ГОСТ 10561-80 Криолит искусственный технический. Технические условия.

ГОСТ 10561-80

Группа Л14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 КРИОЛИТ ИСКУССТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

 Технические условия

 Technical artificial cryolite.

Specifications

ОКП 21 5791 0000

Срок действия с 01.01.82

до 01.01.97*

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

К.В.Ткачев, Н.И.Баянова, Н.А.Брынских, Е.К.Ясиновская

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21.11.80 N 5522

3. Стандарт соответствует ИСО 3393-76 в части, касающейся весового метода определения воды

4. ВЗАМЕН ГОСТ 10561-73

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Срок действия продлен до 01.01.97 Постановлением Госстандарта СССР от 28.12.90 N 3455

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (май 1991 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в марте 1986 г., феврале 1987 г., декабре 1990 г. (ИУС 7-86, 5-87, 5-87)

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 1990 год

Настоящий стандарт распространяется на технический искусственный криолит, предназначенный для производства алюминия, стекла, эмалей, для вторичной обработки металлов и для изготовления абразивных изделий.

Формула  AlF

·

NaF.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Криолит должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

1.2. Криолит выпускается трех марок:

КАэ - для производства электровакуумного стекла;

КА (высшего и первого сортов) - для алюминиевой промышленности, эмалей и других целей;

КП - для производства стекла, изготовления абразивов и других целей.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3. По физико-химическим показателям технический искусственный криолит должен соответствовать нормам, указанным в табл.1.

Таблица 1

Наименование показателя	Норма для марки и сорта
	КАэ	КА			КП
		Высший сорт		Первый сорт
1. Внешний вид	Мелкокристаллический порошок от слабо-розового до серовато-белого цвета
2. Массовая доля фтора, %	55±1	Не менее 54		Не менее 54	Не менее 52
3. Массовая доля алюминия, %	17±1	Не более 18		Не более 19	Не более 23
4. Массовая доля натрия, %	24±1	Не менее 23		Не менее 22	Не менее 13
5. Криолитовый модуль, не менее	Не нормируется	1,7		1,5	Не нормируется
6. Массовая доля двуокиси кремния (SiO ), %, не более	0,5	0,5		0,9	1,5
7. Массовая доля окиси железа (Fe O ), %, не более	0,06	0,06		0,08	0,1
8. Массовая доля сульфатов в пересчете на SO , %, не более	0,5	0,5		1,0	1,0
9. Массовая доля воды, %, не более	0,2	0,2		0,5	0,8
10. Массовая доля пятиокиси фосфора (Р О ), %, не более	0,05	0,05		0,2	0,6

Примечания:

1. Допускается для Волховского алюминиевого завода изготовлять искусственный криолит марки КП с массовой долей алюминия не более 19%, массовой долей натрия -не менее 20,5%, массовой долей пятиокиси фосфора (Р

О

) - не более 1,2%.

2. По требованию потребителей искусственный криолит для производства электровакуумного стекла, стекольной промышленности, производства абразивов и эмалей должен изготовляться с отсутствием остатка на сите с сеткой N 2 по ГОСТ 6613-86.

3. По согласованию с потребителями криолит марки КА первого сорта до пускается изготовлять с массовой долей двуокиси кремния (SiO

) не более 1,5% при криолитовом модуле не менее 1,6.

4. Допускается изготовлять криолит марки КАэ с массовой долей натрия (23±1)% до 01.01.93.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

1.4. Коды ОКП криолита приведены в табл.2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. Искусственный криолит пожаро- и взрывобезопасен, токсичен, по степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса опасности (по ГОСТ 12.1.005-88).

Предельно допустимая концентрация солей фтористоводородной кислоты в воздухе рабочей зоны производственных помещений в пересчете на HF - 1/0,2 мг/м

(максимальная разовая/среднесменная).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.2. При концентрации в воздухе выше допустимой нормы криолит может вызвать нарушение деятельности центральной нервной системы, заболевание костных тканей, глаз и кожных покровов.

2.3. При работе с криолитом необходимо соблюдать следующие основные правила:

приступать к работе только в специальной одежде в соответствии с типовыми отраслевыми нормами, утвержденными в установленном порядке;

обязательно пользоваться индивидуальными средствами защиты органов дыхания, лица и глаз;

следить за постоянной работой вентиляционных установок и герметичностью оборудования и коммуникаций;

не допускать попадания криолита внутрь организма.

 3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Криолит принимают партиями. Партией считают количество продукта, однородного по своим показателям качества, сопровождаемого одним документом о качестве, но не более грузоподъемности одного вагона. При транспортировании продукта насыпью партией считают каждую единицу специального подвижного состава.

Документ о качестве должен содержать:

наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;

наименование и марку продукта;

номер партии;

дату изготовления;

массу нетто; количество мест в партии;

результаты проведенных испытаний или подтверждение о соответствии качества продукта требованиям настоящего стандарта;

обозначение настоящего стандарта.

3.2. Для контроля качества криолита, упакованного в мешки и контейнеры, отбирают 2% мешков и 5% контейнеров, но не менее шести мешков или трех контейнеров.

Для контроля качества криолита, находящегося в движении, пробы отбирают с транспортерной ленты или из пневмотрубы методом систематической выборки из расчета 0,1 кг на 1000 кг продукта.

3.1; 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

3.3. При получении неудовлетворительных результатов хотя бы по одному показателю проводят повторный анализ на удвоенной выборке.

Результаты повторного анализа распространяются на всю партию.

 4. МЕТОДЫ АНАЛИЗА

4.1. Отбор проб

4.1.1. Точечные пробы от продукта, упакованного в мешки, отбирают щелевидным щупом из нержавеющей стали, погружая его не менее чем на 3/4 глубины мешка. Из контейнеров точечные пробы отбирают щелевидным щупом под углом, на глубине 0,5 м, из пяти разных точек, расположенных на равном расстоянии.

Точечные пробы криолита при транспортировании насыпью по железной дороге отбирают удлиненным щупом из каждого люка (отверстия) не менее чем в 4-5 точках.

Точечные пробы из пневмотрубы отбирают механическим пробоотборником или ручным способом.

Точечные пробы с транспортерной ленты отбирают механическим пробоотборником или ручным способом в местах перепада потока пересечением струи по всей ее ширине.

Масса точечной пробы должна быть не менее 0,1 кг.

4.1.2. Отобранные точечные пробы соединяют, получая объединенную пробу, из которой методом квартования получают среднюю пробу массой от 0,5 до 1,5 кг.

4.1.3. Среднюю пробу криолита помещают в чистую сухую стеклянную или полиэтиленовую плотно закрываемую банку, на которую наклеивают этикетку с обозначениями: наименования предприятия-изготовителя, наименования продукта, номера партии и даты отбора пробы.

Перед проведением анализа пробу просеивают через сито с сеткой N 04 по ГОСТ 6613-86. Остаток на сите растирают в агатовой или корундовой ступке до полного прохождения через сито.

4.1.1-4.1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2. Внешний вид криолита определяют визуально.

4.2а. Общие требования

Для проведения анализа применяют:

мерную лабораторную стеклянную посуду (цилиндры, колбы) по ГОСТ 1770-74;

бюретки, пипетки по ГОСТ 20292-74;

колбы и стаканы лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336-82;

чашки, тигли и шпатель из платины и серебра по ГОСТ 6563-75;

тигли фарфоровые по ГОСТ 9147-80;

бюксы (стаканчики для взвешивания) по ГОСТ 25336-82;

стаканы из полиэтилена или фторопласта;

весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88 2-го и 4-го классов точности с наибольшими пределами взвешивания 200 и 500 г соответственно;

термометры стеклянные с диапазоном измерения температуры от 0 до 150 °С с ценой деления 1 °С;

секундомер механический по ГОСТ 5072-79 2-го класса;

электрошкаф сушильный лабораторный, обеспечивающий температуру нагрева до 150 °С;

электропечь сопротивления лабораторную, обеспечивающую температуру нагрева до 900 °С;

рН-метр с погрешностью измерения ±0,05 ед. рН;

фотоэлектроколориметр (спектрофотометр);

эксикатор;

бумагу "конго" красную (индикатор);

баню водяную.

Для приготовления растворов применяют реактивы квалификации не ниже чем "чистый для анализа", дистиллированную воду по ГОСТ 6709-72 и мерную посуду не ниже 2-го класса точности.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

4.3. Определение массовой доли фтора объемным фторхлоридным методом

Метод основан на сплавлении пробы с углекислым калием-натрием, осаждении фтора в виде фторхлорида свинца с последующим растворением в азотной кислоте и титрованием хлорид-иона раствором окисной азотнокислой ртути.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

4.3.1. Реактивы, растворы и аппаратура

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067-86, раствор с массовой долей 1%.

Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332-76.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, раствор с массовой долей 25% концентрации

(HNO

)=1, 2 и 6 моль/дм

(1 н., 2 н. и 6 н.).

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1 и раствор концентрации

(НСl) =0,1 моль/дм

(0,1 н.).

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, х.ч., концентрированная и раствор с массовой долей 1%.

Метиловый оранжевый (индикатор), раствор с массовой долей 0,1%, готовят по ГОСТ 4919.1-77.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, х.ч., прокаленный до постоянной массы при 500-600 °С, раствор концентрации точно

(NaCl) =0,1 моль/дм

(0,1 н.).

Натрий нитропруссидный (индикатор), раствор с массовой долей 10%, хранят в темной склянке.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, раствор с массовой долей 0,5% на растворе азотной кислоты концентрации

(HNO

)=1 моль/дм

(1 н.).

Песок кварцевый очищенный, готовят из кварцевого песка обработкой его раствором соляной кислоты (1:1) в фарфоровом стакане при нагревании с 2-3-кратной декантацией кислоты до отрицательной реакции на ион железа (проба с роданистым аммонием), затем промывают на вакуум-фильтре водой до удаления хлор-иона (проба с азотнокислым серебром), подсушивают и прокаливают в муфельной печи при 700-800 °С в течение часа или кислота кремниевая водная по ГОСТ 4214-78, прокаленная при 800-900 °С в течение 1 ч или кремний (IV) оксид (кремния двуокись) по ГОСТ 9428-73, растертый в агатовой ступке.

Ртуть (II) азотнокислая 1-водная (ртуть азотнокислая окисная) по ГОСТ 4520-78, раствор концентрации

(

Hg(NO

)

Н

Н

О)=0,1 моль/дм

(0,1 н.), готовят следующим образом: 17 г азотнокислой окисной ртути растворяют в 20 см

раствора азотной кислоты концентрации 6 моль/дм

и в небольшом количестве воды, затем объем раствора доводят водой до 1 дм

и перемешивают. Раствор годен к употреблению через двое суток. Раствор хранят в склянке из темного стекла длительное время. Коэффициент поправки раствора азотнокислой ртути устанавливают по раствору хлористого натрия в присутствии индикатора нитропруссида натрия в условиях титрования пробы.

Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027-67, раствор с массовой долей 12% на растворе уксусной кислоты с массовой долей 1%.

Фторхлорид свинца, насыщенный раствор, готовят следующим образом: 0,2 г фтористого натрия растворяют в 50 см

воды, добавляют 100 см

раствора хлористого натрия, 2 см

раствора азотной кислоты концентрации 2 моль/дм

, 0,5 см

концентрированной уксусной кислоты, нагревают до температуры 70-80 °С и при непрерывном помешивании приливают 30 см

раствора уксуснокислого свинца. Через 1-2 ч осадок отфильтровывают через фильтр "синяя лента" и промывают 6-7 раз холодной водой. Осадок с фильтра смывают в склянку, объем раствора доводят водой до 1 дм

и встряхивают в течение 15 мин. Для полного насыщения раствор оставляют на 15-16 ч. Раствор сохраняют в закрытой склянке. Перед применением раствор встряхивают, дают отстояться и фильтруют через фильтр "синяя лента" необходимое для анализа количество раствора, следя за тем, чтобы после фильтрования раствор б

ыл прозрачным.

4.3.2. Проведение анализа

0,25 г криолита взвешивают, результаты взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака, помещают в платиновый тигель, смешивают с 0,3 г растертого кварцевого песка и 3 г углекислого калия-натрия, поверх смеси насыпают еще 3 г углекислого калия-натрия. Тигель накрывают крышкой, ставят в лабораторную электропечь сопротивления при 820 °С, повышают температуру до 840-860 °С (не выше) и сплавляют при этой температуре в течение 10 мин. Затем тигель вынимают и быстро охлаждают неполным погружением в холодную воду. Плав переносят в стакан и выщелачивают водой при нагревании.

После охлаждения содержимое стакана переводят в мерную колбу вместимостью 250 см

. Объем раствора доводят водой до метки, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр "синяя лента" в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата. Отбирают пипеткой 100 см

фильтрата в стакан вместимостью 300 см

, прибавляют 50 см

раствора соляной кислоты концентрации 0,1 моль/дм

, 1-2 капли индикатора метилового оранжевого и, прикрывая стакан часовым стеклом, раствор нейтрализуют из бюретки раствором азотной кислоты концентрации 2 моль/дм

до появления розовой окраски, затем приливают еще 2 см

избытка этой кислоты. Часовое стекло обмывают водой, помещая промывные воды в стакан с анализируемым раствором. Объем раствора в стакане доводят водой примерно до 220 см

, добавляют 0,5 см

концентрированной уксусной кислоты, раствор нагревают до 35-40 °С и осаждают фтор, прибавляя по каплям при энергичном перемешивании стеклянной палочкой 30 см

раствора уксуснокислого свинца в течение 3 мин. Затем раствор с осадком оставляют в покое при комнатной температуре не менее, чем на 10 ч. Осадок отфильтровывают через фильтр "синяя лента" диаметром 9 см и промывают его в стакане и на фильтре пять раз насыщенным раствором фторхлорида свинца порциями по 5-6 см

и два раза водой, охлажденной до 10-14 °С, такими же порциями. При промывании в стакане осадок тщательно перемешивают. Воронку с промытым осадком на фильтре устанавливают держателем над стаканом, в котором проводили осаждение фтора. Фильтр прокалывают стеклянной палочкой и осадок с фильтра смывают горячей водой в стакан. Затем фильтр промывают 10 см

горячего раствора азотной кислоты с массовой долей 25% и таким же количеством раствора азотной кислоты с массовой долей 25% промывают стенки стакана. Далее фильтр и стенки стакана обмывают горячей водой. Объем раствора в стакане доводят водой до 200-220 см

. После растворения осадка к холодному раствору прибавляют 1 см

нитропруссида натрия и титруют раствором азотнокислой окисной ртути медленно, по каплям, при интенсивном перемешивании до появления неисчезающей мути.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт с тем же количеством реактивов, но без анализируемого п

родукта.

4.3.1, 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

4.3.3. Обработка результатов

Массовую долю фтора (

) в процентах вычисляют по формуле     

где

- объем раствора окисной азотнокислой ртути, концентрации точно 0,1 моль/дм

, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см

;

- объем раствора окисной азотнокислой ртути концентрации точно 0,1 моль/дм

, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см

;

0,0019 - масса фтора, соответствующая 1 см

раствора окисной азотнокислой ртути концентрации точно 0,1 моль/дм

, г;

- масса навески криолита, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,7% при доверительной вероятности

=0,95.

(Измененная редакция, Изм. N

 1).

4.4. Определение массовой доли фтора методом пирогидролиза

Метод основан на отгонке фтора пирогидролизом в виде фтористого водорода с последующим титрованием гидроокисью натрия в присутствии фенолфталеина.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4.4.1. Реактивы, растворы и аппаратура

Алюминия окись (тщательно растертая), годна в течение 7 сут.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, не содержащая углекислоты, готовят по ГОСТ 4517-87, свежеприготовленная.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор концентрации

(

H

SO

)=0,1 моль/дм

(0,1 н.), готовят из фиксанала.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор концентрации

(NaOH)=0,05 моль/дм

(0,05 н.). Коэффициент поправки раствора гидроокиси натрия устанавливают по раствору серной кислоты концентрации 0,1 моль/дм

. Для этого отбирают пипеткой 10 см

раствора серной кислоты концентрации 0,1 моль/дм

, добавляют 90 см

воды, 0,1 см

раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроокиси натрия концентрации 0,05 моль/дм

до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с. Затем раствор нагревают до кипения и снова титруют раствором гидроокиси натрия до появления розовой окраски. Раствор устойчив в течение 10 сут.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Фенолфталеин (индикатор), спиртовой раствор с массовой долей 0,1%.

Установка для проведения пирогидролиза (см. чертеж) состоит из трубчатой печи мощностью 1 кВт, обеспечивающей нагрев от 20 до 1100 °С в течение 30-40 мин; термопары платино-платинородиевой по ГОСТ 6616-74; трубки платиновой реакционной с конденсатором (диаметром трубки 20 мм, длиной 195 мм, диаметром конденсатора 4-5 мм, длиной 216 мм); трубки кварцевой для подачи пара; платиновой лодочки по ГОСТ 6563-75; электроплитки; парообразователя; асбестового одеяла; винтовых зажимов для регулирования подачи пара.

4.4.2. Проведение анализа

Установку собирают, как показано на чертеже, электропечь нагревают до температуры (250±25) °С. 0,15 г криолита взвешивают, результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака и перемешивают на кальке с 0,5 г окиси алюминия. На дно платиновой лодочки помещают 0,3 г окиси алюминия, равномерно распределяя ее по дну лодочки, затем туда же переносят смесь криолита с окисью алюминия и поверх смеси насыпают еще 0,3 г окиси алюминия.

1 - трубчатая печь; 2 - платиновая лодочка с образцом; 3 - платиновая реакционная трубка;

4 - платиновый конденсатор; 5 - латунный холодильник; 6 - полиэтиленовый стакан;

 7 - парообразователь; 8 - кварцевый чехол для термопары; 9 - кварцевая трубка для подачи пара

Лодочку с содержимым помещают в платиновую реакционную трубку на расстоянии примерно 20 мм от края и трубку помещают в печь. Одновременно в полиэтиленовый или фторопластовый стакан, содержащий 40-50 см

воды, погружают трубку конденсатора на глубину 5-10 мм. Кварцевую трубку для подачи пара из парообразователя плотно вставляют в платиновую реакционную трубку. В момент соединения трубок винтовой зажим, соединяющий кварцевую трубку с парообразователем, открыт неполностью, а зажим, регулирующий контакт с атмосферным воздухом, открыт полностью.

После прекращения выделения пузырьков в конденсате увеличивают поток пара. Для этого зажим на кварцевой трубке открывают почти до конца, а зажим, регулирующий контакт с атмосферным воздухом, закрывают полностью, обеспечивая таким образом устойчивый поток пара в течение всего опыта, чтобы не произошло спекания образца. Дополнительно парообразователь покрывают асбестовым одеялом.

Парообразователь наполняют дистиллированной водой, не содержащей углекислоты, на

объема колбы. В воду добавляют 0,1 г марганцовокислого калия. Проводят пирогидролиз криолита, собирая конденсат в полиэтиленовый стакан, для этого температуру печи равномерно поднимают до 1100 °С (за 25-30 мин) и выдерживают при этой температуре 10 мин.

Конденсат количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см

, доводят водой до метки и перемешивают. 100 см

раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см

, прибавляют 0,1 см

раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроокиси натрия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с. Затем раствор нагревают до кипения и снова титруют раствором гидроокиси натрия до розовой окраски раствора.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт, подвергая пирогидролизу 1,1 г окиси алюминия, результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака.

4.4.1; 4.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

4.4.3. Обработка результатов

Массовую долю фтора (

) в процентах вычисляют по формуле

,

где

- объем раствора гидроокиси натрия концентрации точно 0,05 моль/дм

, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см

;

- объем раствора гидроокиси натрия концентрации точно 0,05 моль/дм

, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см

;

0,00095 - масса фтора, соответствующая 1 см

раствора гидроокиси натрия концентрации точно 0,05 моль/дм

, г;

- масса навески криолита, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,7% при доверительной вероятности

=0,95.

При разногласиях в оценке массовой доли фтора анализ проводят объемным фторхлоридным методом.

(Измененная редакция, Изм. N

 3).

4.5. Определение массовой доли алюминия комплексонометрическим методом

Метод основан на сплавлении пробы криолита с кислым сернокислым калием с последующим трилонометрическим определением алюминия в присутствии ксиленолового оранжевого.