Концентрат баритовый. Методы определения сульфата бария

ГОСТ 30240.1-95

Группа А39

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНЦЕНТРАТ БАРИТОВЫЙ

Методы определения сульфата бария

Barite concentrate.
Methods for determination of barium sulphate

ОКС 73.060*
ОКСТУ 2141

_______________
* В указателе "Национальные стандарты" 2008 год ОКС 73.060.99. -
Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 1997-01-01

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАНЫ Восточным научно-исследовательским горнометаллургическим институтом цветных металлов (ВНИИцветмет)

ВНЕСЕНЫ Госстандартом Республики Казахстан

2 ПРИНЯТЫ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 7 от 26 апреля 1995 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 21.03.96 N 194 межгосударственные стандарты ГОСТ 30240.0-95-ГОСТ 30240.9-95 введены в действие непосредственно в качестве государственных стандартов Российской Федерации с 1 января 1997 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 4682-84 в части раздела "Методы анализа"

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

     1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на баритовые концентраты и баритовые утяжелители и устанавливает гравиметрический и гамма-абсорбционный методы определения сульфата бария от 75 до 97%.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 1277-75 Серебро азотнокислое. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3770-75 Аммоний углекислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4332-76 Калий углекислый - натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия

ГОСТ 27067-86 Аммоний роданистый. Технические условия

ТУ 6-09-1678-86 Фильтры обеззоленные.

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.1 Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 30240.0.

3.2 При разногласиях в оценке качества баритовых концентратов (утяжелителей) арбитражным является гравиметрический метод. Гамма-абсорбционный экспресс-метод для оценки качества продукта применяется по соглашению заинтересованных сторон.

4 ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД (АРБИТРАЖНЫЙ)

Метод основан на осаждении бария в виде сульфата после разложения навески пробы в кислотах, сплавлении нерастворимого остатка с карбонатом калия - натрия и взвешивании прокаленного осадка.

4.1 Аппаратура, реактивы и растворы

Тигли платиновые по ГОСТ 6563.

Электропечь муфельная, обеспечивающая температуру нагрева до 1000 °С.

Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента", "синяя лента" по ТУ 6-09-1678.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 1:100.

Натрий углекислый по ГОСТ 83 или аммоний углекислый по ГОСТ 3770, раствор с массовой долей 1%.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор с массовой долей 25%.

Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332, безводный.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой долей 2%.

4.2. Проведение анализа

Навеску баритового концентрата массой 0,5000 г помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 250 см, прибавляют 10-15 см соляной кислоты, нагревают 5 мин, добавляют 2,5-5 см азотной кислоты и кипятят 5-10 мин. Добавляют около 1 г хлористого натрия, выпаривают раствор почти досуха. Приливают 5 см соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. К остатку прибавляют 5 см соляной кислоты, нагревают 1-2 мин, добавляют 100 см воды, кипятят 3-5 мин и охлаждают в проточной воде в течение 1 ч.

Содержимое колбы фильтруют через фильтр типа "синяя лента", уплотненный фильтробумажной массой. Фильтр с осадком промывают раствором соляной кислоты, разбавленной 1:100, до отрицательной реакции на трехвалентное железо (проба с роданистым аммонием). Фильтрат может быть использован для определения железа, суммы кальция и магния.

Осадок с фильтром переносят в платиновый тигель, сушат, озоляют и прокаливают при 700-800 °С. Прокаленный осадок перемешивают с 5-6 г углекислого калия - натрия, покрывают сверху 1 г этого же реактива и сплавляют в муфельной печи при 850-900 °С до полного расплавления смеси.

Остывший тигель с плавом помещают в стакан вместимостью 250 см, приливают 100 см горячей воды и нагревают до полного вещелачивания плава и превращения его в тонкий порошок.

Тигель обмывают горячей водой. Осадок карбонатов отфильтровывают на фильтр типа "белая лента", уплотненный фильтробумажной массой, промывают 4-5 раз горячим раствором углекислого натрия или аммония, затем 3-4 раза горячей водой. Осадок с фильтра смывают горячей водой в стакан, где проводилось выщелачивание, и растворяют в 10 см соляной кислоты 1:1 при нагревании. Раствор фильтруют через тот же фильтр в чистую коническую колбу вместимостью 500 см или стакан вместимостью 600 см. Фильтр промывают 8-10 раз горячей водой. Фильтрат, объем которого должен быть 250-300 см, нагревают до кипения, прибавляют 10 см горячего раствора серной кислоты 1:9 и кипятят в течение 5 мин до коагуляции осадка. Раствор с осадком сульфата бария оставляют на теплом месте при 60-70 °С 2-3 ч или при 15-20 °С не менее чем на 12 ч. Затем осадок отфильтровывают на фильтр "синяя лента", уплотненный фильтробумажной массой; осадок на фильтре промывают теплой водой до отрицательной реакции на хлорид-ион (проба с азотнокислым серебром).

Фильтр с осадком переносят во взвешенный тигель, осторожно, без воспламенения, озоляют и прокаливают в муфельной печи при 800-850 °С в течение 30-40 мин. Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взве

шивают.

4.3 Обработка результатов

4.3.1 Массовую долю сульфата бария , % вычисляют по формуле

, (1)

где - масса прокаленного осадка, г;

- масса навески пробы, г.

4.3.2 Расхождение результатов параллельных определений (разность большего и меньшего результатов параллельных определений) и расхождение результатов анализа (разность большего и меньшего результатов анализа) при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений абсолютных допускаемых расхождений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1

В процентах

4.3.3 Контроль точности анализа осуществляют с помощью стандартных образцов по ГОСТ 30240.0.

4.3.4 Погрешность результатов анализа (при доверительной вероятности 0,95) не должна превышать предела при выполнении условий 4.3.2 и положительных результатах контроля точности анализа по 4.3.3 (таблица 1).

5 ГАММА-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД (ЭКСПРЕСС-МЕТОД)

Метод основан на просвечивании анализируемых проб потоком -излучения радионуклида 241 и определении массовой доли сульфата бария по интенсивности прошедшего через пробу излучения.

Вариации массовых долей свинца, стронция, цинка, железа не должны превышать ±0,5; ±1,0; ±2,5; ±3,0% соответственно.

5.1 Аппаратура и материалы

Устройство для просвечивания навесок анализируемых проб (рисунок 1).

Рисунок 1 - Установка для просвечивания навесок анализируемых проб

1 - контейнер-коллиматор; 2 - источник излучения; 3 - свинцовый прободержатель;
4 - измерительная кювета; 5 - блок детектирования

Рисунок 1 - Установка для просвечивания навесок анализируемых проб

Кювета измерительная из оргстекла в виде цилиндрического стакана внутренним диаметром 16 мм, высотой 25 мм, толщиной дна и стенок (1±0,1) мм.

Цилиндр металлический (сталь, латунь) диаметром 15,95 мм, высотой 50 мм для разравнивания и уплотнения навески в измерительной кювете.

Допускается применять измерительную кювету и металлический цилиндр других размеров и, соответственно, массу навески пробы, указанную в 5.3, при условии получения поверхностной плотности (массовой толщины рабочего слоя) 1,40 - 1,75 г/см.

Внутренняя поверхность кюветы, боковая поверхность и рабочий торец металлического цилиндра должны быть полированы.

Гамма-спектрометр сцинтилляционный, состоящий из сцинтилляционного блока детектирования спектрометрического типа 6931-17 (БДЭГ-22) или аналогичного, многоканального амплитудного анализатора типа РПС 4-01 ("Гагара"), Квант-С, РРША-1, РРК-103 ("Поиск") или аналогичного с встроенным таймером и пересчетным прибором.

Допускается применять экспериментальные (опытные) образцы специально разработанных гамма-абсорбционных анализаторов баритового концентрата (в том числе с автоматической обработкой результатов измерений), обеспечивающих получение результатов с метрологическими характеристиками не ниже установленных в настоящей методике.

Источник радионуклидный -241 типа ИГИА-1-4 активностью 1,3·10 Бк.

Стандартные образцы состава баритового концентрата с аттестованной массовой долей сульфата бария в соответствии с ГОСТ 8.315, категории СОП, или контрольные пробы баритового концентрата, проанализированные гравиметрическим методом в соответствии с разделом 4 не менее трех раз каждая с усредненным результатом анализа, близкие по составу анализируемым пробам.

5.2 Подготовка к анализу

5.2.1 Подготовка аппаратуры

Аппаратуру подготавливают к измерениям в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Ширину окна канала анализатора устанавливают равной 30 кэВ в области основной линии радионуклида -241 (59,6 кэВ).

Продолжительность измерений для указанной конструкции устройства и активности источника -241 - не менее 50-60 с.

5.2.2 Градуировка аппаратуры

Градуировку аппаратуры выполняют по стандартным образцам предприятия или контрольным пробам не менее чем по пяти точкам, равномерно отстоящим друг от друга в рабочем диапазоне измерения.

В измерительную кювету засыпают навеску контрольной пробы или стандартного образца массой 3,500 г. Легким постукиванием кюветы о твердую горизонтальную поверхность с одновременным вращением кюветы предварительно разравнивают и уплотняют пробу. Окончательно разравнивают и уплотняют пробу с постоянным усилием металлическим цилиндром. Поверхность пробы в кювете должна быть плоской и гладкой, стенки чистыми. Потери массы пробы при заполнении кюветы не допускаются.

Измерительную кювету с пробой помещают в прободержатель и измеряют интенсивность излучения, прошедшего через пробу (общее число импульсов за определенный промежуток времени не менее 50-60 с).

Измерения выполняют на трех навесках и результат усредняют.

По полученным данным строят грудуировочный график в координатах общее число импульсов - массовая доля сульфата бария в процентах.

Перед началом работы по двум контрольным пробам проверяют градуировочный график.

Расхождения найденных массовых долей сульфата бария в контрольных пробах с установленными значениями не должны превышать 0,5%.

Если это условие не соблюдается, а также при замене источника излучения или изменении режима работы аппаратуры график корректируют.

5.3 Проведение анализа

Навеску пробы массой 3,500 г помещают в измерительную кювету и далее анализ продолжают, как описано в 5.2.2.

Измерения выполняют на двух навесках пробы.

5.4 Обработка результатов

5.4.1 Массовую долю сульфата бария находят по градуировочному графику.

5.4.2 Расхождения результатов параллельных определений (разность большего и меньшего результатов параллельных определений) и результатов анализа (разность большего и меньшего результатов анализа) при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать 0,3 и 0,5% соответственно.

5.4.3 Точность анализа контролируют не реже одного раза в месяц сопоставлением с результатами анализа, полученными гравиметрическим методом в соответствии с разделом 4.

Контрольному химическому анализу подвергаются не менее 10% проб, проанализированных гамма-абсорбционным методом. Не допускается применять для контроля точности пробы, используемые для построения градуировочного графика.

Анализ считают точным, если абсолютная разность результатов анализа гамма-абсорбционного и гравиметрического методов не превышает 1,3%.

5.4.4 Погрешность результатов анализа (при доверительной вероятности 0,95) не должна превышать предела , равного 0,9% при выполнении условий 5.4.2 и положительных результатах контроля точности анализа по 5.4.3.