銅精礦化學(xué)分析方法 第16部分：二氧化硅含量的測定 氟硅酸鉀滴定法和重量法 征求意見稿

1GB/T3884.16-202X銅精礦礦化學(xué)分析方法第16部分：二氧化硅含量的測定氟硅酸鉀滴定法和重量法本文件描述了銅精礦以及銅渣精礦中二氧化硅含量測定方法。包含滴定法（方法一）和本文件適用于銅精礦以及銅渣精礦中二氧化硅含量的測定。方法一的測定范圍（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.50%~32.00%；方法二的測定范圍（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.50%~40.00%。2規(guī)范性引用文件下列文件中內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4氟硅酸鉀滴定法4.1原理試料用氫氧化鉀熔融，熱水浸取，酸化后，在強(qiáng)酸性溶液中，加入氯化鉀和氫氟酸使硅酸以氟硅酸鉀形式沉淀，經(jīng)過濾、洗滌，除去游離酸，用沸騰的中性水溶解沉淀，沉淀水解生成氫氟酸，以溴百里香酚藍(lán)-酚紅作指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，根據(jù)消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積計(jì)算二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。4.2試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑。4.2.1水，符合GB/T6682，二級。4.2.2氫氧化鉀。4.2.3氯化鉀。4.2.7鹽酸（1+9）。4.2.8飽和氯化鉀-乙醇洗液：無水乙醇和無二氧化碳的水按（1：1）混合，加入氯化鉀（4.2.3）至飽和。4.2.9中性水：在2000mL無二氧化碳的沸水中，加6滴溴百里香酚藍(lán)-酚紅混合指示劑溶液（4.2.12用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.2.11)滴定至亮藍(lán)紫色。4.2.10氫氧化鈉貯存溶液（cNaOH≈1.0mol/L稱取40g氫氧化鈉溶解于無二氧化碳的水中，稀釋至1L，混勻，貯存于塑料容器中，使用時(shí)過濾。4.2.11氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（cNaOH≈0.1mol/L）按以下步驟進(jìn)行配置和標(biāo)定：a）配制：移取100mL氫氧化鈉貯存溶液（4.2.10用無二氧化碳的水稀釋至1000mL，2GB/T3884.16-202X混勻，貯存于塑料容器中。b）標(biāo)定：稱取0.60g（精確至0.0001g）在105℃~110℃干燥至恒重的鄰苯二甲酸氫鉀[KHC8H4O4]基準(zhǔn)試劑于250mL燒杯中，加入100mL無二氧化碳熱水溶解完全。冷卻，滴加4滴酚酞指示劑乙醇溶液（10g/L用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（4.2.11）滴定至粉紅色并保持30s。同時(shí)做空白試驗(yàn)。按公式（1）計(jì)算氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度： (V0-V1)×204.229………………….式中：c—?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度，單位為摩爾每升（mol/Lm0—鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，單位為克（g）;V0—標(biāo)定時(shí)，滴定鄰苯二甲酸氫鉀消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為毫升（mLV1—標(biāo)定時(shí)，滴定空白試驗(yàn)溶液消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為毫升（mL204.229—鄰苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾（g/mol）。結(jié)果保留四位有效數(shù)字。取四次標(biāo)定結(jié)果的平均值。四次標(biāo)定結(jié)果的極差值應(yīng)不大于4×10-4mol/L。否則，重新標(biāo)定。4.2.12溴百里香酚藍(lán)-酚紅混合指示劑溶液：稱取溴百里香酚藍(lán)[C27H28O5Br2S]和酚紅[C19H14O5S]指示劑各0.1g，溶解于20mL無水乙醇中，加30mL水，混勻。4.3樣品4.3.1樣品粒度應(yīng)不大于100μm。4.3.2樣品應(yīng)在100℃~105℃烘箱中烘干1h，并置于干燥器中冷卻至室溫備用。4.4試驗(yàn)步驟4.4.1試料按表1稱取樣品（4.3精確至0.0001g。%g4.4.2平行試驗(yàn)平行做兩份試驗(yàn)，取其平均值。4.4.3空白試驗(yàn)隨同試料（4.4.1）做空白試驗(yàn)。4.4.4測定4.4.4.1.1將試料（4.4.1）置于30mL或50mL鎳坩堝中，輕輕晃動(dòng)使試料平鋪于坩堝底部，置于700℃高溫爐口不關(guān)閉爐門焙燒5min，取出，冷卻。加入4g氫氧化鉀（4.2.1混勻，于電爐板上或高溫爐中（約400℃)加熱至流動(dòng)，其間輕輕搖動(dòng)，使樣品均勻散開。移入700℃高溫爐中熔融10min~15min，中間取出搖動(dòng)1次到3次。取出，冷卻至室溫?；蛘卟捎茫?.4.4.1.2）的方法溶解試料。3GB/T3884.16-202X4.4.4.1.2將試料（4.4.1）置于30mL或50mL鎳坩堝中，加入4g氫氧化鉀（4.2.2混勻，置于高溫爐中，由室溫升至700℃,并保持10min~15min，中間取出搖動(dòng)1次到3次。取出，冷卻至室溫。4.4.4.2用鹽酸（4.2.7）洗凈鎳坩堝外壁，將鎳坩堝置于300mL聚四氟乙烯燒杯中，蓋上表皿，加入20mL熱水浸取熔融物，待溶解完成后分次加入10mL鹽酸（4.2.410mL硝酸（4.2.5用塑料攪拌棒攪拌溶解可溶解鹽類。用鹽酸（4.2.7）洗凈表皿，洗出坩堝，控制溶液體積不超過60mL，冷卻至室溫。4.4.4.3在試液中加入少許濾紙漿，在充分?jǐn)嚢柘孪蛟囈褐屑尤肼然洠?.2.3）至飽和，在攪拌下緩慢加入5mL氫氟酸（4.2.6攪拌1min。此時(shí)，試液中需有少量氯化鉀固體存在，放置15min~20min，如果無氯化鉀固體存在，需補(bǔ)加氯化鉀至飽和，并繼續(xù)攪拌1min后靜置15min~20min。4.4.4.4在塑料漏斗頸口部墊放脫脂棉，在脫脂棉上放置濾紙漿，用飽和氯化鉀-乙醇洗液（4.2.8）洗滌濾紙漿2次后過濾。用飽和氯化鉀-乙醇洗液吹洗聚四氟乙烯燒杯，將沉淀完全轉(zhuǎn)移到塑料漏斗中。4.4.4.5待塑料漏斗中洗滌液流盡后，用小勺擠壓濾紙漿及沉淀中殘留濾液，用飽和氯化鉀-乙醇洗液（4.2.8）吹洗小勺。至少重復(fù)此步驟3次后，繼續(xù)洗滌至沉淀無酸反應(yīng)（接洗滌沉淀的濾液3mL~4mL，加1滴溴百里香酚藍(lán)-酚紅混合指示劑溶液溶液（4.2.12滴加1滴氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（4.2.11濾液呈亮藍(lán)紫色，表示已洗凈。4.4.4.6將沉淀連同濾紙漿、脫脂棉一并移入原聚四氟乙烯燒杯中，燒杯置于原漏斗下，通過漏斗旋轉(zhuǎn)加入150mL沸騰的中性水（4.2.9立刻攪勻，在保持70℃以上的條件下滴加6滴溴百里香酚藍(lán)-酚紅混合指示劑溶液溶液（4.2.12用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（4.2.11）滴定至穩(wěn)定的亮藍(lán)紫色為終點(diǎn)（低于70℃時(shí)需加熱后滴定）。4.5試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理二氧化硅含量以二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wSiO2計(jì)，按公式（2）計(jì)算：式中：c—?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度，單位為摩爾每升（mol/LV2—滴定試液消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為毫升(mL)；V3—滴定空白試驗(yàn)溶液消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為毫升（mL15.021—1/4二氧化硅的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾（g/molm1—試料的質(zhì)量，單位為克（g）。計(jì)算結(jié)果表示至小數(shù)點(diǎn)后兩位。4.6精密度4.6.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個(gè)測試結(jié)果的絕對值不超過重復(fù)性限r(nóng)，超過重復(fù)性限r(nóng)的情況不超過5%，重復(fù)性限r(nóng)按表2數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得：表2重復(fù)性限（方法一）w/%4GB/T3884.16-202X4.6.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個(gè)測試結(jié)果的絕對值不超過再現(xiàn)性限R，超過再現(xiàn)性限R的情況不超過5%，再現(xiàn)性限R按表3數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得：表3再現(xiàn)性限（方法一）w/%R/%5重量法5.1原理試料經(jīng)氫氧化鈉和過氧化鈉高溫熔融分解，鹽酸酸化，加入高氯酸脫水，使硅成為不溶性原硅酸。經(jīng)過濾洗滌后，將沉淀于950℃灼燒至恒重，用氫氟酸使二氧化硅生成四氟化硅揮發(fā)除去，再灼燒至恒重。由氫氟酸處理前后的質(zhì)量差計(jì)算試樣中二氧化硅含量。5.2試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑。5.2.1水，符合GB/T6682，二級。5.2.2氫氧化鈉。5.2.3過氧化鈉。5.2.8甲醇(ρ=0.79g/mL）。5.2.10飽和硼酸溶液。5.2.12硫氰酸鉀溶液（50g/L）。5.3樣品5.3.1樣品粒度應(yīng)不大于100μm。5.3.2樣品應(yīng)在100℃~105℃烘箱中烘干1h，并置于干燥器中冷卻至室溫備用。5.4試驗(yàn)步驟5.4.1試料按表4稱取試料，精確至0.0001g。表4試料量%g>10.00~20.00>20.00~40.005GB/T3884.16-202X5.4.2平行試驗(yàn)平行做兩份試驗(yàn)，取其平均值。5.4.3空白試驗(yàn)隨同試料做空白試驗(yàn)。5.4.4測定5.4.4.1將試料（5.4.1）置于50mL鎳坩堝中，輕輕晃動(dòng)使試料（5.4.1）平鋪于坩堝底部，置于700℃高溫爐口不關(guān)閉爐門焙燒5min，取出，冷卻。加入2g氫氧化鈉（5.2.2混勻，于電爐板上或高溫爐中（約400℃)加熱至流動(dòng)，其間輕輕搖動(dòng)，使樣品均勻散開，取下，稍冷后加入3g過氧化鈉（5.2.3于電爐板上或高溫爐中（約400℃)加熱至過氧化鈉顯棕色，再將其置于700℃高溫爐中熔融10min~15min，中間取出搖動(dòng)1~3次。取出，冷卻至室溫。5.4.4.2將坩堝置于預(yù)先盛有200mL鹽酸（5.2.9）和1mL飽和硼酸溶液（5.2.10）的500mL燒杯中，蓋上表皿，待熔融物浸取完全后用少量水洗凈表皿，洗出坩堝。5.4.4.3加入40mL高氯酸（5.2.5加熱蒸發(fā)至冒白煙，繼續(xù)低溫加熱蒸發(fā)至析出物呈不流動(dòng)的濕鹽狀，取下，冷卻。5.4.4.4加入150mL熱水浸取鹽類，低溫加熱至可溶性鹽類溶解完全，取下，冷卻至室溫。中速定量濾紙過濾試液，用擦棒和小片定量濾紙擦洗燒杯及玻璃棒，用熱鹽酸（5.2.11）洗凈燒杯，繼續(xù)洗滌沉淀至用硫氰酸鉀溶液（5.2.12）檢驗(yàn)無鐵離子，再用熱水洗5次~6次。沉淀連同濾紙放入鉑坩堝（或鉑皿）中，在電爐板上或高溫爐中（約400℃)灰化完全，冷卻。5.4.4.5將濾液移入原燒杯中，加入10mL高氯酸（5.2.5繼續(xù)加熱蒸發(fā)至冒白煙，繼續(xù)低溫加熱蒸發(fā)至析出物呈不流動(dòng)的濕鹽狀，取下，稍冷。以下按（5.4.4.4）進(jìn)行，采用慢速定量濾紙進(jìn)行過濾和洗滌沉淀。5.4.4.6將第二次所得沉淀連同濾紙移入同一鉑坩堝（或鉑皿）中，在電爐板上或高溫爐中浸潤灰化后的沉淀，低溫蒸干，重復(fù)操作至硼揮發(fā)完全（此時(shí)滴加2mL甲醇（5.2.8用火點(diǎn)燃，火焰無綠色）。放入950℃高溫爐中，灼燒30min，取出稍冷，移入干燥器中冷卻至室溫，稱量，反復(fù)灼燒至恒重。5.4.4.7用數(shù)滴水潤濕沉淀物，向鉑坩堝（或鉑皿）中滴加5滴硫酸（5.2.13）和3mL~5mL氫氟酸（5.2.7低溫加熱蒸發(fā)至硫酸白煙冒盡。放入950℃高溫爐中灼燒15min，取出，稍冷，移入干燥器中冷卻至室溫，稱量，反復(fù)灼燒至恒重。5.5試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理二氧化硅含量以二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wSiO2計(jì)，按公式（3）計(jì)算：式中：m2—?dú)浞崽幚砬般K坩堝（或鉑皿）和沉淀質(zhì)量，單位為克（gm3—?dú)浞崽幚砗筱K坩堝（或鉑皿）和沉淀質(zhì)量，單位為克（gm4—空白試驗(yàn)中氫氟酸處理前鉑坩堝（或鉑皿）和沉淀質(zhì)量，單位為克（gm5—空白試驗(yàn)中氫氟酸處理后鉑坩堝（或鉑皿）和沉淀質(zhì)量，單位為克（g6GB/T3884.16-202Xm6—試料的質(zhì)量，單位為克（g）。計(jì)算結(jié)果表示至小數(shù)點(diǎn)后兩位。5.6精密度5.6.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個(gè)測試結(jié)果的絕對值不超過重復(fù)性限r(nóng)，超過重復(fù)性限r(nóng)的情