ТДК 622.349.3-15:546 42.226.06:006.354 Группа А39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КОНЦЕНТРАТЫ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
Метод определения суммы редкоземельных элементов (РЗЭ)
Raremetallic concentrates Method for the determination of sumof rare earths
ОКСТУ 1760
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 апреля 1983 г. № 1613 срок введения установлен
с 01.07.84
Постановлением Госстандарта СССР от 29.09.88 № 3362 срок действия продлен
до 01.07.99
Настоящий стандарт распространяется на редко металлические концентраты и устанавливает комплексонометрический метод определения суммы редкоземельных элементов (РЗЭ) в иттро-синхизитовом концентрате (при массовой доле от 3 до 15 %) ив лопаритовом концентрате (при массовой доле от 10 до 32 %).
Метод основан на прямом комплексонометрическом- титровании РЗЭ при pH 5,4. В качестве комплексона используют диэти-лентриаминпентауксусную кислоту, металлиндикатор — арсена-30 III.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа и требованиям безопасности — по ГОСТ 25702.0-83.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Весы аналитические.
Весы технические.
Плитка электрическая.
ГОСТ 25702Л&—88 С. 2
Электропечь муфельная лабораторная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева до 800 °С.
Чашки платиновые вместимостью 50 см3.
Бюретки вместимостью 2 и 5 см3.
Пипетки вместимостью 2 см3 с ценой деления 0,02 см3.
Пипетки вместимостью 10, 20 и 50 см3 без делений.
Колбы конические вместимостью 250 см3.
Колбы мерные вместимостью 100 и 1000 см3.
Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 100 см3.
Стекла часовые.
Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента».
Бумага индикаторная универсальная.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1..
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, раствор с молярной концентрацией 0,2 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Смесь соляной и азотной кислот «царская водка»
готовят смешиванием концентрированных кислот в соотношении 3:1.
Смесь кислот «борфтористоводородная»; готовят следующим образом: 280 см3 фтористоводородной кислоты смешивают с 130 г борной кислоты в полиэтиленовой посуде.
Кислота аскорбиновая медицинская.
Кислота борная по ГОСТ 9656-75.
Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-78, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1 и 1:3.
Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, растворы с молярной концентрацией 1 моль/дм3 и массовой концентрацией 100 г/дм3.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, раствор с молярной концентрацией 0,2 моль/дм3.
Уротропин по ГОСТ 1381-73, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм3.
Буферный раствор pH 5,4; готовят следующим образом: 14,5 см3 раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,2 моль/дм3 смешивают с 85,5 см3 раствора уксуснокислого натрия с концентрацией 0,2 моль/дм3.
Арсеназо III, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3.
а-динитрофенол, раствор с массовой концентрацией 0,5 г/дм3.
4 3«. 944
Полиакриламид водный раствор с массовой концентрацией
2 г/дм3.
Раствор РЗЭ готовят из суммы РЗЭ, выделенной из иттросин-хизитового или лопаритового концентратов, следующим образом;
навеску суммы РЗЭ массой 100 мг, предварительно прокаленную при 800 °С, помещают в стакан, вместимостью 100 см3, смачивают 1—2 см3 воды и растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, с добавлением 3—5 капель перекиси водорода при умеренном нагревании. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 1,0 мг суммы РЗЭ.
Кислота диэтилентриаминпентауксусная (ДТПА), раствор с молярной концентрацией 0,01 моль/дм3, готовят следующим об* разом: 4 г ДТПА помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 30 см3 теплого раствора гидроокиси натрия с концентрацией 1 моль/дм3. Раствор разбавляют водой до метки в мерной колбе вместимостью 1000 см3. Содержимое колбы тщательно перемешивают.
Титр раствора комплексона ДТПА устанавливают по сумме РЗЭ, выделенной из иттросинхизитового или лопаритового концентрата, следующим образом: в коническую колбу вместимостью 250 см3 приливают 5 см3 раствора суммы РЗЭ, добавляют 1 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, 20—30 мг аскорбиновой кислоты и перемешивают. Приливают 4—6 капель раствора индикатора а-ди-нитрофенола и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (контроль по универсальной индикаторной бумаге), прибавляя его по каплям и перемешивая содержимое колбы. После появления слабой желтоватой окраски раствора, pH-4,5 (избыток щелочи нежелателен, при необходимости добавляют по каплям раствор сульфосалициловой кислоты), приливают 5 см3 буферного раствора и нагревают до — 90 °С. По охлаждении содержимое колбы разбавляют водой до 100—120 см3, приливают 3—5 капель раствора арсеназо III и титруют раствором комплексона ДТПА до фиксированного перехода зеленой окраски в фиолетовую.
Титр раствора комплексона ДТПА (Г), выраженный в г/см3 суммы РЗЭ, вычисляют по формуле
гр _ т
V •
где т — масса навески суммы РЗЭ, г;
V — объем раствора комплексона, израсходованный на титрование, см3.
IS
ГОСТ 25702.10-85 С. 4
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Анализ иттросинхизитового концентрата.
Навеску пробы массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, смачивают 2—3 см3 воды, приливают 10 см3 смеси кислот «царская водка», стакан накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании. После растворения основной массы пробы (объем содержимого стакана уменьшается примерно наполовину) приливают 1,5 см3 «борфтористоводородной» смеси кислот и 3 см3 серной кислоты. Содержимое стакана нагревают до полного удаления паров серной кислоты.
Сухой остаток смачивают 8—10 каплями перекиси водорода, приливают 5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, стакан накрывают часовым стеклом и нагревают до кипения. Приливают 60—80 см3 воды и вновь нагревают до кипения. Горячий раствор нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:3, до pH —2 и введением раствора уротропина (энергичное перемешивание) доводят pH до 4—4,5 (универсальная индикаторная бумага).
3.2. Анализ лопаритового концентрата.
Навеску пробы массой 0,2 г помещают в платиновую чашку, смачивают 1—2 см3 воды, приливают 15 см3 фтористоводородной кислоты, 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1 и нагревают до появления густых паров серной кислоты. Чашку охлаждают, добавляют 5—10 капель концентрированной азотной кислоты,
2—3 см3 той же серной кислоты и упаривают до влажных солей. Содержимое чашки растворяют при нагревании в 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор переводят в стакан вместимостью 100 см3, приливают 40 см3 воды и кипятят до растворения солей. Горячий раствор нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1, до pH ~ 1,5 и аммиаком, разбавленным 1:3 до рН = 3,5—4 (контроль по универсальной индикаторной бумаге).
3.3. Осадок гидроокисей (п. 3.1, 3.2) коагулируют (умеренное нагревание раствора), добавляют по каплям 2 см3 раствора полиакриламида и флоккулируют осадок в течение 3—5 мин. Содержимое стакана охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Часть раствора фильтруют через сухую воронку в сухой стакан. Аликвотную часть фильтрата объемом 10—50 см3 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 5 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, 20—30 мг аскорбиновой кислоты и перемешивают. Приливают 4—6 капель раствора индикатора а-динитрофенола и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия с массовой концентрацией 100 г/дм3, прибавляя его
99
по каплям и перемешивая содержимое колбы. После появления желтоватой окраски, рН~4,5 (избыток щелочи нежелателен, при необходимости добавляют по каплям раствор сурьфосалициловой кислоты) приливают 5 см3 буферного раствора и нагревают до ~90 °С. По истечении 5—б мин содержимое колбы разбавляют водой до 100—120 см3, прибавляют 3—5 капель раствора арсеназо III и титруют раствором комплексона ДТПА до фиксированного перехода зеленой окраски в фиолетовую.
4. обработка результатов
4.1. Массовую долю суммы РЗЭ (X) в пересчете на сухое вещество в процентах вычисляют по формуле
v T-V-ioo-K
-m- >
где Т — титр раствора комплексона ДТПА, выраженный в мг/см5 суммы РЗЭ;
V — объем раствора комплексона ДТПА, израсходованный на титрование, см3;
К — коэффициент пересчета по ГОСТ 25702.0-83 п. 1.5;
m — масса навески пробы в аликвотной части титруемого раствора, мг.
4.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в таблице.
Массовая доля суммы редкоземельных элементов, % |
Допускаемое расхождение, % |
3,0 |
0,4 |
10,0 |
1.0 |
15,0 |
1.5 |
20,0 |
1,8 |
32,0 |
2,5 |
|
Разд 2—4. (Измененная редакция, Изм. № 1). |
190
1
Издание официальное Перепечатка воспрещена
2
Переиздание (май 1994 г.) с Изменением № 1г утвержденным в сентябре 1988 г. (ИУС 1—89)