Концентраты медные. Методы определения окиси алюминия

ГОСТ 15934.6-80

Группа А39

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНЦЕНТРАТЫ МЕДНЫЕ

Методы определения окиси алюминия

Copper concentrates.
Methods for determination of aluminium oxide

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 15934.6-70

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 11069-2001. - Примечание изготовителя базы данных.

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР 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 титриметрический и атомно-абсорбционный методы определения массовой доли окиси алюминия свыше 0,2 до 5%.

Титриметрический метод основан на косвенном титровании ионов алюминия раствором трилона Б с индикатором ксиленоловым оранжевым после отделения мешающих определению элементов в виде диэтилдитиокарбаматов или без их отделения.

Атомно-абсорбционный метод основан на измерении поглощения линии алюминия в пламени ацетилен-закись азота при длине волны 309,3 нм.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

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. РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, 1:3, 1:99.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.

Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864, раствор 200 г/дм.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217.

Ксиленоловый оранжевый, индикатор: одну весовую часть ксиленолового оранжевого смешивают со ста частями азотнокислого калия.

Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 1 моль/дм.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199, раствор 500 г/дм.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463, насыщенный раствор.

Хлороформ технический по ГОСТ 20015.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, раствор 150 г/дм.

Кислота уксусная по ГОСТ 61 и раствор 1 моль/дм.

Ацетатный буферный раствор с рН 5,6-5,8: к раствору уксуснокислого аммония приливают уксусную кислоту до получения необходимого значения рН, контролируя по индикаторной бумажке, на 1000 см раствора требуется 30 см уксусной кислоты. Полученное значение рН контролируют на рН-метре.

Фенолфталеин, раствор 1 г/дм в спирте.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,025 М раствор: 9,31 г трилона Б растворяют в воде, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой, перемешивают и отфильтровывают.

Цинк гранулированный по ГОСТ 3640, 0,025 М раствор: 1,6342 г цинка помещают в стакан вместимостью 250 см и приливают 20 см разбавленной 1:3 соляной кислоты. После растворения цинка раствор нагревают и выпаривают до получения влажных солей. К остатку приливают 100 см воды и нагревают до растворения солей. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см, приливают 40 см раствора уксуснокислого натрия, затем уксусной кислотой доводят рН раствора до 5,5, контролируя по рН-метру, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора соответствует 0,001274 г окиси алюминия.

Буферный раствор: 420-425 см раствора уксусной кислоты 1 моль/дм смешивают с 50 см раствора 1 моль/дм гидроокиси натрия, разбавляют водой до 500 см и доводят до рН-3,8, прибавляя раствор гидроокиси натрия или уксусную кислоту.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Определение алюминия с отделением мешающих элементов

Навеску медного концентрата массой 2 г помещают в стакан вместимостью 250 см, смачивают водой, приливают 20 см соляной кислоты и нагревают в течение 15 мин. Затем приливают 10 см азотной кислоты и выпаривают раствор досуха. Остаток обрабатывают 5 см соляной кислоты, прибавляют 50 см горячей воды и нагревают до кипения, после чего раствор отфильтровывают через плотный фильтр в стакан вместимостью 250-300 см.

Осадок на фильтре промывают 3-4 раза горячей разбавленной 1:99 соляной кислотой, затем 3-4 раза горячей водой.

Если нерастворимый остаток имеет темный цвет, фильтр с осадком помещают в платиновый тигель и озоляют. Затем приливают 10 см плавиковой кислоты, 2-3 см разбавленной серной кислоты и выпаривают раствор досуха.

В платиновый тигель добавляют 1-2 г углекислого калия-натрия и сплавляют в муфельной печи при температуре 1000-1050 °С для получения однородного подвижного плава.

Тигель с плавом охлаждают и погружают в стакан с фильтратом. Если плав полностью не растворится, то к раствору прибавляют небольшими порциями соляную кислоту до растворения плава, не допуская ее избытка. После этого тигель извлекают и обмывают водой над стаканом. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 200 см, доливают водой до метки и перемешивают.

Затем раствор отфильтровывают через сухой фильтр средней плотности в сухой стакан вместимостью 100 см.

Отбирают 50 см раствора в делительную воронку вместимостью 200 см, прибавляют 10 см буферного раствора, 10 см диэтилдитиокарбамата натрия, взбалтывая после прибавления каждого реактива, и оставляют на 1 мин. Затем прибавляют 30 см хлороформа и экстрагируют в течение 1 мин.

После расслоения жидкостей органический слой отделяют, а к водному слою прибавляют 5 см раствора диэтилдитиокарбамата натрия и 20 см хлороформа. Экстракцию повторяют. Водный слой промывают хлороформом порциями по 5 см до получения бесцветного экстракта. Органический слой отделяют и отбрасывают.

Водный раствор из делительной воронки отфильтровывают через фильтр средней плотности в стакан вместимостью 400 см. Фильтр промывают 2-3 раза водой. Фильтрат разбавляют водой до 200 см, приливают 10-25 см трилона Б и кипятят в течение 3 мин.

Раствор охлаждают, прибавляют ксиленоловый оранжевый и приливают по каплям аммиак до перехода окраски раствора из желтой в фиолетовую, затем приливают по каплям разбавленную 1:1 соляную кислоту до перехода окраски раствора в желтый цвет и титруют раствором цинка избыточное количество трилона Б до изменения цвета раствора из желтого в красно-фиолетовый. Количество уксуснокислого цинка, израсходованное на это титрование, в расчет не принимают.

После этого прибавляют 10 см раствора фтористого натрия, кипятят раствор 10 мин (раствор приобретает желтый цвет) и охлаждают. Освобожденное количество трилона Б, эквивалентное содержанию алюминия, титруют раствором цинка до изменения окраски раствора из желтой в красно-фиолетовую.

(Измененная редакци

я, Изм. N 1, 2).

3.2. Определение алюминия без отделения мешающих элементов

Для определения алюминия можно использовать фильтрат, полученный по ГОСТ 15934.4 в отсутствие титана после выделения кремнекислоты, и остаток в платиновом тигле после обработки фтористоводородной кислотой, который сплавляют затем с 0,5 г пиросульфата калия при температуре 600-700 °С до получения подвижного плава. Тигель с содержимым охлаждают, плав выщелачивают водой, подкисленной соляной кислотой, и присоединяют к фильтрату, указанному выше. Объем раствора не должен превышать 200-250 см.

К полученному раствору приливают 30-60 см 0,1 моль/дм раствора трилона Б и нагревают до 45-50 °С. Прибавляют 2-3 капли фенолфталеина и нейтрализуют раствором аммиака (1:1) до слабо-розовой окраски раствора. Затем по каплям приливают раствор соляной кислоты (1:1) до исчезновения розовой окраски раствора.

После нейтрализации приливают 25-30 см ацетатного буферного раствора с рН 5,6-5,8, кипятят 2-3 мин, быстро охлаждают в проточной воде, прибавляют 3-4 капли раствора ксиленолового оранжевого концентрации 5 г/дм и избыточное количество трилона Б оттитровывают 0,025 или 0,05 моль/дм раствором цинка до перехода окраски раствора из желтой в красно-фиолетовую. Это количество раствора цинка при расчете массовой доли окиси алюминия не учитывается.

Затем к раствору прибавляют 1,5-2 г фтористого аммония и кипятят 2-3 мин. При этом раствор приобретает вновь желтый цвет. Его быстро охлаждают и титруют 0,025 или 0,05 моль/дм раствором цинка до постоянной красно-фиолетовой окраски раствора.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю окиси алюминия в процентах (определенную по п.3.1) вычисляют по формуле

,

где - объем раствора цинка, израсходованный на второе титрование, см;

- количество окиси алюминия, соответствующее 0,025 М раствору цинка, г;

- масса навески концентрата, г.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.1a. Массовую долю окиси алюминия в процентах (определенную по п.3.2) вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация раствора цинка по окиси алюминия, г/см;

- объем раствора цинка, израсходованный на титрование, см;

- масса навески концентрата, г.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

4.2. Разность между результатами двух параллельных определений и двумя результатами анализа при доверительной вероятности 0,95 не должна превышать значений абсолютных допускаемых расхождений сходимости и воспроизводимости , приведенных в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.3. Контроль правильности результатов анализа осуществляют методом добавок или по стандартному образцу медного концентрата в соответствии с ГОСТ 27329 не реже одного раза в шесть месяцев.

Результаты анализа проб считаются правильными, если при использовании метода добавок найденная величина добавки отличается от введенной ее величины не более чем на 0,5 , где и - допускаемое расхождение двух результатов анализа для пробы и пробы с добавкой соответственно.

Если используется стандартный образец, то результаты анализа проб считаются правильными, когда воспроизведенная массовая доля данного компонента в стандартном образце отличается от аттестованной характеристики не более чем на 0,71, приведенного в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

5.1. Аппаратура, реактивы, растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный.

Источник излучения на алюминий.

Компрессор воздушный.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Закись азота.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:4, 1:100 и раствор 2 моль/дм.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:10.

Калий углекислый-натрий углекислый по ГОСТ 4332.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 10 г/дм.

Алюминий по ГОСТ 11069.

Стандартные растворы алюминия.

Раствор А: навеску металлического алюминия массой 0,529 г растворяют при нагревании в 20-30 см соляной кислоты, добавляя ее небольшими порциями и 3-5 капель азотной кислоты до полного растворения навески. Затем раствор выпаривают до сухих солей, приливают 30-40 см воды, 15 см соляной кислоты, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см и доводят водой до метки.

1 см раствора А содержит 1 мг окиси алюминия.

Раствор Б: 20 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см и доводят водой до метки.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг окиси алюми

ния.

5.2. Проведение анализа

5.2.1. Навеску медного концентрата массой 1,00 г помещают в стакан из стеклоуглерода или фторопластовый, добавляют 2-3 см воды, приливают 5 см фтористоводородной кислоты, 10 см азотной кислоты, 2-3 см брома.

Накрывают стакан крышкой (фторопластовой или фарфоровой), оставляют без нагревания в течение 20-30 мин, затем снимают крышку и нагревают до полного удаления брома. Добавляют 10-15 см соляной кислоты и выпаривают до сухих солей, приливают еще 10 см соляной кислоты и вновь выпаривают до сухих солей.

После этого в стакан приливают 10 или 20 см соляной кислоты (в зависимости от вместимости мерной колбы), 20-30 см воды, нагревают до растворения солей и после охлаждения переносят раствор в мерную колбу вместимостью 100 или 200 см, добавляют 3 или 6 см раствора хлористого натрия и доводят водой до метки. Одновременно готовят раствор контрольного опыта. Приготовленные растворы следует сразу же переливать во фторопластовый стакан (или в стакан из стеклоуглерода), где проводилось разложение навески, и закрывать крышкой.

Допускается использование фильтрата, полученного после отделения кремнекислоты по ГОСТ 15934.4.

Растворы анализируемой пробы, контрольного опыта и растворы сравнения распыляют в пламени ацетилен-закись азота, регистрируя поглощение резонансной линии алюминия при длине волны 309,3 нм.

Условия изменения подбирают в соответствии с используемым прибором.

Массу окиси алюминия определяют по градуировочному графику.

Допускается определение в анализируемом растворе окиси кальция и магния. Для этого необходимо при переведении раствора анализируемой пробы в мерную колбу добавить в нее 10 см раствора лантана (5 г

/дм).

5.2.2. Для построения градуировочного графика готовят растворы сравнения: в ряд мерных колб вместимостью по 100 см помещают 0; 2,0; 5,0; 10 и 25 см стандартного раствора Б; 5,0; 10; 20; 30 и 50 см стандартного раствора А, что соответствует 0; 2; 5; 10; 25; 50; 100; 200; 300 и 500 мг/см окиси алюминия. Затем во все колбы добавляют по 10 см соляной кислоты, 3 см раствора хлористого натрия и доводят водой до метки. Измеряют поглощение и по полученным данным строят график.

5.3. Обработка результатов

5.3.1. Массовую долю окиси алюминия в процентах вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация окиси алюминия в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, мг/см;

- вместимость мерной колбы, см;

- масса навески концентрата, г.

5.3.2. Расхождения результатов параллельных определений и результатов анализов - по п.4.2.

5.3.3. При разногласиях в оценке массовой доли окиси алюминия применяют титриметрический метод.

Разд.5. (Введен дополнительно, Изм. N 2).