Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Метод определения содержания двуокиси титана

ГОСТ 23581.4-79*
(СТ СЭВ 2854-81)

Группа А39

     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

     
     
РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ, АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ

     
Метод определения содержания двуокиси титана

     
Iron ores, concentrates, agglomerates and pellets.
Method of determination of titanium dioxide content

ОКСТУ 0709*

_________________

* Введено дополнительно, Изм. N 2.

Срок действия с 01.01.81
до 01.01.86**
________________________________
** Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11-12, 1994 год). - Примечание.

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 апреля 1979 г. N 1500 срок действия установлен с 01.01.81 до 01.01.86

ВЗАМЕН ГОСТ 12751-67

* ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1983 г. с Изменением N 1, утвержденным в марте 1982 г. (ИУС N 7, 1982 год)

ВНЕСЕНО Изменение N 2, введенное в действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 04.07.85 N 2135 с 01.01.86

Изменение N 2 внесено юридическим бюро "Кодекс" по тексту ИУС N 10 1985 год

Настоящий стандарт распространяется на железные руды, концентраты, агломераты и окатыши и устанавливает фотометрический метод определения содержания двуокиси титана при массовой доле от 0,01 до 5%.

Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет устойчивого соединения четырехвалентного титана с диантипирилметаном в солянокислой среде 1-4 моль/дм.

Влияние трехвалентного железа и пятивалентного ванадия устраняют восстановлением их аскорбиновой кислотой.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2854-81.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 23581.0-80.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

2.1. Для проведения анализа применяют:

печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева не менее 1000 °С;

спектрофотометр или фотоэлектроколориметр;

калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76;

натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79;

натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199-76, обезвоженный следующим образом: кристаллический тетраборнокислый натрий нагревают постепенно до температуры 350-400 °С и прокаливают при указанной температуре в течение 1,5 ч;

железа окись по ГОСТ 4173-77;

смесь для сплавления: тщательно перемешивают измельченные безводные тетраборнокислый и углекислый натрий в весовом соотношении 1:4. 15 весовых частей приготовленной смеси растирают с 1 весовой частью окиси железа. Смесь хранят в закрытой банке;

кислоту аскорбиновую, 100 г/дм свежеприготовленный раствор;

кислоту азотную по ГОСТ 4461-77;

кислоту серную по ГОСТ 4204-77, разбавленную 1:4; 1:9;

кислоту соляную по ГОСТ 3118-77, 1 н. раствор и разбавленную 1:1, 1:4;

диантипирилметан, 50 г/дм свежеприготовленный раствор: 5 г диантипирилметана растворяют в 70 см 1 н. раствора соляной кислоты, при необходимости фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки той же кислотой;

двуокись титана, ос.ч;

железо карбонильное (99,99%);

стандартные растворы двуокиси титана;

раствор А:

1 способ. Навеску двуокиси титана, предварительно прокаленной в платиновом или фарфоровом тигле при 900 °С в течение 40 мин и охлажденной в эксикаторе, массой 0,1000 г помещают в платиновый тигель и сплавляют с 3-4 г пиросернокислого калия при 650-700 °С до получения прозрачного плава. Тигель с плавом охлаждают и помещают в стакан вместимостью 200 см, прибавляют 50 см серной кислоты, разбавленной 1:9, и растворяют плав при слабом нагревании. Тигель удаляют из стакана и обмывают водой.

2 способ. Навеску двуокиси титана, предварительно прокаленной в платиновом или фарфоровом тигле при 900 °С в течение 40 мин и охлажденной в эксикаторе, массой 0,1000 г помещают в стакан вместимостью 250 см. Прибавляют 2 г сернокислого аммония, приливают 20 см серной кислоты и нагревают до растворения.

Полученный одним из способов раствор переливают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:9, и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,4 мг двуокиси титана;

раствор Б: 25 см стандартного раствора А переносит в мерную колбу вместимостью 1 дм, разбавляют до метки серной кислотой, разбавленной 1:9, и перемешивают. 1 см раствора Б содержит 0,01 мг двуокиси титана;

аммоний сернокислый по ГОСТ 3769-78.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Масса навески руды, концентрата или агломерата в зависимости от содержания двуокиси титана указана в табл.1.

3.2. Навеску руды, концентрата или агломерата помещают в платиновый тигель, смешивают со смесью для сплавления, накрывают платиновой крышкой, нагревают до 1000 °С и после расплавления плавят при температуре 1050-1100 °С до получения прозрачного плава (10-20 мин). Извлекают тигель из муфеля и осторожно поворачивают его, равномерно распределяют охлаждающийся плав по стенкам тигля. Помещают тигель вместе с крышкой в стакан вместимостью 300 см и растворяют плав в 100 см соляной кислоты, разбавленной 1:4. Раствор кипятят в течение 2-3 мин.

Таблица 1

При наличии в руде, концентрате или агломерате марганца более 0,1% во избежание порчи платины плав выщелачивают в 50-80 см воды, вынимают тигель, обмывают его водой, добавляют 20 см соляной кислоты и кипятят 2-3 мин. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 200 см, разбавляют водой до метки и перемешивают.

3.3. При кислотном разложении навеску руды, концентрата или агломерата помещают в стакан вместимостью 300 см, добавляют 30 см соляной кислоты, накрывают часовым стеклом и медленно нагревают до разложения материала. Добавляют 5 см азотной кислоты, 10 см серной кислоты, разбавленной 1:4, нагревают постепенно до густых белых паров и продолжают нагревание 10 мин. Стакан охлаждают, добавляют 20 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, 50 см воды и нагревают раствор до растворения солей.

Нерастворимый остаток отфильтровывают на фильтр средней плотности, уплотненный небольшим количеством фильтробумажной массы.

Промывают стакан горячей водой 2-3 раза и 8-10 раз фильтр с осадком. Фильтрат сохраняют (основной раствор).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют, прокаливают при температуре 600-700 °С и охлаждают. К остатку прибавляют 1-2 капли воды, 3-4 капли серной кислоты, 5-10 см фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. К остатку прибавляют 0,5-1,0 г пиросернокислого калия (в зависимости от величины осадка) и сплавляют при температуре 650-700 °С. Плав выщелачивают в 50 см горячей воды, тигель удаляют из стакана, обмывают его водой и раствор присоединяют к основному раствору.

Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 200 см, разбавляют водой до метки, и перемешивают.

3.4. Отбирают аликвотную часть раствора, полученного по п.2.3.2 или 2.3.3, в соответствии с табл.1 и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 10 см аскорбиновой кислоты при содержании двуокиси титана до 0,05% и 2 см - при содержании более 0,05%, перемешивают. Через 5 мин прибавляют 15 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 см раствора диантипирилметана. Раствор разбавляют до метки водой и перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре в интервале длин волн 380-400 нм или на спектрофотометре при длине волны 385 нм, используя в качестве раствора сравнения воду.

Если в руде, концентрате или агломерате в заметных количествах присутствуют элементы, придающие раствору собственную окраску (хром, никель), то в качестве раствора сравнения используют фоновый раствор.

Для приготовления фонового раствора соответствующую аликвотную часть анализируемого раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 2 или 10 см раствора аскорбиновой кислоты (в зависимости от содержания ее в анализируемом растворе) и перемешивают. Через 5 мин прибавляют 15 см соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор разбавляют до метки водой и перемешивают.

Для приготовления контрольного опыта навеску карбонильного железа или окиси железа, взятую в соответствии с содержанием железа в анализируемой пробе, проводят через все стадии анализа.

По найденному значению оптической плотности исследуемого раствора с учетом оптической плотности раствора контрольного опыта находят содержание двуокиси титана по градуировочному графику.

3.5. При содержании двуокиси титана до 1,5% для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см приливают 1; 2,5; 5,0; 7,5 см стандартного раствора двуокиси титана (раствор Б), что соответствует 0,01; 0,025; 0,050; 0,075 мг двуокиси титана.

При содержании двуокиси титана более 1,5% в мерные колбы вместимостью 100 см приливают 7,5; 10,0; 12,5; 15,0 см стандартного раствора двуокиси титана (раствор Б), что соответствует 0,075; 0,100; 0,125; 0,150 мг двуокиси титана.

К растворам прибавляют аскорбиновую кислоту в количестве, соответствующем ее содержанию в исследуемом растворе, перемешивают. Через 5 мин добавляют 15 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 см раствора диантипирилметана. Раствор разбавляют до метки водой, перемешивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре в интервале длин волн 380-400 нм или на спектрофотометре при длине волны 385 нм, используя в качестве раствора сравнения воду.

По найденным значениям оптической плотности растворов за вычетом оптической плотности раствора контрольного опыта и соответствующим им содержаниям двуокиси титана строят градуировочный график.

3.3-3.5. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3.6. Контрольный опыт для градуировочного графика проводят, как указано в п.3.5, в раствор которого не добавляют стандартный раствор титана.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю двуокиси титана () в процентах вычисляют по формуле

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

- коэффициент пересчета содержания двуокиси титана на содержание ее в сухом материале, вычисленный по формуле

где - массовая доля гигроскопической влаги в анализируемой пробе, определяемой по ГОСТ 23581.1-79, %;

- масса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора, г;

1000 - коэффициент пересчета миллиграммов на граммы.

4.2. Расхождение между результатами двух определений при доверительной вероятности =0,95 не должно превышать величины, указанной в табл.2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 2).