ГОСТ 25702.4-83 Концентраты редкометаллические. Методы определения железа (общего).

ГОСТ 25702.4-83*

Группа A39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 КОНЦЕНТРАТЫ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

 Методы определения железа (общего)

 Raremetallic concentrates. Method for the determination of iron (general)

ОКСТУ 1760

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 апреля 1983 г. N 1613 срок введения установлен с 01.07.84

Постановлением Госстандарта СССР от 29.09.88 N 3360 срок действия продлен до 01.07.99

* Переиздание (май 1994 г.) с Изменением N 1, утвержденным в сентябре 1988 г. (ИУС 1-89).

Настоящий стандарт распространяется на редкометаллические концентраты и устанавливает методы определения железа (общего) (в пересчете на окись железа):

комплексонометрический в ильменитовом (при массовой доле от 25 до 55%) и ниобиевом (пирохлоровом) (при массовой доле от 10 до 25%) концентратах;

фотометрический в лопаритовом концентрате (при массовой доле от 0,5 до 3%).

 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 25702.0-83.

2. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ОБЩЕГО) В ИЛЬМЕНИТОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ

Метод основан на титровании железа раствором трилона Б при рН 1-2 в присутствии сульфосалициловой кислоты в качестве индикатора. Титан удерживают в растворе в виде виннокислого комплекса.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 750°С.

Тигли фарфоровые N 3 или 4 или кварцевые вместимостью 40 см

.

Бюретка вместимостью 25 см

.

Колбы конические вместимостью 300 см

.

Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 200 см

.

Бумага индикаторная универсальная.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:2.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-78, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм

.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1.

Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951-79, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм

.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N’, N’-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, раствор с молярной концентрацией 0,05 моль/дм

, готовят из фиксанала "стандарт-титр, 0,1 н. раствор".

1 см

раствора трилона Б соответствует 3,99 мг окиси железа.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2. Проведение анализа

2.2.1. Навеску пробы массой 0,05-0,1 г (в зависимости от содержания железа) помещают в кварцевый или фарфоровый тигель и сплавляют с 4 г пиросернокислого калия до получения жидкой легкоподвижной массы. Вначале сплавление ведут в муфеле, нагретом примерно до 500°С, затем температуру постепенно повышают до 750°С, прогревают плав при этой температуре в течение 10-15 мин, охлаждают, добавляют несколько капель серной кислоты и вновь сплавляют пробу до получения прозрачного плава.

Охлажденный тигель помещают в стакан вместимостью 200 см

, приливают 50 см

раствора соляной кислоты, разбавленной 1:2, и при умеренном нагревании и помешивании производят выщелачивание плава, после чего тигель удаляют из стакана и обмывают его стенки горячей водой, держа тигель над стаканом. Раствор переводят в коническую колбу вместимостью 300 см

, добавляют 3 капли азотной кислоты, нагревают раствор до 60°С и приливают ~25 см

аммиака до появления мути, которую затем растворяют добавлением нескольких капель концентрированной соляной кислоты, и 5 см

раствора виннокислого аммония. Приливают воды до 150 см

, устанавливают аммиаком рН 2-3 по универсальной индикаторной бумаге, нагревают раствор до 70-80°С, приливают 1-2 см

раствора сульфосалициловой кислоты и титруют железо раствором трилона Б до перехода окраски раствора из красно-фиолетовой в ярко-лимонно-желтую.

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Массовую долю окиси железа (общего) (

) в пересчете на сухое вещество в процентах вычисляют по формуле

,

где

- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см

;

- титр раствора трилона Б с молярной концентрацией 0,05 моль/дм

, выраженный в г/см

окиси железа;

- коэффициент пересчета по ГОСТ 25702.0-83, п.1.5;

- масса навески пробы, г.

2.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.1.

Таблица 1

2.3.1; 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

 3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ОБЩЕГО) В НИОБИЕВОМ (ПИРОХЛОРОВОМ) КОНЦЕНТРАТЕ

Метод основан на прямом титровании железа раствором трилона Б при рН 1-2 с сульфосалициловой кислотой в качестве индикатора. Ниобий отделяют от железа в виде растворимого ниобата калия путем сплавления концентрата с едким кали с последующей обработкой плава горячей водой.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 800°С.

Тигли никелевые вместимостью 50 см

.

Тигли из стеклоуглерода вместимостью 50 см

.

Колбы мерные вместимостью 500 см

.

Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 300 см

.

Стекло часовое.

Бумага индикаторная универсальная.

Фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента".

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:2.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-78, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм

.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Аммоний виннокислый по НТД, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм

.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363-80 и раствор с массовой концентрацией 10 г/дм

.

Раствор составного реагента; готовят следующим образом: к 200 см

соляной кислоты, разбавленной 1:2, приливают 100 см

раствора виннокислого аммония.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N’, N’-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, раствор с молярной концентрацией 0,05 моль/дм

готовят из фиксанала "стандарт-титр, 0,1 н. раствор".

1 см

раствора трилона Б соответствует 3,99 мг окиси железа.

Титр раствора трилона Б устанавливают в условиях проведения анализа по стандартному образцу, близкому по составу и содержанию окиси железа в анализируемом концентрате.

Титр раствора трилона Б с молярной концентрацией 0,05 моль/дм

(

), выраженный в г/см

окиси железа, вычисляют по формуле

,

где

- масса навески стандартного образца, г;

- массовая доля окиси железа в стандартном образце, %;

- объем раствора трилона Б с молярной концентрацией 0,05 моль/дм

, израсходованный на титрование, см

.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Проведение анализа

3.2.1. Навеску концентрата массой 0,1 г помещают в никелевый или стеклоуглеродный тигель и сплавляют с 4 г гидроокиси калия в муфельной печи вначале при умеренной температуре, а затем при 700°С в течение 5 мин до получения легкоподвижной массы.

Охлажденный тигель помещают в стакан вместимостью 300 см

приливают 150 см

горячей воды и накрывают стакан часовым стеклом для предотвращения потерь от разбрызгивания. После выщелачивания плава тигель удаляют из стакана и обмывают его стенки горячей водой. Раствор с осадком кипятят в течение 5 мин и выдерживают в теплом месте в течение 20 мин до полной коагуляции гидроокиси железа. Отстоявшийся осадок отфильтровывают через фильтр с фильтробумажной массой и промывают осадок на фильтре 2-3 раза раствором едкого кали и один раз горячей водой. Осадок гидроокиси железа растворяют на фильтре в том же стакане, в котором происходило осаждение, в 30 см

горячего раствора составного реагента. Фильтр промывают 5 раз горячей водой, подкисленной соляной кислотой. Полученный раствор разбавляют водой до 120 см

, добавляют 5 см

раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до кипения, после чего устанавливают аммиаком рН 2-3 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор вновь нагревают до 70-80°С, добавляют 1-2 см

раствора сульфосалициловой кислоты и титруют железо раствором трилона Б до перехода окраски раствора из красно-коричневой в лимонно-желтую.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3. Обработка результатов

3.3.1. Массовую долю окиси железа (общего) (

) в пересчете на сухое вещество в процентах вычисляют по формуле

,

где

- объем раствора трилона Б с молярной концентрацией 0,05 моль/дм

, израсходованный на титрование окиси железа, см

;

- титр раствора трилона Б, выраженный в г/см

окиси железа;

- коэффициент пересчета по ГОСТ 25702.0-83, п.1.5;

- масса навески пробы, г.

3.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.2.

Таблица 2

3.3.1; 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

 4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ОБЩЕГО) В ЛОПАРИТОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ

Метод основан на реакции образования комплекса железа (II) с ортофенантролином, окрашенного в розовый цвет, и фотометрировании окраски раствора. Мешающие определению элементы (ниобий, тантал и др.) маскируют винной кислотой.

4.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру 800°С.

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56.

Чашки платиновые вместимостью 50 см

.

Колбы мерные вместимостью 50, 100 и 1000 см

.

Микробюретка вместимостью 5 см

.

Пипетки из полиэтилена вместимостью 5 см

с делением.

Пипетки вместимостью 5 и 10 см

с делением.

Цилиндры мерные вместимостью 5 и 50 см

.

Бумага индикаторная универсальная.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, растворы с массовой концентрацией 60 г/дм

и 150 г/дм

.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456-79, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм

.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Ортофенантролин, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм

.

Квасцы железоаммонийные по НТД.

Раствор окиси железа (основной); готовят следующим образом: навеску железоаммонийных квасцов массой 0,6064 г растворяют в воде с добавлением 1-2 см

серной кислоты и разбавляют в мерной колбе вместимостью 1000 см

водой до метки.

1 см

раствора содержит 0,1 мг окиси железа.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2. Проведение анализа

4.2.1. Навеску пробы массой 0,1 г помещают в платиновую чашку, смачивают 1 см

воды, приливают 5 см

фтористоводородной кислоты и разлагают при умеренном нагревании. Приливают 5 см

раствора серной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают, а затем упаривают содержимое чашки на горячей плитке досуха. К остатку добавляют 3-5 г пиросернокислого калия и сплавляют при температуре 700°С до получения прозрачного плава. Плав обрабатывают при нагревании 40 см

раствором винной кислоты с концентрацией 150 г/дм

, раствор переливают в мерную колбу вместимостью 100 см

и разбавляют водой до метки. Отбирают аликвотную часть раствора объемом 5-10 см

(в зависимости от содержания окиси железа в пробе) и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см

. Раствор разбавляют до 10 см

раствором винной кислоты с массовой концентрацией 60 г/дм

, приливают 5 см

раствора гидроксиламина и оставляют на 10 мин. Раствор нейтрализуют аммиаком до рН-6 по универсальной индикаторной бумаге, приливают 10 см

раствора ортофенантролина, доводят до метки водой, перемешивают и оставляют на 30 мин. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при ~500 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм по отношению к раствору контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

Массу окиси железа находят по градуировочному графику.

4.2.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 50 см

приливают из микробюретки стандартный раствор окиси железа от 0,5 до 2,0 см

с интервалом в 0,25-0,5 см

. В одну из колб стандартный раствор не вводят ("нулевой" раствор). Затем в колбы приливают по 10 см

раствора винной кислоты с массовой концентрацией 60 г/дм

, по 5 см

раствора гидроксиламина и оставляют на 10 мин. Раствор нейтрализуют аммиаком до рН 6 по универсальной индикаторной бумаге, приливают 10 см

раствора ортофенантролина, доводят объем раствора водой и оставляют на 30 мин. Измерение оптической плотности проводят, как указано в п.4.2.1, по отношению к одновременно приготовленному "нулевому" раствору, содержащему все реактивы, за исключением раствора окиси железа.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам окиси железа строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.3. Обработка результатов

4.3.1. Массовую долю окиси железа (общего) (

) в пересчете на сухое вещество в процентах вычисляют по формуле

,*

где

- масса окиси железа, найденная по градуировочному графику, мг;

- объем анализируемого раствора, см

;

- коэффициент пересчета по ГОСТ 25702.0-83, п.1.5;

- масса навески пробы, г;

- объем аликвотной части раствора, взятый для определения, см

;

1000 - коэффициент пересчета граммов на миллиграммы.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.3.

Таблица 3