаленный и взвешенный платиновый тигель. Высушивают, медленно прокаливают и озоляют фильтровальную бумагу, увеличивая температуру муфельной печи до 600-700°С в течение 30 мин.
Дают тиглю остыть и смачивают остаток несколькими каплями воды. Добавляют 5 капель раствора серной кислоты (А.4.10) и 8 см
Добавляют (0,7±0,1) г смеси (А.4.2). Плавят при температуре свыше 1000°С 4-5 мин в муфельной печи, быстро взбалтывают плав, затем опять ставят в печь на 1-2 мин.
Примечание - Для полного разложения используют преимущественно газовую горелку.
Дают тиглю остыть, добавляют 10 см
А.7.7 Определение содержания алюминия
Пипеткой отбирают 50 см
Охлаждают до температуры окружающей среды. С помощью рН-метра устанавливают рН (2,4±0,1), добавляя раствор аммиака (А.4.6) и перемешивая раствор. Медленно добавляют 15 см
Примечание - Следует не допускать высыхания осадка на стенках и горловине химического стакана, немедленно промывая остатки, которые не были перенесены на фильтр. Очищают стенки с помощью стеклянной палочки с резиновым наконечником и оставляют остаток в химическом стакане. Промывка остатка на фильтре не требуется.
Добавляют 3 см
Выбрасывают фильтр и нагревают раствор при температуре 60°С до растворения осадка. Помешивая, добавляют 25 см
В исходный стакан добавляют 3 см
Отфильтровывают в стакан с запасным фильтратом через быстрофильтрующую твердую фильтровальную бумагу (А.5.6.2) диаметром 11 см. Осадок переносят на фильтр и несколько раз промывают раствором сульфата натрия (А.4.14).
Нагревают объединенный фильтрат до температуры 60-70°С и добавляют пипеткой 50 см
А.8 Обработка результатов
А.8.1 Расчет содержания алюминия
Массовую долю оксида алюминия
где
где
А.8.2 Обработка результатов
А.8.2.1 Точность
Запланированное испытание было проведено 10 странами с общим количеством лабораторий - 16. На каждой из 4 проб было проведено два определения. Были подсчитаны повторяемость, воспроизводимость, а также показатель воспроизводимости. Результаты представлены в таблице.
А.8.2.2 Критерии оценки правильности результатов анализа
Результат анализа пробы принимают, если результат анализа стандартного образца отличается от паспортного значения этого образца на величину, не превышающую индекс воспроизводимости
Таблица - Точность определения алюминия
Проба | Тип руды | Средняя массовая доля оксида алюминия, % | Составляющие стандартного отклонения | Индекс воспроизводи- | |
МТ/12/5 | Гиббсит (19,5% | 46,62 | 0,131 | 0,212 | 0,50 |
МТ/12/12 | Диаспор (21,7% | 52,48 | 0,137 | 0,306 | 0,67 |
МТ/12/4 | Смесь бемит/гиббсит | 53,39 | 0,120 | 0,126 | 0,35 |
696* | Гиббсит | 54,48 | 0,051 | 0,149 | 0,31 |
________________ * Паспортная величина 54,5%. |
Если результат анализа стандартного образца находится за пределами индекса воспроизводимости, необходимо провести одновременно анализ одной анализируемой пробы, одного стандартного образца и одного холостого опыта. Результат анализа стандартного образца должен быть рассмотрен для принятия результата анализа анализируемой пробы, как указано выше.
Если результат анализа стандартного образца находится за пределами индекса воспроизводимости, проводят анализ другого стандартного образца того же типа руды, пока не будут получены два приемлемых результата.
Если расхождения результатов анализа пробы превышают 2,77
А.8.2.3 Расчет окончательного результата
За результат принимают среднее арифметическое значение принятых результатов анализа, рассчитанных с точностью до четвертого десятичного знака и округленных до второго десятичного знака следующим образом:
1) если цифра третьего десятичного знака меньше 5, ее отбрасывают, а цифру второго десятичного знака оставляют без изменения;
2) если цифра третьего десятичного знака 5, а четвертый десятичный знак любая цифра, кроме нуля, или если цифра третьего десятичного знака больше 5, цифру второго десятичного знака увеличивают на единицу;
3) если цифра третьего десятичного знака равна 5, а четвертый десятичный знак 0, цифру 5 отбрасывают, а цифру второго десятичного знака оставляют без изменения, если она 0, 2, 4, 6 или 8, и увеличивают на единицу, если она 1, 3, 5, 7 или 9.
А.9 Протокол испытаний
Протокол должен заключать следующие данные:
1) данные, необходимые для характеристики пробы;
2) ссылку на настоящий стандарт;
3) результаты анализа;
4) порядковый номер результатов;
5) любые данные, полученные в процессе анализа, и другие операции, не предусмотренные данным стандартом, которые могут оказать влияние на полученные результаты.
МКС 73.060 | А39 | ОКСТУ 1711 | |
Ключевые слова: боксит, испытание, оксид алюминия |
Электронный текст документа
и сверен по:
Боксит. Методы анализа: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2002