УДК 622.349.3-15:546.284-31.06:006.354    Группа    А39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОНЦЕНТРАТЫ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Методы определения двуокиси кремния

Raremetallic concentrates Methods for the determination of silicon dioxide

ОКСТУ 1760

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 апреля 1983 г. № 1614 срок введения установлен

с 01.07.84

Постановлением Госстандарта СССР от 29.09.88 № 3361 срок действия продлен

до 01.07.99

Настоящий стандарт распространяется на редкометаллические

концентраты и устанавливает методы определения двуокиси кремния:

фотометрический в лопаритовом (при массовой доле от 1.5 до 3%), иттросинхизитовом (при массовой доле от 5 до 10%) и танталитовом (при массовой доле от 1 до 20%) концентратах;

гравиметрический в ниобиевом (пирохлоровом) (при массовой доле от 7 до 15%) и цирконовом (при массовой доле от 28 до 30%) концентратах

При разногласиях в оценке качества лопаритового концентрата определение проводят фотометрическим методом по пп. 2.2.1.1 и 2.2.1.2

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

С. 2. ГОСТ 25702.7-83

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ В ЛОПАРИТОВОМ, ИТТРОСИНХИЗИТОВОМ И ТАНТАЛИТОВОМ

КОНЦЕНТРАТАХ

Метод основан на реакции образования р-кремнемолибдено-вой гетерополикислоты в кислой среде и фотометрировании окраски раствора.

Отделение основных количеств мешающих элементов проводят осаждением их гидратов или карбонатов после сплавления пробы с гидратом окиси натрия, его смесью с перекисью натрия или соды и буры.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы аналитические.

Весы технические.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000 °С.

Плитка электрическая.

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-60 или спектрофотометр типа СФ-46.

pH-метр типа pH-121.

Тигли платиновые вместимостью 30 см³.

Банки полиэтиленовые вместимостью 200 и 1000 см³.

Воронки полиэтиленовые или фторопластовые.

Воронка Бюхнера.

Колбы мерные вместимостью 50, 250 и 1000 см³.

Микробюретка вместимостью 10 см³ с ценой деления 0,02 см³.

Пипетки вместимостью 5 и 20 см³ без делений.

Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см³ с делениями.

Цилиндры мерные вместимостью 100 см³.

Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 100, 250, 500 и 1000 см³.

Стаканы фторопластовые вместимостью 50 и 200 см³.

Фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента».

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, растворы с молярной концентрацией 1 моль/дм³ и 3 моль/дм³.

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

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристал-лизованный из этилового спирта в следующих условиях: навеску молибденовокислого аммония массой 250 г помещают в стакан вместимостью 500 см³ и растворяют в 400 см³ нагретой до 80°С воды, добавляют аммиак до появления запаха и фильтруют горячий раствор через фильтр в стакан вместимостью 1000 см³, со-

60

ГОСТ 26702.7-83 С. It

Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 100; 200 или 250 см³.

Стекла часовые.

Эксикатор.

Бумага индикаторная универсальная.

Фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента» или «белая лента».

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1, 1:2, 1:4.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.

Натрия перекись.

3.1.1.    Материалы, реактивы и растворы при анализе (пирохлорового) концентрата

Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929-76.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:9 и 1:20.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор с концентрацией 100 г/дм³.

Кислота борная по ГОСТ 9656-75.

3.1.2.    Аппаратура и растворы при анализе цирконового концентрата.

Колбы мерные вместимостью 100, 250 и 1000 см³.

Микробюретки вместимостью 5 см³ с ценой деления 0,02 см³.

Пипетки вместимостью 10 и 25 см³ без делений.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:100.

Кислота аскорбиновая, раствор с концентрацией 10 г/дм³.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор с концентрацией 150 г/дм³.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, разбавленная 1:1.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, раствор с концентрацией 50 г/дм³, готовят следующим образом: 50 г молибденовокислого аммония помещают в стакан вместимостью 800 см³ и растворяют в 500—600 см³ воды при нагревании, не доводя до кипения. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и прибавляют 100 см³ уксусной кислоты* перемешивают и разбавляют водой до метки, еще раз перемешивают. Если после прибавления уксусной кислоты раствор остается мутным, его фильтруют через фильтр «синяя лента». Раствор хранят в темной склянке. Раствор пригоден для применения в течение недели.

Смесь восстановительную готовят следующим образом: 15 г винной кислоты и 1 г аскорбиновой кислоты помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают приблизительно 90 см³ воды, перемешивают, растворяя содержимое стакана на холоде. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и разбавляют

69

водой до метки, перемешивают. Раствор пригоден в течение 3—4 сут.

Рабочий раствор двуокиси кремния готовят следующим образом: аликвотную часть основного раствора, равную 25 см³, отбирают пипеткой и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³. Раствор разбавляют водой до метки и перемешивают. Рабочий раствор применяют в день приготовления.

1 см³ раствора содержит 0,05 мг двуокиси кремния.

3.1—3.1.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Проведение анализа

3.2.1.    Анализ ниобиевого (пирохлорового) концентрата

3.2.1.1.    В серебряный, никелевый или стеклоуглеродный тигель помещают 3 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400 °С до прекращения выделения пузырьков, т. е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску концентрата массой 0,3 г, 1 г перекиси натрия, прикрывают тигель крышкой и сплавляют в муфельной печи в течение 20 мин при постепенном увеличении температуры до 700°С. Расплавленную массу перемешивают вращательным движением тигля до получения однородного плава.

После охлаждения плав выщелачивают 40 см³ горячей воды в стакан вместимостью 200 см³, осторожно нейтрализуют раствор серной кислотой, разбавленной 1:4, по универсальной индикаторной бумаге до pH 6 и затем прибавляют 20 см³ серной кислоты, 0,1 г борной кислоты и упаривают раствор до густых паров серной кислоты. После охлаждения добавляют 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и вновь упаривают до паров серной кислоты. После охлаждения содержимое стакана растворяют в 100 см³ горячей серной кислоты, разбавленной 1:9 и содержащей 5 см³ перекиси водорода и 10 см³ раствора винной кислоты. Стакан накрывают часовым стеклом, помещают на электрическую плитку, умеренно нагревают (не выше 60 °С) при помешивании до растворения солей. Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают и тщательно промывают серной кислотой, разбавленной 1:20, содержащей 2 см³ перекиси водорода, а затем два раза горячей водой. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, осторожно высушивают, озоляют, избегая воспламенения, прокаливают в муфельной печи в течение 40 мин при 1000 °С, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание и взвешивание повторяют до достижения постоянной массы.

Взвешенный осадок смачивают 2—3 каплями воды, приливают 1 см³ серной кислоты, разбавленной 1:2, и 5 см³ фтористово-

70

ГОСТ 25702.7-83 С 13

дородной кислоты. Тигель помещают на электрическую плитку с

закрытой спиралью и осторожно выпаривают при умеренном нагревании до прекращения выделения паров серной кислоты. Сухой остаток прокаливают в течение 20 мин при 1000 °С в муфельной печи, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.

Массу двуокиси кремния вычисляют по разности между первым и вторым взвешиванием, т. е. до и после обработки нерастворимого остатка фтористоводородной кислоты.

3.2.2. Анализ цирконового концентрата

3.2.2.1. В серебряный, никелевый или стеклоуглеродный тигель помещают 3 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400 °С до прекращения выделения пузырьков, т. е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску пробы массой 0,3 г, 1 г перекиси натрия и сплавляют в течение 20 мин при постепенном увеличении температуры до 700 °С. Расплавленную массу перемешивают вращательным движением тигля до получения однородного плава.

После охлаждения тигля плав выщелачивают с помощью 40 см³ горячей воды в стакан вместимостью 250 см³, обмывая стенки тигля горячей водой. Вначале полученный раствор нейтрализуют раствором серной кислоты, разбавленной 1:4, по универсальной индикаторной бумаге до pH 6—7, а затем прибавляют 27 см³ раствора серной кислоты, разбавленной 1:1. Стакан с раствором помещают на электроплитку и упаривают до выделения густых паров серной кислоты. (Появившийся в первый момент нагревания обильный белый осадок при дальнейшем нагревании растворяется). После охлаждения содержимое стакана (I) осторожно переводят в другой стакан (II) вместимостью 250 см³, куда предварительно прибавлено 50 см³ воды, стенки стакана (I) обмывают теплой водой. Полученный раствр в стакане (II) накрывают часовым стеклом и помещают на электроплитку, покрытую асбестом, и нагревают при температуре не выше 60 °С да растворения солей при помешивании, а затем до коагуляции осадка кремниевой кислоты. Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр «белая лента» и тщательно промывают 100 см³ раствора серной кислоты, разбавленной 1:100, а затем 3—5 раз горячей водой, собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 250 см³, раствор фильтрата разбавляют до метки водой и перемешивают (фильтрат используют для фотометрического определения двуокиси кремния). Фильтрат с осадком помещают в платиновый тигель, осторожно высушивают, озоляют, избе-

71

гая воспламенения, прокаливают в муфельной печи в течение 40 мин при 1000 °С, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.

Взвешенный осадок смачивают 2—3 каплями воды, приливают 1 см³ раствора серной кислоты, разбавленной 1:2 и 5 см³ фтористоводородной кислоты. Тигель помещают на электроплитку с закрытой спиралью и осторожно выпаривают до прекращения выделения паров серной кислоты. Сухой остаток прокаливают в течение 20 мин при 1000 °С в муфельной печи, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.

Массу выделенной двуокиси кремния в граммах вычисляют по

разности между первым и вторым взвешиванием, т. е. до и после обработки нерастворимого остатка серной и фтористоводородной кислотами.

3.2.2; З.2.2.1. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2.2.2.    Фотометрическое определение двуокиси кремния в растворе фильтрата

Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора фильтрата, равную 10 см³ и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, прибавляют 40 см³ воды, 10 см³ раствора молибденовокислого аммония, перемешивают и оставляют на 15—20 мин. Затем добавляют 5 см³ восстановительной смеси, перемешивают, разбавляют до метки водой и еще раз перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора, используя светофильтр с максимумом светопропускания при ~700 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к раствору контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа. После прибавления каждого реактива содержимое колбы перемешивают.

Массу двуокиси кремния находят по градуировочному графику.

3.2.2.3.    Для построения градуировочного графика в ряд мерных колб вместимостью 100 см³ вводят микробюреткой 0,0; 1,0; .1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см³ рабочего раствора двуокиси кремния, что соответствует 50, 75, 100, 125 и 150 мкг двуокиси кремния. В каждую колбу приливают по 10 см³ раствора фильтрата контрольного опыта, по 40 см³ воды, по 10 см³ раствора молибденовокислого аммония, перемешивают и оставляют на 15—20 мин. Затем добавляют по 5 см³ восстановительной смеси, перемешивают и разбавляют до метки водой и еще раз перемешивают. После прибавления каждого реактива содержимое колбы перемешивают. Через 50 мин измеряют оптическую плотность раствора, используя светофильтр с максимумом светопропускания при ~700 нм и кювету

72

ГОСТ 25702.7-83 С. 15

с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к ра-створу контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график

322 2, 3223 (Введены дополнительно, Изм. № 1).

3 3. Обработка результатов

3 3.1 Массовую долю двуокиси кремния (А') в пересчете на сухое вещество в процентах при анализе ниобиевого (пирохлоро-вого) концентрата вычисляют по формуле

X = , (^mi щ) к юо,

т    ⁷

где ту — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки осадка серной и фтористоводородной кислотами, г, т₂ — масса тигля с остатком после обработки осадка серной и фтористоводородной кислотами, г,

К — коэффициент пересчета по ГОСТ 25702 0—83, п 1 5; т — масса навески пробы, г

3 3 2 Массовую долю двуокиси кремния (Z) в пересчете на сухое вещество в процентах при анализе цирконового концентрата вычисляют по формуле

х =    100,

т    ^>

3.3.1; 3 3 2. (’Измененная редакция, Изм. № 1).

3 3 2 1 Массовую долю двуокиси кремния (А^), найденную по п 3 2 2 1 в граммах вычисляют по формуле

Xi=mi—m_2t

с tn — v^ca типя с осадком дв>окиси кремния до обработки осадка серной и фтористоводородной кислотами, г, л%2 — масса тигля с осадком после обработки осадка серной и фтористоводородной кислотами, г 3 3 2 2 Массовую долю двуокиси кремния (А₂), найденную по л 3 2 2 2 в граммах вычисляют по формуле

73

v    mi*V

^Л2“ V_r1000 *

где mi —масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику, мг;

V —объем анализируемого раствора фильтрата, см³;

V\ — объем аликвотной части раствора фильтрата, взятый для определения, см³;

1000 — коэффициент пересчета граммов на миллиграммы.

3.3.3. Расхождения между результатами двух параллельных определений в анализе ниобиевого (пирохлорового) и цирконового концентратов не должны превышать величин, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Анализируемый концентрат Массовая доля двуокиси кремния. % Допускаемое расхождение, % Ниобневый 7,0 0,4 {пирохлоровый) 15,0 0.7 Цирконовый 28,0 0,9 30,0 1,0

3.3.2.1—3.3.3. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

74

ГОСТ 25702.7-83 С. S

держащий 300 см³ этилового спирта. Раствор охлаждают до 10 °С и дают отстояться в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают через воронку Бюхнера, отсасывая маточный раствор. Кристаллы промывают 2—3 раза этиловым спиртом порциями по 20—30 см³, после чего их высушивают на воздухе

Из перекристаллизованной соли готовят раствор с массовой концентрацией 100 г/дм³ следующим образом 25 г молибденово-кислое аммония помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 200 см³ нагретой до 50—60 °С воды Раствор охлаждают, устанавливают рН-7 раствором аммиака, разбавленным 1 1, с помощью рИ-метра, фильтруют в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят до метки водой и перемешивают Раствор хранят в полиэтиленовой посуде

Вода дважды перегнанная (бидистиллат), хранят в закрытой полиэтиленовой посуде

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73, прокаленная при 900 °С и измельченная

Основной раствор двуокиси кремния готовят следующим об разом навеску двуокиси кремния массой 0,2 г помещают в та-тинсвый тшель перемешивают с 2 г углекислого натрия и сплавляют в муфельной печи при 900—950°С до получения прозрачного плава После охлаждения тигель помещают в стакан вместимостью 250 см³, заливают 100 см³ горячей воды и выщелачивают члав при слабом нагревании Затем тигель удаляют из стакана обмывая его стенки горячей водой Раствор охлаждают, переводят в стакан вместимостью 1000 см³, разбавляют приблизительно то 900 см³ водой, подкисляют раствором серной кислоты с моляр ной концентрацией 1 моль/дм³ (~объем 30—35 см³) до pH 15, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до ме^тки водой и перемешивают Полученный раствор тотчас же пе-\ евочят в полиэтиленовую банку

1 см³ раствора содержит 0,2 мг двуокиси кремния 211 Аппаратура, реактивы и растворы при анализе лопаритового концентрата Тигли железные вместимостью 50 см³ Тигли никелевые вместимостью 50 см³.

1и1ли стеклоуглеродные вместимостью 50 см³ Колбы мерные вместимостью 100 и 200 см³ Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1 4 и с молярной концентрацией 0,9 и 0,05 моль/дм³.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм³ в серной кислоте с концентрацией 0,05 моль/дм³

61

Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166-76, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм³.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с молярной концентрацией 1 моль/дм³.

Натрия перекись.

Калий метабисульфит.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор с массовой концентрацией 25 г/дм³.

Промывную жидкость готовят следующим образом: к 1 дм³ раствора сернокислого натрия с массовой концентрацией 10 г/дм³ прибавляют 1 см³ раствора гидроокиси натрия с молярной концентрацией 1 моль/дм³.

2,6-динитрофенол (бетадинитрофенол), водный раствор с массовой концентрацией 1 г/дм³.

2.1.2.    Аппаратура,    реактивы    и    растворы    при

анализе иттросинхизитового концентрата

Колбы мерные вместимостью 200 см³.

Бумага индикаторная Конго.

Натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-76.

Смесь для сплавления, состоящая из углекислого натрия и прокаленной буры в отношении 2:1.

Аммоний молибденовокислый, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм³; готовят разбавлением в два раза водой раствора реактива приготовленного по п. 2.1.

2.1.3.    Аппаратура,    реактивы    и    растворы    при

анализе танта л итов о го концентрата

Тигли никелевые вместимостью 50 см³.

Тигли железные вместимостью 50 см³.

Тигли стеклоуглеродные вместимостью 50 см³.

Колбы мерные вместимостью 100 см³.

Бумага индикаторная Конго.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652-69, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм³.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм³.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.

2.1—2.1.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2. Проведение анализа

2.2.1.    Анализ лопаритового концентрата

2.2.1.1.    В никелевый, железный или стеклоуглеродный тигель помещают 1 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400 °С до прекращения выделения пузырьков, т. е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность

62

ГОСТ 25702.7-83 С. S

застывшего плава помещают навеску пробы массой 0,2 г, а сверху 1 г перекиси натрия и сплавляют в муфельной печи при 600—700 °С в течение 10—15 мин до получения однородного плава. Охлажденный тигель помещают во фторопластовый стакан вмес-тимостью 200 см³, заливают горячей водой и оставляют на 30 мин до полного выщелачивания плава. Затем тигель вынимают из стакана, ополаскивают водой, сливая промывные воды в стакан. К содержимому стакана прибавляют 0,5 г метабисульфита калия, тщательно перемешивают и дают отстояться. Фильтруют раствор в полиэтиленовую банку вместимостью 200 см³. Осадок на фильтре промывают несколько раз промывной жидкостью, присоединяя промывные воды к фильтрату.

Фильтрат переводят в мерную колбу вместимостью 200 см³, доводят до метки водой и быстро переводят в полиэтиленовую банку.

Аликвотную часть щелочного раствора 20 см³ помещают во фто* ропластовый стакан вместимостью 50 см³, добавляют 1,5 см³, раствора серной кислоты с молярной концентрацией 3 моль/дм³ и по каплям раствор марганцовокислого калия до слабо-розового окрашивания. Розовую окраску марганцовокислого калия разрушают, прибавляя по каплям раствор соли Мора. Подготовленный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, приливают 5 см³ раствора молибденовокислого аммония, подкисляют раствором серной кислоты с концентрацией 1 моль/дм³ ( — 3 см³) до pH 1,4—1,5, доводят водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют через 10 мин, используя светофильтр с максимумом светопропускания ~400 нм, в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм относительно раствора контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

Массу двуокиси кремния находят по градуировочному графику.

2.2.1.2. Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 50 см³ вводят микробюреткой 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ основного раствора двуокиси кремния, разбавляют водой до 30 см³, подкисляют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм³ до pH-1,5 (устанавливают с помощыа pH-метра), добавляют 5 см³ раствора молибденовокислого аммония и вновь подкисляют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм³ (3 см³) до pH-1,5. После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют водой до метки, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны

6&

С. 6 ГОСТ 25702.7-83

~400 нм, относительно одновременно приготовленного «нулевого» раствора, содержащего все реактивы, кроме основного раствора двуокиси кремния.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график.

2.2.1.1; 2.2.1.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2.1.3. Анализ лопаритового концентрата (ускоренный вариант) .

2.2.1.3.1.    В никелевый тигель помещают 3 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400 °С до прекращения выделения пузырьков, т. е до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску пробы массой 0,5 г и сплавляют в муфельной печи при 600 °С в течение 15—20 мин до получения однородного плава. Охлажденный тигель помещают во фторопластовый стакан вместимостью 200 см³, заливают 70 см³ горячей волы и оставляют на песчаной бане до полного выщелачивания плава. Затем тигель вынимают из стакана, ополаскивают водой 3—4 раза, сливая промывные воды в стакан, и вновь выдерживают на песчаной бане 10—15 мин. Содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 200 см³, доводят до метки водой и перемешивают. Фильтруют 20—30 см³ раствора через двойной фильтр «синяя лента» в сухой фторопластовый стакан вместимостью 50 см³. Аликвотную часть щелочного раствора объемом 10 см³ помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, прибавляют 2—3 капли раствора 2, б-динитрофенола и нейтрализуют раствором серной кислоты, разбавленной 1:4, до обесцвечивания раствора, прибавляют 6 см³ раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,9 моль/дм³, 3 см³ раствора аммония молибденовокислого, доводят до метки водой, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм, используя светофильтр с максимумом све-топропускания при длине волны ~400 нм, относительно раствора контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

2.2.1.3.2.    Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см³ вводят микробюреткой 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4Д) см? основного раствора двуокиси кремния, прибавляют 2—3 капли раствора 2,6-дин«т9лфенола. нейтрализуют раствором серной кислоты, разбавленной 1:4, до ооесцвечивания раствора, приливают 6 см³ раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,9 моль/дм³, 3 см³ раствора аммония молибденовокислого, доводят до метки водой, перемешивают и через 10 мин

64

ГОСТ 25702.7-83 С. 7

измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~400 нм, относительно одновременно приготовленного «нулевого» раствора, содержащего все реактивы, кроме основного раствора двуокиси кремния.

2.2.1.3—2.2.1.3.2. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

2.2.2. Анализ и т т р о с и н х и з и т о в о г о концентра-

т а

2.2.2.1. Навеску пробы массой 0,2 г помещают в платиновый тигель, тщательно перемешивают с 3 г смеси для сплавления. Тигель помещают в муфельную печь и сплавляют навеску в течение 20—30 мин при 900 °С. После охлаждения тигель переносят во фторопластовый стакан вместимостью 200 см³, заливают 100 см³ горячей воды и медленно выщелачивают плав при слабом нагревании (кипячения следует избегать). Затем тигель удаляют из стакана, обмывая его стенки горячей водой. Раствор охлаждают и фильтруют через сухой фильтр во фторопластовый стакан. Осадок на фильтре несколько раз промывают горячей водой, присоединяя промывные воды к фильтрату. Полученный раствор нейтрализуют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 3 моль/дм³ до изменения окраски индикаторной бумаги Конго, после чего переливают раствор в мерную колбу вместимостью 200 см³, разбавляю"! водой до метки и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора 2—5 см³ (в зависимости от содержания двуокиси кремния) и помещают в С(акан вместимостью 50 см³, приливают 1,5 см³ раствора серной кислоты с молярной концентрацией 3 моль/дм³, разбавляют водой до 30 см³, приливают 5 см³ раствора молибденовокислого аммония и вновь подкисляют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм³ до pH-1,4 (устанавливают с помощью pH-метра). После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора, используя светофильтр с максимумом светопропускания при 400 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к раствору контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

Массу двуокиси кремния находят по градуировочному графику.

2.2 2.2. Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 50 см³ вводят микробюреткой 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2.5 см³ основного раствора двуокиси кремния, разбавляют водой до 30 см³, подкисляют раствором серной кислоты с молярной кон-

С. 8 ГОСТ 25702.7—88

центрацией 1 моль/дм³ до pH-1,5 (устанавливают с помощью pH-метра), добавляют 5 см³ раствора молибденовокислого аммония и вновь подкисляют раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм³ (—3 см³) до pH-1,4. После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают, через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов, как указано в п. 2.2.2.1, относительно одновременно приготовленного «нулевого» раствора, содержащего все реактивы, за исключением основного раствора двуокиси кремния.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график.

2.2.2.1; 2.2.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2.3. Анализ танталитового концентрата

2.2.3.1. В никелевый, железный или стеклоуглеродный тигель помещают 4 г гидроокиси натрия, расплавляют на электроплитке при 400 °С до прекращения выделения пузырьков, т. е. до полного обезвоживания щелочи. После охлаждения тигля на поверхность застывшего плава помещают навеску пробы массой 0,1 г и сплавляют в муфельной печи при температуре 600—700 °С в течение 15—20 мин до получения однородного плава. По охлаждении тигель помещают во фторопластовый стакан,вместимостью 200 см³, прибавляют 50 см³ горячего раствора хлористого натрия и выщелачивают плав при умеренном нагревании в течение 5—10 мин. Затем тигель удаляют из стакана, обмывая его стенки тем же горячим раствором хлористого натрия. При окрашивании раствора в зеленый цвет соединениями марганца к раствору приливают 1—2 см³ этилового спирта и кипятят в течение 2—3 мин.

Раствор охлаждают и вместе с осадком переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки раствором хлористого натрия, перемешивают и сразу же переливают в сухую полиэтиленовую посуду.

Раствор фильтруют через сухой фильтр «синяя лента» в сухой фторопластовый стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.

Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора пробы 5—20 см³ (в зависимости от содержания двуокиси кремния) и помещают во фторопластовый стакан вместимостью 50 см³, приливают 3 см³ раствора лимонной кислоты, разбавляют водой до 30 см³, нейтрализуют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 3 моль/дм³ до pH 1,4—1,5 с помощью рН-мет-ра, приливают 5 см³ раствора молибденовокислого аммония, вновь

ГОСТ 25702.7—8S С. 9

подкисляют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм³ до pH 1,4—1.5. После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают фторопластовой палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность полученного раствора измеряют через 10 мин на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре при длине волны 400 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 или 20 мм по отношению к раствору контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

2.2.3.2. Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 50 см³ вводят микробюреткой 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см³ основного раствора двуокиси кремния, приливают по 3 см³ раствора лимонной кислоты, разбавляют водой до 30 см³, подкисляют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм³ до pH 1,4—1,5 (устанавливают с помощью pH-метра), добавляют по 5 см³ раствора молибденовокислого аммония и вновь подкисляют раствор раствором серной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм³ до pH 1,4—1,5. После прибавления каждого реактива содержимое стакана перемешивают фторопластовой палочкой. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов, как указано в п. 2.2.3.1, относительно одновременно приготовленного «нулевого» раствора, содержащего все реактивы, за исключением основного раствора двуокиси кремния.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график.

2.2.3.1; 2.2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Массовую долю двуокиси кремния (А') в пересчете на сухое вещество в процентах вычисляют по формуле

_х_ ШгУ'КЛОО ^Л~ m-VVKXX) ’

где т\ — масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику, мг;

V —объем анализируемого раствора, см³;

К —коэффициент пересчета по ГОСТ 25702.0-83, п. 1.5; т — масса навески пробы, г;

3*

V\ — объем аликвотной части раствора, взятый для определения, см³;

1000 — коэффициент пересчета граммов на миллиграмм.

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

Таблица 1

Анализируемый концентрат Массовая доля двуокиси кремния, % Допускаемое расхождение, % Лопаритовый 1,50 0Д5 2,0 0,2 2,50 0,25 3,0 0,3 Иттросиихизитовый 5,0 0,5 7,0 0,7 101,0 1,0 Танталитовый U0 0,2 5,0 1,0 10,0 2,0 15,0 2,5 20,0 3,0

2.3.1; 2.3.2 (Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ В НИОБИЕВОМ (ПИРОХЛОРОВОМ) И ЦИРКОНОВОМ КОНЦЕНТРАТАХ

Метод основан на выделении кремния в виде кремниевой кислоты, обезвоживании путем выпаривания сернокислого раствора и последующем взвешивании двуокиси кремния. Ниобий и титан удерживают в растворе в виде лироксидных и виннокислых комплексов.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру 950—1000 °С.

Тигли никелевые вместимостью 50 см³.

Тигли платиновые вместимостью 30 см³.

Тигли серебряные вместимостью 30 см³.

Тигли из стеклоуглерода вместимостью 50 см³.

Воронки стеклянные.

Мензурки вместимостью 10, 50 и 100 см³ с делениями.

1

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

2

Переиздание (май 1994 г.) с Изменением № 1,

утвержденным в сентябре 1988 г. (ИУС 1—89)

3

Зак. 944