ГОСТ 24938-85 Концентраты цинковые. Спектрографический метод определения галлия, германия, индия, мышьяка, олова, сурьмы, таллия.
ГОСТ 24938-85
Группа А39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КОНЦЕНТРАТЫ ЦИНКОВЫЕ
Спектрографический метод определения галлия, германия, индия, мышьяка, олова, сурьмы, таллия
Zinc concentrates. Spectrographic method for determination of gallium, germanium, indium, arsenic, tin, stibium, thallium
ОКСТУ 1709
Срок действия с 01.01.86
до 01.01.91*
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 января 1985 г. N 159 срок действия установлен с 01.01.86 до 01.01.91
РАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Г.И.Иванов, Н.А.Аверина, Л.К.Ларина, Н.М.Зимина, Н.В.Трусова
ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
Член Коллегии А.П.Снурников
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 января 1985 г. N 159
ВЗАМЕН ГОСТ 24938-81
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 22.06.1990 N 1743 c 01.01.1991; Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие Протоколом МГС от 05.10.1996 N 10
Настоящий стандарт распространяется на цинковые концентраты и устанавливает спектрографический метод определения следующих компонентов при массовой доле в %:
галлия от 0,0001 до 0,02;
германия от 0,0002 до 0,02;
индия от 0,0001 до 0,2;
мышьяка от 0,03 до 3,0;
олова от 0,0002 до 0,2;
сурьмы от 0,005 до 1,0;
таллия от 0,001 до 0,05.
Определение проводят по методу "трех эталонов" с испарением определяемых элементов и элемента сравнения из кратера графитового электрода в дуге переменного тока.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 27329-87.
Отбор проб - по ГОСТ 14180-80.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. Пробу просеивают через сетку N 0071 по ГОСТ 6613-86. Реактивы, используемые для анализа, должны быть растерты до крупности 0,071 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1.3. Точность анализа контролируют путем сравнения с результатами, полученными по ГОСТ 14048.16-80, ГОСТ 14048.17-77, ГОСТ 14048.5-78, ГОСТ 14048.9-80, и методом добавок не реже одного раза в месяц, а также при смене образцов сравнения, буферной смеси, после ремонта спектральной установки и длительного перерыва в работе.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
2.1. Требования безопасности - по ГОСТ 25363-82.
2.1.1. При анализе цинкового концентрата применяют реактивы и материалы, оказывающие вредное действие на организм человека: оксиды свинца, цинка, кадмия, кремния, алюминия, германия, висмута; металлические индий, таллий, мышьяк, сурьму, а также серную, азотную, фтористоводородную, соляную кислоты и графитовые электроды, при заточке которых образуется углесодержащая пыль. При работе с указанными веществами следует руководствоваться требованиями безопасности по ГОСТ 10262-73; ГОСТ 11120-75; ГОСТ 9428-73; ГОСТ 1973-77; ГОСТ 4461-77; ГОСТ 4204-77.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.1.2. Для защиты от электромагнитных излучений и предотвращения ожога ультрафиолетовыми лучами каждый источник возбуждения спектров необходимо помещать внутри приспособления, оборудованного встроенным вытяжным воздухоприемником и защитным экраном.
2.1.3. Станок, используемый для заточки графитовых электродов, должен быть оборудован местным отсасывающим устройством для предотвращения попадания углесодержащей пыли в воздух рабочей зоны.
2.1.4. Подготовку проб к анализу (взятие навесок, перемешивание, набивка электродов) необходимо проводить в боксах, оборудованных местным отсасывающим вентиляционным устройством.
2.1.5. Электробезопасность при работе с электроустановками - по ГОСТ 12.1.019-79.
3. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Для проведения анализа применяют:
спектрограф дифракционный типа ДФС-8 с решеткой 600 штр/мм (второй порядок) или 1200 штр/мм (первый порядок) с трехлинзовой системой освещения щели;
генератор дуги переменного тока;
микрофотометр;
спектропроектор типа ПС-18;
ослабитель девятиступенчатый;
печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева до 1000 °С;
весы лабораторные типа ВЛР-200;
весы торсионные типа ВТ с точностью взвешивания до 1 мг;
весы равноплечие ручные с наибольшим пределом взвешивания до 200 г;
тигли фарфоровые N 2 и 3 по ГОСТ 9147-80;
станок для заточки угольных электродов любого типа;
ступки с пестиком яшмовая и фарфоровая;
графитовый порошок, приготовленный из спектральных графитовых стержней марки С-3, крупностью 0,071 мм;
графитовые электроды марки С-3 диаметром 6 мм, имеющими кратер диаметром и глубиной 3 мм, толщина стенки кратера 0,7-0,8 мм. В нижней части кратера просверливается поперечное сквозное отверстие диаметром 0,7-0,8 мм;
контрэлектроды графитовые диаметром 6 мм, заточенные на усеченный конус с площадкой диаметром 1,5-2 мм;
литий борнокислый мета, ч.;
кремния оксид по ГОСТ 9428-73;
железа оксид;
алюминия оксид, ч.д.а.;
свинца оксид;
цинка оксид по ГОСТ 10262-73;
меди оксид по ГОСТ 16539-79;
кальция оксид по ГОСТ 8677-76;
магния оксид по ГОСТ 4526-75;
кадмия оксид по ГОСТ 11120-75;
калий углекислый по ГОСТ 4221-76;
натрий углекислый по ГОСТ 83-79;
висмута оксид по ГОСТ 10216-75;
галлий металлический по ГОСТ 12797-77;
индий металлический по ГОСТ 10297-75*;
таллий металлический по ГОСТ 18337-80*;
германия двуокись, ч.;
олово металлическое по ГОСТ 860-75;
сурьма металлическая по ГОСТ 1089-82;
мышьяк металлический;
ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973-77;
кислота винная по ГОСТ 5817-77;
кислота серная по ГОСТ 4204-77;
кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и раствор 1:1;
кислота соляная по ГОСТ 3118-77;
кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
пластинки фотографические спектрографические ПФС-03 размером 13x18 см;
проявитель метолгидрохиноновый следующего состава:
|
|
метол по ГОСТ 25664-83, г | (1,00±0,01) |
гидрохинон по ГОСТ 19627-74, г | (5,00±0,01) |
сульфат натрия безводный по ГОСТ 195-77 или ГОСТ 5644-75, г | (26,0±0,1) |
натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79, г | (20,0±0,1) |
калий бромистый по ГОСТ 4160-74, г | (1,00±0,01) |
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, см | до 1000; |
фиксаж кислый;
микрокалькулятор программируемый.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
4. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ АНАЛИЗА
4.1. Приготовление образцов сравнения
Образцы сравнения готовят на основе смеси, состоящей из оксида кремния массой 48 г, оксида железа массой 6 г, оксида алюминия массой 10 г, оксида кальция массой 5 г, оксида магния массой 2 г, оксида свинца массой 10 г, оксида цинка массой 10 г, оксида меди массой 4 г, оксида кадмия массой 1 г, углекислого натрия массой 3 г, углекислого калия массой 1 г. Смесь готовят путем перетирания в фарфоровой ступке всех составляющих, последовательно добавляя их в выше описанном порядке, в течение 3 ч до получения однородной массы.
Примечание. Допускается при анализе цинкового концентрата одного месторождения готовить образцы сравнения на основе этого концентрата разбавлением "пустой породой".
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
4.2. Приготовление буферной смеси
Буферную смесь готовят следующим образом: 100,0 г метаборнокислого лития смешивают со 100,0 г графитового порошка. В качестве внутреннего стандарта в полученную смесь вводят 4,0 г оксида висмута. Перемешивают смесь в фарфоровой ступке в течение 2 ч.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
5.1. Навеску цинкового концентрата или образца сравнения массой 100 мг и навеску буферной смеси массой 200 мг помещают в фарфоровый тигель, перемешивают шпателем и спекают в муфельной печи при температуре 500-550 °С в течение 3 мин. Полученный спек перетирают в яшмовой ступке в течение 7-10 мин и плотно набивают в кратер графитового электрода. От каждого образца сравнения и каждой пробы готовят по три электрода.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.2. Спектры фотографируют на дифракционном спектрографе. Время экспонирования 50 с, расстояние между электродами 2,5 мм. Источником возбуждения служит дуга переменного тока силой 12 А между вертикально расположенными графитовыми электродами. Нижним электродом дуги служит электрод с пробой, верхним - электрод, заточенный на усеченный конус.
5.3. Для построения характеристической кривой фотопластинки на каждую фотопластинку фотографируют спектр железа через девятиступенчатый ослабитель в течение 30-60 с.
галлия 294,36, фон справа от линии;
индия 293,26, то же
мышьяка 286,04, фон справа от линии;
олова 283,99, то же
олова 285,06, "
таллия 276,78, "
германия 303,90, фон слева от линии;
сурьмы 287,79, то же
висмута 280,96 (линия сравнения).
Определяют интенсивность аналитических линий.
По градуировочным графикам находят массовую долю определяемых элементов в анализируемых пробах.
ПРОГРАММА 1
|
|
|
Адрес | Клавиша | Код |
| F ПРГ |
|
00 | С/П | 50 |
01 | Х П 9 | 49 |
02 | В | 0Е |
03 | 5 | 05 |
04 | 5 | 05 |
05 | - | 11 |
06 | F X 0 | 59 |
07 | 25 | 25 |
08 | П Х 9 | 69 |
09 | П Х а | 6 - |
10 | 12 | |
11 | 0 | 00 |
12 | 0 - | |
13 | 7 | 07 |
14 | 6 | 06 |
15 | + | 10 |
16 | F 10 | 15 |
17 | K Х П 0 | L0 |
18 | П Х 0 | 60 |
19 | 1 | 01 |
20 | - | 11 |
21 | F X=0 | 5Е |
22 | 00 | 00 |
23 | БП | 51 |
24 | 46 | 46 |
25 | П Х в | 6L |
26 | П Х 9 | 69 |
27 | - | 11 |
28 | П X d | 6Г |
29 | 12 | |
30 | 4 | 04 |
31 | 12 | |
32 | П Х с | 6[ |
33 | F X | 22 |
34 | 14 | |
35 | - | 11 |
36 | F | 21 |
37 | П Х с | 6[ |
38 | - | 11 |
39 | П X d | 6Г |
40 | : | 13 |
41 | 2 | 02 |
42 | : | 13 |
43 | F 10 | 15 |
44 | БП | 51 |
45 | 17 | 17 |
46 | 4 | 04 |
47 | Х П 0 | 40 |
48 | П Х 2 | 62 |
49 | П Х1 | 61 |
50 | - | 11 |
51 | П Х3 | 63 |
52 | : | 13 |
53 | F lg | 17 |
54 | 1 | 01 |
55 | 0 | 00 |
56 | 0 | 00 |
57 | 12 | |
58 | K Х П 6 | L6 |
59 | П Х 6 | 66 |
60 | 9 | 09 |
61 | - | 11 |
62 | /-/ | 0L |
63 | F X = 0 | 5Е |
64 | 00 | 00 |
65 | 6 | 06 |
66 | Х П 6 | 46 |
67 | П Х 9 | 69 |
68 | П Х 8 | 68 |
69 | + | 10 |
70 | П Х 7 | 67 |
71 | + | 10 |
72 | 3 | 03 |
73 | : | 13 |
74 | БП | 51 |
75 | 00 | 00 |
| F ABT |
|
| В/0 |
|
| С/П |
|
Руководство для оператора
1. Ввести программу в калькулятор.
ПРОГРАММА 2
|
|
|
Адрес | Клавиша | Код |
| F ПРГ |
|
00 | С/П | 50 |
01 | Х П 9 | 49 |
02 | В | 0Е |
03 | 5 | 05 |
04 | 5 | 05 |
05 | - | 11 |
06 | FX 0 | 59 |
07 | 25 | 25 |
08 | П Х 9 | 69 |
09 | П Х а | 6 - |
10 | 12 | |
11 | 0 | 00 |
12 | 0 - | |
13 | 7 | 07 |
14 | 6 | 06 |
15 | + | 10 |
16 | F 10 | 15 |
17 | КХ П 0 | L0 |
18 | П Х 0 | 60 |
19 | 1 | 01 |
20 | - | 11 |
21 | F X=0 | 5Е |
22 | 00 | 00 |
23 | БП | 51 |
24 | 46 | 46 |
25 | П Х в | 6L |
26 | П Х 9 | 69 |
27 | - | 11 |
28 | n X d | 6Г |
29 | 12 | |
30 | 4 | 04 |
31 | 12 | |
32 | П X с | 6[ |
33 | F X | 22 |
34 | 14 | |
35 | - | 11 |
36 | F | 21 |
37 | П Х с | 6[ |
38 | - | 11 |
39 | П X d | 6Г |
40 | : | 13 |
41 | 2 | 02 |
42 | : | 13 |
43 | F 10 | 15 |
44 | БП | 51 |
45 | 17 | 17 |
46 | 6 | 06 |
47 | Х П 0 | 40 |
48 | П Х 4 | 64 |
49 | П Х 3 | 63 |
50 | - | 11 |
51 | П Х 2 | 62 |
52 | П Х 1 | 61 |
53 | - | 11 |
54 | 2 | 02 |
55 | 0 - | |
56 | 5 | 05 |
57 | : | 13 |
58 | - | 11 |
59 | П Х 5 | 65 |
60 | : | 13 |
61 | F lg | 17 |
62 | 1 | 01 |
63 | 0 | 00 |
64 | 0 | 00 |
65 | 12 | |
66 | КХ П 6 | L6 |
67 | П Х 6 | 66 |
68 | 9 | 09 |
69 | - | 11 |
70 . | /-/ | 0L |
71 | F X = 0 | 5Е |
72 | 00 | 00 |
73 | 6 | 06 |
74 | Х П 6 | 46 |
75 | П Х 9 | 69 |
76 | П Х 8 | 68 |
77 | + | 10 |
78 | П Х 7 | 67 |
79 | + | 10 |
80 | 3 | 03 |
81 | : | 13 |
82 | БП | 51 |
83 | 00 | 00 |
| F ABT |
|
| В/0 |
|
| С/П |
|
Руководство для оператора
1. Ввести программу в калькулятор.
5.4 (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
Определяют интенсивность линии индия:
Градуировочные графики строят как указано в п.5.4.
6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
6.1. Относительное отклонение, характеризующее сходимость параллельных определений, не превышает 0,09 для всего диапазона измерений.
6.2. Относительное отклонение, характеризующее воспроизводимость результатов анализа, не превышает 0,15 для массовой доли определяемых компонентов менее 0,001% и 0,10 - для массовой доли более 0,001%.
Если это условие не выполняется - анализ повторяют.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
Спектрографический метод определения галлия, германия, индия, мышьяка, олова, сурьмы и таллия в цинковых концентратах
Метод позволяет определять следующие компоненты, % (по массе):
галлий - от 0,0001 до 0,0072;
германий - от 0,0002 до 0,014;
индий - от 0,0001 до 0,0072;
мышьяк - от 0,03 до 2,2;
олово - от 0,0002 до 0,014;
сурьму - от 0,004 до 0,28;
таллий - от 0,0004 до 0,028.
Определение проводят на дифракционном спектрографе ДФС-8-3 с испарением определяемых элементов и элемента сравнения из кратера графитового электрода в дуге переменного тока по одному набору образцов сравнения.
1. Общие требования
1.1. Общие требования - по ГОСТ 24938-85.
2. Требования безопасности
2.1. Требования безопасности - по ГОСТ 24938-85.
3. Аппаратура, материалы, реактивы
Спектрограф дифракционный ДФС-8-3 с трехлинзовой системой освещения щели.
Генератор дуги переменного тока.
Микрофотометр.
Спектропроектор.
Микрокалькулятор программируемый.
Весы лабораторные.
Весы торсионные с точностью взвешивания до 1 мг.
Весы равноплечие ручные с наибольшим пределом взвешивания до 200 г.
Станок для заточки графитовых электродов.
Ступки с пестиком яшмовая и фарфоровая.
Электроды графитовые марки С-3 диаметром 6 мм, с кратером глубиной 3 мм и толщиной стенки 0,7-0,8 мм. В нижней части кратера просверливают поперечное сквозное отверстие диаметром 0,7-0,8 мм.
Контрэлектроды графитовые диаметром 6 мм, заточенные на усеченный конус с площадкой диаметром 1,5-2 мм.
Порошок графитовый, приготовленный из спектральных графитовых стержней марки С-3, крупностью 0,071 мм.
Цинка оксид по ГОСТ 10262-73.
Сера элементарная.
Железо (III) оксид.
Кремния оксид по ГОСТ 9428-73.
Литий углекислый, х.ч.
Висмута оксид по ГОСТ 10216-75.
Галлия (III) оксид.
Германия диоксид.
Индия (III) оксид.
Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973-77.
Олово (IV) оксид.
Сурьма (V) оксид.
Таллия (III) оксид.
Пластинки фотографические спектрографические ПФС-03 размером 13x18 мм.
Проявитель метолгидрохиноновый следующего состава:
|
|
метол по ГОСТ 25664-83, г | (1,00±0,01) |
гидрохинон по ГОСТ 19627-74, г | (5,00±0,01) |
сульфит натрия безводный по ГОСТ 195-77 или ГОСТ 5644-75, г | (26,0±0,1) |
натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79, г | (20,0±0,1) |
калий бромистый по ГОСТ 4160-74, г | (1,00±0,01) |
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, см | до 1000. |
Фиксаж кислый.
4. Подготовка к анализу
4.1. Приготовление образцов сравнения
Образцы сравнения готовят на основе смеси, состоящей из 50 г оксида цинка, 37 г элементарной серы, 10 г оксида железа и 3 г оксида кремния. Смесь готовят перетиранием в фарфоровой ступке всех составляющих в течение 2 ч до получения однородной массы.
Основной образец, содержащий галлий и индий по 0,072%, германий и олово по 0,144%, мышьяк 21,6%; сурьму 2,88%, таллий 0,288%, готовят следующим образом: 6,6763 г основы, 0,0097 г оксида галлия, 0,0208 г диоксида германия, 0,0087 г оксида индия, 2,8519 г мышьяковистого ангидрида, 0,0178 г оксида олова, 0,3826 г оксида сурьмы и 0,0322 г оксида таллия помещают в яшмовую ступку и тщательно перемешивают в течение 1,5-2,0 ч.
Рабочие образцы сравнения готовят из основного разбавлением основой, как указано в таблице.
|
|
|
|
|
|
|
Образец сравнения | Определяемый элемент, % | Кратность разбавления | ||||
| Галлий, индий | Германий, олово | Мышьяк | Сурьма | Таллий |
|
Основной | 0,072 | 0,144 | 21,6 | 2,88 | 0,288 | 10 |
1 | 0,0072 | 0,0144 | 2,16 | 0,288 | 0,0288 | 3 |
2 | 0,0024 | 0,0048 | 0,72 | 0,096 | 0,0096 | 3 |
3 | 0,0008 | 0,0016 | 0,24 | 0,032 | 0,0032 | 2 |
4 | 0,0004 | 0,0008 | 0,12 | 0,016 | 0,0016 | 2 |
5 | 0,0002 | 0,0004 | 0,06 | 0,008 | 0,0008 | 2 |
6 | 0,0001 | 0,0002 | 0,03 | 0,004 | 0,0004 | - |
4.2. Приготовление буферной смеси
Буферную смесь готовят следующим образом: 50 г графитового порошка, 45 г смеси для приготовления образцов сравнения, 3 г углекислого лития и 2 г оксида висмута перемешивают в фарфоровой ступке в течение 2 ч до получения однородной массы.
5. Проведение анализа
5.1. Навеску образца сравнения или цинкового концентрата массой 200 мг смешивают с навеской буферной смеси массой 200 мг в яшмовой ступке в течение 7-10 мин и плотно набивают в кратер графитового электрода. От каждого образца сравнения и пробы готовят по три электрода.
5.2. Спектры фотографируют на спектрографе ДФС-8-3. Рабочая область спектра 291 нм. Источником возбуждения служит дуга переменного тока силой 12 А между вертикально расположенными графитовыми электродами. Нижний электрод дуги - электрод с пробой; верхний - контрэлектрод. Расстояние между электродами 2,5 мм; время экспонирования - 80 с.
висмут 280,96 (линия сравнения);
галлий 294,36, фон справа от линии;
германий 303,90, фон слева от линии;
мышьяк 286,04, фон справа от линий;
олово 283,99 фон справа от линии;
сурьма 287,79, фон слева от линии;
таллий 276,78, фон справа от линии.
Градуировочный график строят, как указано в п.5.3.
6. Обработка результатов
6.1. Обработка результатов - по ГОСТ 24938-85.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (Введено дополнительно, Изм. N 2).