Концентраты медные. Методы определения свинца, цинка и кадмия

ГОСТ 15934.2-80

Группа А39

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     
     
КОНЦЕНТРАТЫ МЕДНЫЕ

Методы определения свинца, цинка и кадмия

Copper concentrates.
Methods for determination of lead, zinc and cadmium

ОКСТУ 1709

Дата введения 1981-07-01

     
     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Ю.Н.Семавин, Э.Н.Гадзалов, Э.Б.Маковская, В.Г.Соколова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.04.80 N 1981

3. ВЗАМЕН ГОСТ 15934.2-70

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 16.04.91 N 507

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1999 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., апреле 1991 г. (ИУС 7-85, 7-91)


Настоящий стандарт распространяется на медные концентраты всех марок и устанавливает полярографический метод определения массовой доли свинца, цинка от 0,01 до 3% каждого, кадмия от 0,04 до 0,3% и комплексонометрический метод определения массовой доли свинца, цинка от 3 до 12% каждого.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 27329.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.2. Требования безопасности при выполнении анализов - по ГОСТ 2082.0 и ГОСТ 26100.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА, ЦИНКА И КАДМИЯ

Метод основан на полярографическом определении свинца на фоне 2,4 М раствора соляной кислоты, цинка и кадмия - 1 М хлоридно-аммиачном фоне. Медь, мешающую определению, отделяют тиосульфатом натрия.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф с наложением постоянного напряжения.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1, 1:3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:19.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293, свежеприготовленные 0,25 и 1%-ный растворы: 0,25 и 1,0 г желатина помещают в стаканы вместимостью по 250 см, прибавляют по 30-40 см воды и оставляют на 1 ч, периодически помешивая смесь стеклянной палочкой. Затем стаканы с содержимым помещают в горячую воду и при перемешивании нагревают до растворения желатина. Растворы охлаждают, разбавляют водой до 100 см и вновь перемешивают.

Железо восстановленное.

Ртуть по ГОСТ 4658.

Цинк гранулированный по ГОСТ 3640.

Свинец не ниже марки СО по ГОСТ 3778*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3778-98, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Кадмий марки КД00 или КД0 по ГОСТ 1467.

Натрий сернистокислый 7-водный, насыщенный раствор.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1 и 1:3.

Натрий сернистокислый.

Натрий серноватистокислый тиосульфат натрия по ГОСТ 244, раствор 200 г/дм.

Водорода перекись по ГОСТ 10929, раствор 1:10.

Аммоний фтористый по ГОСТ 4518, раствор 200 г/дм.

Аммиачно-хлоридный фон: в колбу вместимостью 1000 см помещают 50 г хлористого аммония и 50 г сернистокислого натрия, приливают 200 см аммиака, 100 см раствора желатина концентрацией 10 г/дм, разбавляют водой до 1000 см и перемешивают. Хранят в склянке из темного стекла с притертой пробкой. Срок хранения 10-15 сут.

Стандартные растворы свинца:

раствор А: 1,000 г свинца растворяют в 25 см разбавленной 1:3 азотной кислоты, раствор выпаривают до 2-3 см, приливают 5 см соляной кислоты и снова выпаривают почти досуха. После охлаждения выпаривание повторяют еще раз с 5 см соляной кислоты. Затем к остатку приливают 200-300 см 3 н. раствора соляной кислоты и, если образовался осадок, смесь нагревают до растворения осадка. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки 3 н. раствором соляной кислоты и перемешивают. 1 см раствора А содержит 1 мг свинца;

раствор Б: отбирают пипеткой 10 см раствора А в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки 3 н. раствором соляной кислоты и перемешивают. 1 см раствора Б содержит 0,1 мг свинца.

Стандартные растворы цинка:

раствор А: 1,000 г цинка помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 10-20 см воды, соляную кислоту порциями по 4-5 см до полного растворения металла и затем еще 40 см. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора А содержит 1 мг цинка;

раствор Б: отбирают пипеткой 10 см раствора А в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 1:19, и перемешивают. 1 см раствора Б содержит 0,1 мг цинка.

Стандартные растворы кадмия:

раствор А: 1,000 г кадмия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см и приливают 20-25 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор выпаривают до 2-3 см. Выпаривание повторяют еще два раза с 10 см соляной кислоты. После охлаждения приливают 10 см соляной кислоты и нагревают содержимое колбы до растворения солей, затем приливают еще 150 см соляной кислоты, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см раствора А содержит 1 мг кадмия;

раствор Б: отбирают пипеткой 10 см раствора А в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки разбавленной 1:19 соляной кислотой и перемешивают. 1 см раствора Б содержит 0,1 мг кадмия.

(Изм

ененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.2; 2.2.1. (Исключены, Изм. N 1).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Определение массовой доли цинка и кадмия

Навеску медного концентрата массой 0,25-2 г в зависимости от массовой доли цинка и кадмия помещают в стакан вместимостью 200 см, приливают 30-35 см соляной кислоты, добавляют 0,2-1 г фтористого аммония и выпаривают раствор до влажного остатка. Затем приливают 15 см азотной кислоты и выпаривают до влажного остатка. К остатку приливают 10 см соляной кислоты и выпаривание повторяют. Эту операцию проводят еще один раз, выпаривая досуха.

К сухому остатку добавляют 10-15 см раствора серной кислоты 1:1 и упаривают до выделения паров серной кислоты. Охлаждают и приливают 40-50 см воды, кипятят до растворения сульфатов. Затем приливают еще 100 см воды и из горячего раствора осаждают медь 20-25 см горячего раствора тиосульфата натрия. Кипятят до полной коагуляции осадка и затем фильтруют через простой бумажный фильтр, промывая его 10-12 раз горячей водой. Фильтр с осадком отбрасывают.

К фильтрату добавляют 10 см раствора перекиси водорода и кипятят до удаления сернистого газа, затем раствор выпаривают досуха. Охлаждают, добавляют 20 см раствора соляной кислоты (1:1), помещают раствор в мерную колбу вместимостью 100 см, куда предварительно налито 20 см аммиака, разбавляют фоном до метки и перемешивают.

Наливают в электролизер 15-20 см анализируемого раствора и полярографируют цинк в интервале потенциалов от минус 1,1 до минус 1,6 В, кадмий - от минус 0,5 до 1,0 В по отношению к ртутному аноду.

В этих же условиях полярографируют растворы сравнения цинка и кадмия. Для этого в ряд мерных колб вместимостью 100 см наливают по 20 см аммиака, 20 см раствора соляной кислоты (1:1) и пипеткой отмеривают 2,4 и 8 см стандартного раствора А цинка или кадмия и 1, 2, 4 см стандартного раствора Б цинка или кадмия. Охлаждают, разбавляют фоном до метки и перемешивают. Полярографируют как о

писано выше.

2.3.2. Определение массовой доли свинца

Навеску медного концентрата 0,5-1 г помещают в стакан или колбу вместимостью 200-300 см, смачивают водой, прибавляют 0,2-0,5 г фтористого аммония, приливают 10-15 см соляной кислоты и нагревают до кипения, закрыв стакан покровным стеклом. Затем стекло снимают, обмывают его небольшим количеством воды и приливают в стакан 5-10 см азотной кислоты, выпаривают до влажного остатка. К остатку приливают 10 см соляной кислоты и выпаривают до влажного состояния. Прибавляют вновь 5 см соляной кислоты и выпаривание повторяют.

К влажному остатку приливают 25-30 см раствора соляной кислоты (1:3), кипятят 2-3 мин, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, разбавляют до метки раствором соляной кислоты (1:3) и перемешивают.

Дают осесть нерастворившемуся остатку и переносят 20-25 см раствора в сухой стакан. Добавляют 0,5 г порошка восстановленного железа, перемешивают и оставляют стоять до полного обесцвечивания раствора восстановления трехвалентного железа.

Раствор после обесцвечивания фильтруют через плотный фильтр и собирают фильтрат в сухой стакан, отбрасывая его первые порции. Избыток железного порошка можно не фильтровать, а задерживать в стакане магнитом, прикасаясь им к внешней стороне стакана.

К фильтрату в стакане прибавляют 5-6 капель раствора желатина, перемешивают и полярографируют в электролизере с выносным анодом в интервале потенциалов от минус 0,2 до минус 0,7 В.

Одновременно полярографируют растворы сравнения свинца. Для этого в ряд мерных колб вместимостью по 100 см помещают 2,4 и 8 см стандартного раствора А свинца и 1, 2, 4 см стандартного раствора Б свинца, приливают 25-50 см раствора хлорного железа, разбавляют водой до метки и перемешивают. Далее поступают как описано в п.

2.3.2.

2.3-2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.3-2.3.6. (Исключены, Изм. N 1).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю цинка, свинца или кадмия () в процентах вычисляют по формуле

,

где - высота волны, полученная при полярографировании испытуемого раствора, мм;

- объем мерной колбы, в которую помещен испытуемый раствор перед удалением кислорода, см;

- средняя величина отношений высот волн, полученных при полярографировании растворов сравнения, к концентрациям этих же растворов, ;

- масса навески концентрата, соответствующая аликвотной части раствора, г.

2.4.2. Разность наибольшего и наименьшего результатов трех параллельных определений и двух результатов анализа при доверительной вероятности 0,95 не должна превышать значений абсолютных допускаемых расхождений сходимости () и воспроизводимости (), приведенных в табл.1-3.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

2.4.3. Контроль правильности результатов анализа осуществляют в соответствии с ГОСТ 27329 не реже одного раза в квартал.

Результаты анализа проб считаются правильными, если при использовании стандартного образца воспроизведенная массовая доля данного компонента в стандартном образце отличается от аттестованной характеристики не более чем на 0,71 (табл.1-3).

2.4.2, 2.4.3. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА И ЦИНКА

Метод основан на титровании раствором трилона Б ионов свинца и цинка в ацетатно-буферной среде с индикатором ксиленоловым оранжевым после связывания мешающих определению элементов с комплексообразователями.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 , 1:9 и 1:99.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, раствор 200 г/дм, подкисленный уксусной кислотой до рН 5,4-5,9.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор 100 г/дм.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769.

Аммоний фтористый по ГОСТ 4518 и раствор 200 г/дм.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 100 г/дм.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 27067, раствор 200 г/дм.

Ксиленоловый оранжевый индикатор; смесь с азотнокислым калием (смешивают ксиленоловый оранжевый с азотнокислым калием в соотношении 1:100) или 0,5%-ный раствор (срок хранения 1 месяц).

Буферный раствор: 125 см уксусной кислоты смешивают со 135 см аммиака, разбавляют водой до 1 дм и перемешивают (рН раствора 5,6-5,8; проверяют с помощью рН-метра).

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N'N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652; 0,0125 и 0,025 М растворы: 4,652 и 9,305 г трилона Б соответственно растворяют в 200-250 см воды, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки, перемешивают и отфильтровывают.

Триэтаноламин, раствор 100 г/дм.

Свинец не ниже марки С-1 по ГОСТ 3778.

Цинк гранулированный по ГОСТ 3640.

Стандартный раствор свинца: 2,500 г свинца помещают в коническую колбу, прибавляют 50 см разбавленной 1:1 азотной кислоты и нагревают до растворения. Раствор охлаждают, разбавляют водой примерно до 100 см и кипятят 10-15 мин для удаления окиси азота. Затем раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора содержит 0,01 г свинца.

Стандартный раствор цинка: 1,000 г цинка растворяют в 25 см разбавленной 1:1 соляной кислоты при нагревании. Раствор выпаривают до 3-5 см, прибавляют 25 см воды, 20 см соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора содержит 0,01 г цинка.

(Измененная редакция

, Изм. N 1, 2).

3.2. (Исключен, Изм. N 1).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску медного концентрата массой 1,00 г (при массовой доле свинца, цинка до 6%) или 0,50 г (при массовой доле свинца, цинка свыше 6%) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 15-25 см соляной кислоты (1:1) и нагревают раствор в течение 15-20 мин. Затем раствор выпаривают до объема 5-7 см, охлаждают, добавляют 10-15 см азотной кислоты и продолжают нагревание до прекращения выделения окиси азота. Снова охлаждают, приливают 10-20 см серной кислоты (1:1) и выпаривают до обильного выделения паров серной кислоты (если остаток темного цвета, добавляют 1-2 капли азотной кислоты и продолжают нагревание до обесцвечивания остатка, при необходимости операцию повторяют). Охлаждают, приливают 5-10 см воды и повторяют выпаривание до появления паров серной кислоты. После охлаждения добавляют 60-100 см и кипятят 5-10 мин.

Колбу помещают в ванночку под проточную воду и охлаждают в течение 2 ч. Осадок фильтруют на тампон из фильтробумажной массы и промывают серной кислотой (1:99) до отрицательной реакции промывных вод на ион железа с раствором роданистого аммония и затем еще два раза водой.

Фильтрат и промывные воды собирают в коническую колбу вместимостью 250 см и выпаривают при нагревании до объема 50 см. Сохраняют для определения цин

3.3.2. Для определения свинца осадок вместе с тампоном переносят в колбу, в которой проводилось осаждение. Воронку промывают 30-35 см раствора уксуснокислого аммония, собирая раствор в ту же колбу. Содержимое колбы нагревают до температуры, близкой к кипению, и оставляют на 15-20 мин, время от времени перемешивая. Раствор охлаждают, в случае слабо желтой окраски прибавляют 2-3 см триэтаноламина, разбавляют водой до 150-200 см и добавляют 20-50 мг или 2-3 капли раствора ксиленолового оранжевого. Цвет раствора должен быть бледно-фиолетовым. Если раствор окрашен в розовый цвет, добавляют по каплям разбавленный 1:1 аммиак до появления фиолетовой окраски и титруют раствором трилона Б до перехода окраски в желтый цвет.

3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3.3. (Исключен, Изм. N 1).

3.3.4. Фильтрат, полученный по п.3.3.1, переносят в коническую колбу вместимостью 500 см, добавляют небольшими порциями аммиак до начала появления осадка гидроокисей, затем 2-3 капли соляной кислоты (1:1), 20 см раствора фтористого аммония, 10 см раствора тиосульфата натрия и 20 см буферного раствора, 20-50 мг индикатора или 2-3 капли его раствора и титруют цинк трилоном Б до перехода окраски из фиолетовой в желтую.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3.5. Установка титра 0,0125 и 0,025 М растворов трилона Б

3.3.5.1. (Исключен, Изм. N 2).

3.3.5.2. Навеску цинка массой 0,020 или 0,030 г помещают в коническую колбу вместимостью 500 см, приливают 15 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и оставляют на теплом месте 1-2 ч до полного растворения цинка. Раствор разбавляют водой до объема 200 см, прибавляют 8 г сернокислого аммония, 1-2 г фтористого аммония, приливают 2-3 капли ксиленолового оранжевого и нейтрализуют разбавленным 1:1 аммиаком до появления бледно-розовой окраски. Прибавляют 30-40 см буферного раствора и титруют цинк соответственно 0,0125 или 0,025 М раствором трилона Б до перехода окраски раствора из фиолетовой в желтую.

Титр раствора трилона Б, выраженный в граммах цинка () или свинца (), вычисляют по формулам:

,

,

где - масса навески цинка, г;

- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см;

3,1692 - коэффициент пересчета цинка на свинец.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю свинца или цинка () в процентах вычисляют по формуле

,

где - титр раствора трилона Б по свинцу или цинку;

- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование свинца или цинка, см;

- масса навески концентрата, г.

3.4.2. Расхождения результатов параллельных определений и анализов - по п.2.4.2.

3.4.1, 3.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3.4.3. Контроль правильности результатов анализа осуществляют по п.2.4.3.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).