ICS73.060.10 D31 中华人民共和国国家标准 GB/T6730.21—2016 代替GB/T6730.21—1986 铁矿石 锰含量的测定 高碘酸钾分光光度法 Ironores—Determinationofmangansecontent— Potassiumperiodatespectrophotometricmethod 2016-10-13发布 2017-09-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T6730《铁矿石》分为几十部分: 本部分为GB/T6730的第21部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T6730.21—1986《铁矿石化学分析方法 高碘酸钾光度法测定锰量》,本部分与 GB/T6730.21—1986相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下: ———增加了警告、规范性引用文件、试验报告; ———修改了制取样要求; ———修改了锰标准溶液配制; ———修改了测定次数和称样量的表述; ———修改了试样分解用酸量; ———修改了分析结果计算的公式; ———修改了允许差。 本部分由中国钢铁工业协会提出。 本部分由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会(SAC/TC317)归口。 本部分起草单位:鞍钢矿业集团、首钢技术研究院、鞍钢股份有限公司、本溪钢铁(集团)有限责任公 司、长沙矿冶研究院有限责任公司、冶金工业信息标准研究院。 本部分主要起草人:申恒昌、陈志华、高景俊、孙德明、王丹、马彩云、张磊、陈自斌。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T6730.21—1986。 ⅠGB/T6730.21—2016 铁矿石 锰含量的测定 高碘酸钾分光光度法 警告———使用本部分的人员应有正规实验室经验。本部分并未指出所有可能的安全问题。使用者 有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 GB/T6730的本部分规定了高碘酸钾分光光度法测定锰含量。 本部分适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿和球团矿中锰含量的测定。测定范围(质量分数):0.050%~ 5.00%。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T6730.1 铁矿石 分析用预干燥试样的制备 GB/T8170 数值修约规则及极限数值的表示和判定 GB/T10322.1 铁矿石 取样和制样方法 GB/T12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶 GB/T12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管 3 原理 试料用盐酸、硝酸分解,加硫酸蒸发除尽盐酸,过滤,滤液作为主液保存。残渣以氢氟酸处理,焦硫 酸钾熔融,与主液合并。于硫酸、磷酸介质中,在加热条件下,用高碘酸钾氧化二价锰为紫红色的高锰 酸,以亚硝酸钠还原的同一被测溶液为参比,在波长530nm处,测量其吸光度,借此测定锰含量。 4 试剂 分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的蒸馏水或与其纯度相当 的水。 4.1 焦硫酸钾。 4.2 高碘酸钾。 4.3 盐酸,ρ=1.19g/mL。 4.4 硝酸,ρ=1.42g/mL。 4.5 氢氟酸,ρ=1.15g/mL。 4.6 硫酸,1+1。 1GB/T6730.21—2016 4.7 硫酸,1+99。 4.8 硫酸,5+95。 4.9 磷酸,1+1。如果磷酸含还原性物质时,需预先处理,取100mL磷酸(ρ=1.70g/mL),加5mL硝 酸(4.4),加热煮沸至平静状态,冷却备用。 4.10 亚硝酸钠溶液,20g/L。 4.11 脲溶液,20g/L。 4.12 锰标准溶液 4.12.1 称取1.000g金属锰(纯度99.9%),加100mL硫酸(4.8),溶解完全后冷却至室温,移入 1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含1.00mg锰。金属锰预先用硫酸(4.7)溶 去表面氧化物,用水洗净,再以乙醚或无水乙醇洗涤,自然干燥后使用。 4.12.2 移取100.00mL锰标准溶液(4.12.1),置于1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。或称 取0.2877g高锰酸钾(优级纯),溶于100mL水中,加4滴~5滴硫酸(4.6),混匀。滴加过氧化氢 (30%)至高锰酸紫色消失,加热煮沸分解过剩的过氧化氢至无小气泡产生,冷却至室温,移入1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含100.0μg锰。 5 仪器 实验室常用设备仪器。单标线容量瓶和分度吸量管分别符合GB/T12806和GB/T12807的 规定。 6 取样和制样 6.1 实验室试样 按照GB/T10322.1进行取样和制样,试样粒度应小于100μm,如试样中化合水或易氧化物含量较 高时,其粒度应小于160μm。 注:化合水和易氧化物含量高的规定见GB/T6730.1。 6.2 预干燥试样 充分混匀实验室试样,按GB/T6730.1的规定,在105℃±2℃温度下干燥试样,于干燥器中冷却 至室温备用。 7 分析步骤 7.1 测量次数 对同一预干燥试样,至少独立测定两次。 注:“独立”指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本方法中,此条件意味着同一操作者在不 同的时间或不同的操作者进行重复测定,包括采用适当的再校准。 7.2 试料量 按表1称取试料,精确到0.0001g。 2GB/T6730.21—2016 表1 试料量、分取溶液量和比色皿长度 锰含量(质量分数)/% 试料量/g 分取溶液量/mL 比色皿长度/cm 0.050~0.25 0.20 全量 3 0.25~0.50 0.10 全量 3 0.50~2.00 0.20 50.00 3 2.00~3.00 0.20 25.00 2 3.00~5.00 0.10 25.00 2 7.3 空白试验及验证试验 7.3.1 空白试验 随同试料做空白试验,所用试剂需取自同一试剂瓶。 7.3.2 验证试验 随同试料分析进行同类型标准样品。 7.4 测定 7.4.1 试样的分解 将试料(7.2)置于250mL烧杯中,加约20mL盐酸(4.3),低温加热至无剧烈反应,加5mL硝酸 (4.4)继续加热溶解并浓缩至2mL~3mL,加10mL硫酸(4.6)于低温缓慢蒸发冒三氧化硫白烟至呈 湿盐状,以赶尽盐酸。取下冷却后加水约30mL,加热至微沸溶解可溶性盐类,用慢速定量滤纸过滤于 250mL烧杯中,用擦棒擦净杯壁,以热硫酸(4.7)洗涤烧杯3次~4次,残渣5次~7次,滤液作为主液 保存。 7.4.2 残渣处理 将分解后的残渣连同滤纸置于铂坩埚中,灰化,在800℃左右灼烧10min~20min,冷却,加少许水 润湿,加4滴硫酸(4.6)、5mL氢氟酸(4.5),缓慢加热至三氧化硫白烟冒尽。加3g焦硫酸钾(4.1),在 650℃左右熔融5min~10min,稍冷,将铂坩埚放入已加热的主液中,浸取熔融物,用水洗出铂坩埚,加 热使盐类溶解。 注:含钡或稀土的试样,应继续加热并浓缩至体积约40mL~50mL,使钡及大部分稀土元素生成硫酸盐沉淀,自 然冷却后用慢速滤纸过滤,以硫酸(4.7)洗涤。 7.4.3 显色、测量 7.4.3.1 当锰含量小于0.50%时,蒸发至体积约为60mL,按7.4.3.2步骤直接显色。锰含量大于 0.50%时,将溶液移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。按表1分取部分溶液置于250mL烧 杯中,加10mL硫酸(4.6)(试样含二氧化钛量15mg以上时,加20mL)、15mL磷酸(4.9),加水至体积 约为80mL。 7.4.3.2 加0.3g高碘酸钾(4.2),加热至微沸后置于沸水浴上,加盖保温10min,取下,冷却至室温,移 入100mL容量瓶中,加5滴脲溶液(4.11),用水稀释至刻度,混匀。 7.4.3.3 取以上同一显色溶液两份,按表1分别置于同一规格的比色皿内,在其中一个比色皿中预先加 3GB/T6730.21—2016 入1滴亚硝酸钠溶液(4.10),使高锰酸紫色褪去,以此为参比,于分光光度计波长530nm处测量其吸光 度,减去随同试样空白的吸光度,从校准曲线上查出相应的锰量。 注:如使用去离子水时,显色后稀释用水及配制脲溶液用水需预先处理:每1000mL去离子水中加10mL硫酸 (4.6),加1g高碘酸钾(4.2),煮沸10min,冷至室温后使用。 7.5 校准曲线的绘制 移取0mL,1.00mL,2.00mL,3.00mL,4.00mL,5.00mL,6.00mL,7.00mL锰标准溶液 (4.12.2),分别置于一组250mL烧杯中,各加10mL硫酸(4.6)、15mL磷酸(4.9),加水使体积约为 80mL,以下按7.4.3.2进行。以试剂空白为参比,于分光光度计波长530nm处测量其吸光度,以锰含 量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制校准曲线。 8 结果计算 8.1 锰含量的计算 按式(1)计算试料中的锰含量(质量分数)wMn,其数值以百分数表示: wMn=m1×V m×V1×106×100% …………………………(1) 式中: m1———从校准曲线上查得的锰量,单位为微克(μg); V———试液总体积,单位为毫升(mL); m———试料量,单位为克(g); V1———分取试液体积,单位为毫升(mL)。 8.2 分析结果的处理 8.2.1 允许差 分析试样的允