T/CNIAXXX—202XPAGE3PAGE2ICS中國有色金屬工業(yè)協(xié)會中國有色金屬學會202×-××-××實施202×-××-××發(fā)布中國有色金屬工業(yè)協(xié)會中國有色金屬學會202×-××-××實施202×-××-××發(fā)布鋁灰渣化學分析方法第2部分：鋁含量的測定Chemicalanalysismethodsofaluminiumslagsandash—Part2:Determinationofaluminumcontent（送審稿）T/CNIAXXX—202X團體標準CCSH12

鋁灰渣化學分析方法第2部分：鋁含量的測定1范圍本文件規(guī)定了鋁灰渣中鋁含量的測定方法。本文件適用于鋁灰渣中金屬鋁含量和總鋁含量的分析。金屬鋁的測定范圍為1.00%～70.00%，總鋁的測定范圍為5.00%～85.00%。規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構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分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T8005.4鋁及鋁合金術語第4部分：回收鋁GB/T8170數值修約規(guī)則與極限數值的表示和判定T/CNIA0226鋁及鋁合金熔鑄廢水、廢氣、廢渣控制規(guī)范3術語和定義GB/T8005.4和T/CNIA0226界定的術語和定義適用于本文件4方法概述4.1金屬鋁試料中的金屬鋁與Fe3+反應，生成Fe2+離子，在防止氧化的保護下冷卻至室溫，加入硫磷混酸，用重鉻酸鉀標準滴定溶液滴定Fe2+，以重鉻酸鉀標準滴定溶液消耗的體積數計算金屬鋁的質量分數，涉及的化學方程式如下：Al+3Fe3+==Al3++3Fe2+6Fe2++Cr2O72-+14H+==6Fe3++2Cr3++7H2O2Al+Cr2O72+14H++==2Al3+2Cr3++7H2O4.2總鋁試料用焦硫酸鉀在725℃±25℃的馬弗爐中熔融一段時間以驅除盡氟，然后稀鹽酸浸取，定容。分取部分濾液在微酸性溶液中加熱使鋁及殘留離子和Na2EDTA絡合，在pH5.5的條件下以二甲酚橙做指示劑，用鋅標準滴定溶液滴定過量的Na2EDTA后，用氟離子置換出與鋁絡合的Na2EDTA，再用鋅標準滴定溶液滴定置換出的Na2EDTA，從而得出鋁含量。5試劑或材料警示——硫磷混酸溶液配置過程中使用的硫酸對人體有強腐蝕性。試驗人員應做好防護措施，防止強酸對人體造成傷害。除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和符合GB/T6682規(guī)定的二級水。5.1焦硫酸鉀。5.2氨水（ρ0.90g/mL）。5.3鹽酸（1+4）。5.4硫磷混酸溶液（150+150+700）：將150mL磷酸（ρ1.84g/mL）一邊攪拌一邊慢慢加入到700mL水（冷水浴）中，然后再將150mL硫酸（ρ1.84g/mL）一邊攪拌一邊慢慢加入到上述溶液（冷水浴）中。5.5硫酸鐵溶液（200g/L）：稱取200g硫酸鐵，溶于1L硫酸（75+925）中。5.6乙二胺四乙酸二鈉溶液（100g/L）。5.7氯化鋅溶液（0.2mol/L）。5.8氟化銨溶液（250g/L）。5.9乙酸-乙酸鈉緩沖溶液：250g三水合乙酸鈉溶于水中，加10mL冰乙酸，用水稀釋至1L，混勻。此時溶液pH值為5.5。5.10鋁標準溶液：稱取1.0000g金屬鋁（wAl≥99.99%）于300mL燒杯中，加入20mL氫氧化鈉溶液（300g/L），待劇烈反應停止后，加熱溶解，取下，冷卻。加入鹽酸至析出的沉淀溶解并過量50mL，冷卻，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg鋁?；蚴惺邸?.11重鉻酸鉀標準滴定溶液[C(1/6K2Cr2O7)=0.05000mol/L]：將重鉻酸鉀已在120℃±2℃電烘箱中干燥至恒重，準確稱取2.4515g于250mL燒杯中，加約200mL水，低溫加熱不斷攪拌。待完全溶解后，冷卻至室溫，移入1000mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻。5.12鋅標準滴定溶液按以下步驟配制和標定：5.12.1配制：稱取10g氯化鋅，置于300mL燒杯中，加入20mL水，5mL鹽酸，低溫加熱溶解完全，取下，冷卻，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。5.12.2標定：移取50.00mL鋁標準溶液（5.10）置于300mL錐形瓶中，加入15mL乙二胺四乙酸二鈉溶液，加入1滴二甲酚橙溶液，用氨水調至試液恰好變紫色，再用鹽酸調至試液恰好變黃色，加入20mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，置于電熱板上微沸5min，取下，流水冷卻。加入3滴二甲酚橙溶液，用氯化鋅溶液（5.2.6）滴定至試液接近出現紅色，再用鋅標準滴定溶液（5.2.9）滴定至紅色（此時不計數）。加入10mL氟化銨溶液，置于電熱板上微沸5min，取下，流水冷卻。加入3滴二甲酚橙溶液，用鋅標準滴定溶液（5.2.9）滴定至試液由黃色變?yōu)榧t色即為終點進行標定。平行標定4份，其極差值不大于8×10-5mol/L時，取其平均值。否則重新標定。隨同標定做空白試驗。5.12.3計算：鋅標準滴定溶液濃度cZn按公式（1）計算，數值以摩爾每升（mol/L）：…………（1）式中：m0——分取鋁標準溶液所含鋁的質量，單位為克（g）；V1——滴定鋁標準溶液時消耗鋅標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；V0——滴定空白試驗時消耗鋅標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；M——鋁的摩爾質量，單位為克每摩爾（g/mol），數值為26.98。5.13二苯磺酸鈉指示劑（1g/L）。5.14二甲酚橙指示劑（1g/L）。6儀器與設備恒溫設備：帶攪拌水浴恒溫槽或水平震動水浴恒溫槽。7試樣按附錄A制樣，得到鋁豆和篩下試樣。8試驗步驟8.1金屬鋁8.1.1試料按表1稱取篩下試樣，精確至0.0001g。表1試料量及分取試液體積wAl%試料量g硫酸鐵溶液加入量mL分取試液體積mL1.00～3.001.0020100.00>3.00～5.000.5040100.00＞5.00～15.000.505050.00＞15.00～40.000.506020.00＞40.00～70.000.5012010.008.1.2測定次數平行地做兩份試驗，取其平均值。 8.1.3空白試驗隨同試料做空白試驗。8.1.4測定8.1.4.1將試料置于300mL碘量瓶中，按表1加入硫酸鐵溶液，加入攪拌子，蓋上蓋子，置于帶攪拌水浴恒溫槽或水平震動水浴恒溫槽中。95℃±5℃下恒溫攪拌或水平震蕩2h，取下，冷卻至室溫，移入200mL容量瓶中，用水稀釋到刻度，混勻。8.1.4.2按表1移取試液置于200mL燒杯中，立即加入10mL硫磷混酸溶液和5滴二苯磺酸鈉指示劑，用重鉻酸鉀標準滴定溶液滴定至紫紅色即為終點。8.2總鋁8.2.1試料按表2稱取篩下試樣，精確至0.0001g。表2試料量及分取試液體積wAl%試料量g分取試液體積mL5.00～20.000.50100.00＞20.00～45.000.5050.00＞45.00～85.000.2550.008.2.2測定次數平行地做兩份試驗，取其平均值。 8.2.3空白試驗隨同試料做空白試驗。8.2.4測定8.2.4.1將試料置于30mL鉑坩堝中，加入10mL鹽酸，低溫電爐上蒸至干。取下，加入8g焦硫酸鉀，置于中溫電熱板上烤至流動。取下，置于已升溫至725℃±25℃的馬弗爐中，并在此溫度保溫熔融20min~25min至樣品熔融完全，取出，冷卻。8.2.4.2用水吹洗坩堝外壁及底部，將坩堝放入250mL燒杯中，緩慢加入100mL鹽酸，置于電熱板上微熱至浸取完全，取下，洗出坩堝，洗液并入燒杯中，冷卻。將試液移入200mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。8.2.4.3按表2分取試液于300mL錐形瓶中，加入15mL乙二胺四乙酸二鈉溶液，加入1滴二甲酚橙指示劑，用氨水調至試液變紫色，再用鹽酸調至試液突變至黃色，加入20mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，置于電熱板上微沸5min，取下，流水冷卻。8.2.4.4加入3滴二甲酚橙指示劑，用氯化鋅溶液（5.2.6）滴定至試液出現不穩(wěn)定紅色，再用鋅標準滴定溶液（5.2.9）滴定至穩(wěn)定紅色（此時不計數）。加入10mL氟化銨溶液，置于電熱板上微沸5min，取下，流水冷卻。8.2.4.5加入3滴二甲酚橙指示劑，用鋅標準滴定溶液滴定至試液由黃色變?yōu)榉€(wěn)定紅色即為終點。9試驗數據處理9.1篩下試樣中金屬鋁含量以金屬鋁的質量分數wmAl1計，數值以%表示，按公式（2）計算：…………（2）式中：C0——重鉻酸鉀滴定溶液的濃度（C(1/6K2Cr2O7))，單位為摩爾每升（mol/L）；V3——滴定試劑試液所消耗重鉻酸鉀標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；V2——滴定空白試液所消耗重鉻酸鉀標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；V4——試液定容體積，單位為毫升（mL）；V5——移取試液體積，單位為毫升（mL）；K——2,1個重鉻酸鉀對應2個鋁；M——0.02698，鋁的毫摩爾質量，單位為克每毫摩爾（g/mmol）；m1——試料的質量，單位為克（g）。計算結果保留至小數點后二位，數值修約按照GB/T8170規(guī)定執(zhí)行。9.2試樣中金屬鋁含量以金屬鋁的質量分數wmAl2計，數值以%表示，按公式（3）計算：(3)式中：wmAl1——篩下試樣中金屬鋁含量，數值以%表示;M2——篩下試樣的質量，單位為克（g）；M1——鋁豆的質量，單位為克（g）；計算結果表示至小數點后一位，數值修約按GB/T8170的規(guī)定執(zhí)行。9.3計算試樣中鋁豆的質量百分比w，數值以%表示，按公式（4）計算：………….(4)式中：M1——鋁豆的質量，單位為克（g）；M2——篩下試樣的質量，單位為克（g）；計算結果表示至小數點后兩位，數值修約按GB/T8170的規(guī)定執(zhí)行。9.4篩下試樣中總鋁含量以鋁的質量分數wAl1計，數值以%表示，按公式（5）計算：…………（5）式中：C1——鋅標準滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；V6——試液定容體積，單位為毫升（mL）；V8——滴定時，滴定試劑試液所消耗鋅標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；V9——滴定時，滴定空白試液所消耗鋅標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；V7——分取試液體積，單位為毫升（mL）；m2——試料的質量，單位為克（g）。計算結果表示至小數點后兩位小數，數值修約按照GB/T8170規(guī)定執(zhí)行。9.5試樣中總鋁含量以鋁的質量分數wAl2計，數值以%表示，按公式（6）計算：(6)式中：wAl1——篩下試樣中總鋁含量，數值以%表示;M2——篩下試樣的質量，單位為克（g）；M1——鋁豆的質量，單位為克（g）；計算結果表示至小數點后一位，數值修約按GB/T8170的規(guī)定執(zhí)行。10精密度10.1重復性在重復性條件下獲得的兩次獨立測試結果的測定值，在以下給出的平均值范圍內，這兩個測試結果的絕對差值不超過重復性限（r），超過重復性限（r）的情況不超過5%，重復性限（r）按表5數據采用線性內插法或外延法求得：表5重復性wmAl/%1.743.148.5518.8336.4967.37r/%0.120.210.450.461.034.85wAl/%10.8131.3241.3752.4460.4071.51r/%0.300.490.530.490.590.6910.2再現性在再現性條件下獲得的兩次獨立測試結果的測定值，在以下給出的平均值范圍內，這兩個測試結果的絕對差值不大于再現性限（R），超過再現性限（R）的情況不超過5%，再現性限（R）按表6數據采用線性內插法或外延法求得：表6再現性wmAl/%1.743.148.5518.8336.4967.37R/%0.220.290.490.773.109.60wAl/%10.8131.3241.3752.4460.4071.51R/%0.440.520.600.590.640.766試驗報告試驗報告至少應給出以下幾個方面的內容：試驗對象；本文件編號；使用的方法；分析結果及其表示；與基本試驗步驟的差異；觀察到的異?，F象；試驗日期。附錄A（規(guī)范性）試樣制備A.1方法概述對粒度大于0.25mm的鋁灰渣采用振動磨