УДК 622.349.3:15:543.42:006.354    Группа    А39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОНЦЕНТРАТЫ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ Спектральные методы определения окисей алюминия, бария, железа, кальция, кремния, магния, ниобия, тантала, титана, циркония и хрома

Raremetallic concentrates.

Spectral methods of the determination of alumina, barium, iron, calcium, silicon, magnium, niobium, tantalium, titanium, zirconium and chromium oxide

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 №3364 срок действия продлен

до 01.07.99

Настоящий стандарт распространяется на редкометаллические концентраты и устанавливает спектральные методы определения элементов (в пересчете на окиси):

спектральный метод, основанный на возбуждении спектров анализируемых концентратов в дуге переменного тока, для определения алюминия, кремния (при массовой доле от 0,5 до 6 %) и хрома (от 0,1 до 3 %) в ильменитовом концентрате: алюминия (от 0,2 до 3 %), железа (от 0,5 до 4 %), кремния (от 0,3 до 3 %) и циркония (от 0,3 до 2,5 %) в рутиловом концентрате; алюминия, железа, кремния (от 0,05 до 3 %) и бария (от 0,02 до 12 %) в це-лестиновом концентрате (при массовой доле окиси стронция не менее 45 %); алюминия (от 0,2 до 3 %), железа (от 0,02 до 0,3 %), кальция (от 0,02 до 0,3 %), магния (от 0,02 до 0,3.%) и титана (от 0,1 до 1,5 %) в цирконовом концентрате;

спектральный метод (с индукционной плазмой в качестве источника возбуждения спектров) для определения железа (при массовой доле от 0,5 до 2 %), ниобия (от 6 до 9 %), тантала (от 0,5 до 0,7 %) и титана (от 35 до 40%) в лопаритовом концентрате.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ГОСТ 25702 10—S3 С. 2

1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, КРЕМНИЯ И ХРОМА В ИЛЬМЕНИТОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ

2.1. Аппаратура, материалы и реактивы

Весы аналитические.

Весы торсионные.

Весы технические.

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

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру до 150 °С.

Плитка электрическая.

Баня водяная.

Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 с решеткой 600 нтр/мм или ИСП-30 с трехлинзовой системой освещения щели.

Генератор дуговой переменного тока типа ДГ-2 с дополнительным реостатом, обеспечивающий силу тока не менее 20А.

Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2.

Спектропроектор типа ПС-18.

Тигли фарфоровые.

Станок для заточки угольных электродов.

Ступки с пестиками (агатовые, яшмовые и из оргстекла).

Чашки фарфоровые.

Электроды, выточенные из углей марки С-3, с кратером диаметром 1,3 мм, глубиной 2 мм, высотой заточенной части 12 мм, внешним диаметром заточенной части 3,0 мм.

Эксикатор.

Фотопластинки спектральные типа II чувствительностью 15 ед или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения фото* метрируемых линий в спектрах.

Угли спектральные марки С-3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.

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

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Алюминия окись безводная.

Барий углекислый по ГОСТ 4158-80.

Графит порошковый по ГОСТ 23463-79, ос. ч.

Железа окись по ГОСТ 4173-77.

17S

Спектропроектор типа ПС-18.

Генератор дуговой переменного тока типа ДГ-2 с дополнительным реостатом для работы при токах до 20 А.

Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2.

Лампа инфракрасная типа ИКЗ-500 с терморегулятором напряжения РНО-250—0,5.

Фотопластинки спектральные типа 3, обеспечивающие нормальное почернение аналитических линий и фона в спектре.

Угли спектральные марки С-3.

Электроды, выточенные из углей марки С-3, с диаметром кратера 1,3 мм, глубиной 5,0 мм, высотой заточенной части 8,0 мм, внешним диаметром заточенной части 2,6 мм.

Станок для заточки угольных электродов с набором фрез специального изготовления.

Ступки с пестиком агатовые, яшмовые п из оргстекла.

Стержень металлический для заполнении электродов.

Алюминия окись, безводная.

Эксикатор.

Аммоний хлористый но ГОСТ 3773-72.

Барий углекислый по ГОСТ 4158-80.

Графит порошковый по ГОСТ 23463-79 ос. ч.

Железа окись по ГОСТ 4173-77.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат) по ГОСТ 244-76.

Стронций сернокислый, содержащий не более 0,02 % окиси бария.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Проявитель по ГОСТ 10691.1-84.

Фиксаж; готовят следующим образом: 300 г тиосульфата натрия и 20 г хлористого аммония растворяют соответственно в 700 и 200 см³ воды, сливают полученные растворы вместе и доводят объем водой до 1000 см³ и перемешивают.

Допускается использовать проявитель и фиксаж, рекомендованные для применяемых фотопластинок.

4.2. Подготовка к анализу

4.2.1. Все вспомогательные приспособления (ступки, пестики, шпатели и т. п.) протирают спиртом.

Все исходные окислы прокаливают в фарфоровых тиглях в муфельной печи при 900 °С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.

184

ГОСТ 25702 18—83 С. 12

Углекислый барий -и сернокислый стронций сушат в сушильном шкафу при 150 °С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.

4.2.2. Приготовление образцов сравнения Образцы сравнения готовят на основе сернокислого стронция. Головной образец сравнения, содержащий по 3,0 % окиси алюминия, двуокиси кремния, окиси железа и 12,0% окиси бария, готовят следующим образом: 0,12 г окиси алюминия, 0,12 г двуокиси кремния, 0,12 г окиси железа, 0,62 г углекислого бария и 3,02 г сернокислого стронция тщательно растирают в агатовой или яшмовой ступке в течение 2 ч, добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. Смесь просушивают под инфракрасной лампой до постоянной массы.

Остальные образцы сравнения готовят последовательным разбавлением головного образца сравнения, а затем каждого последующего образца основой.

Массовые доли определяемых примесей, массы навесок основы и разбавляемого образца указаны в табл. 7.

Таблица 7

Образец сравнения Массовая доля, % , окисей Масса разбавляемого образца сравнения, г алюминия бария кремния железа ОСНОВЫ ОС-1 1.0 4,0 1.0 1,0 4,0 2,0 (ГОС) ОС-2 0,3 1,2 0,3 0,3 4,2 1,8 (ОС-1) ОС-3 0,(1 0,4 0.1 0,1 4,0 2,0' (ОС-2) ОС-4 0,03 0,112 0,03 0,03 4,2 1,8 (ОС-3) ОС-5 _. 0,04 — — 4,0 2,0 (ОС-4) ОС-6 — 0,02 — — 2,0 2,0 (ОС-5)

При разбавлении производят перетирание и высушивание, как указано выше для головного образца сравнения.

Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых банках с крышками из полиэтилена.

4.3 Проведение анализа

4.3.1. Перед взятием навески анализируемый концентрат сушат в сушильном шкафу при 100—110 °С до постоянной массы и охлаждают в эксцкаторе до комнатной температуры.

Навеску концентрата, а также каждого образца сравнения массой 50 мг смешивают в ступке с 100 мг графитового порошка в течение 10 мин.

185

С. 19 ГОСТ 25702.18-83

Полученную смесь высыпают на лист кальки и многократным погружением каждого из четырех электродов с помощью стержня плотно заполняют их кратеры.

Электроды попарно устанавливают в штатив в вертикальном положении, кратерами навстречу друг другу. Между электродами зажигают дугу переменного тока без применения активизато-ра (разведением предварительно сомкнутых концов электродов) и фотографируют спектры двух пар электродов.

Расстояние между электродами — 3 мм.

Сила тока — 13 А, время экспозиции — 105 с.

Спектры в области длин волн 210—310 нм фотографируют с помощью спектрографа.

Ширина щели спектрографа 0,015 мм.

Экспонированные фотопластинки проявляют, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде 15 мин и сушат.

4.3.2. На микрофотометре в каждой спектрограмме измеряют почернение аналитической линии определяемого элемента S_ftH (см. табл. 8) и близлежащего фона 5ф и вычисляют их разность AS = S₈h—5ф.

По двум значениям ASi и AS₂, полученным по двум спектрограммам, снятым для каждого образца на одной фотопластинке, находят среднее арифметическое AS. По полученным значениям

находят значение lg ■ _}^л по обязательному приложению ГОСТ 13637.1-77.

Т«блика 9

Определяемый элемент Длина волям, нм Массовая деля определяемой окиси, % Алюминий 266.G4 ©т 0,05 до 3,0 Барий 233,52 в 0,012 > 0,5 263,48 в 0,1 > 12 277,14 * 0,3 в 12 Железо 280.45 в 0,06 в 3,0 Кремний 298.76 > 0,05 в 3,0

4.3.3. Используя полученные значения lg —г- н IgC для об-

^/Ф

разцов сравнения, строят градуировочный график в координатах lg—I* _t lg С, где С — массовая доля определяемой окиси элемен-

/ф

та в образце сравнения в процентах.

186

ГОСТ 25702.18-83 С. 14

4.3.4.    При построении градуировочного графика вносят поправку на значение массовой доли определяемого элемента в основе образца сравнения. Внесение поправки допустимо лишь при условии, что это значение не превышает установленной нижней границы определяемых массовых долей для соответствующего метода.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.5.    Используя значения lg—р— для анализируемого кон-

^УФ

центрата, по градуировочному графику находят массовую долю определяемых окисей элементов С — результат анализа в процентах.

4.4. Обработка результатов

Расхождения (разность) между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл. 9.

Таблица Я

Массовая доля окиси алюминия» окиси бария, окиси железа и двуокиси кремния, % Допускаемое расхождение, %, для окиси алюминия окиси бария окиси железа двуокиси кремния 0,020 0,005 0,05 0,01 0,04 0,01 0,01 О1,200 0,045 0,040i 0,045 0,040 4,00 0>25 0,120 0,20 0,20 3,00 0,66 0,00 0i,6O 0,70 6,0 —. 1,2 — — 12,0 — 2,4 — —

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, ЖЕЛЕЗА, КАЛЬЦИЯ, МАГНИЯ И ТИТАНА В ЦИРКОНОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ

5.1. Аппаратура, материалы и реактивы

Весы аналитические.

Весы торсионные.

Весы технические.

Печь электрическая муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000°С.

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру 150°С.

Спектрограф дифракционный типа ДФС-13 с решеткой 600 штр/мм, с трехлинзовой системой освещения щели. Спектропроектор типа ПС-18.

Микрофотометр нерегнетрирующнй типа МФ-2.

187

Генератор дуги переменного тока типа ДГ-2 с дополнительным реостатом, обеспечивающий силу тока не менее 20 А.

Ослабитель трехступенчатый с пропускаемостью ступеней 100, 60 и 10%.

Станок для заточки угольных электродов.

Чашка кварцевая.

Угли спектральные марки С-3 диаметром 6 мм.

Электроды, выточенные из углей марки С-3; верхний заточен на усеченный конус диаметром 3 мм и высотой 12 мм, нижний — с кратером диаметром и глубиной 3 мм.

Ступка с пестиком из оргстекла.

Фотопластинки СП-1 чувствительностью 5—6 и СП-П чувствительностью 15—20 или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения фотометрируемых линий.

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

Алюминия окись безводная.

Ванадия пятиокись.

Железа окись по ГОСТ 4173-77.

Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.

Кальция окись по ГОСТ 8677-76.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.

Магния окись по ГОСТ 4526-75.

Меди окись по ГОСТ 16539-79.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76.

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79 или натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76.

Титана двуокись марки ОС.Ч 6—2.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Циркония двуокись марки ОС.Ч. 7—3.

Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627-74.

Графит порошковый по ГОСТ 23463-79, ос. ч.

Фенидон (1—фенилпиразолидон).

Циркония двуокись марки ОС.Ч. 7—3.

Проявитель; готовят следующим образом: 80 г сернистокислого натрия безводного, 20 г гидрохинона, 80 г углекислого натрия безводного или 216 г кристаллического, 5 г бромистого калия, 1,0 г фенидона растворяют в воде; если раствор мутный, то его фильтруют, доливают водой до 1000 см³. Перед проявлением приготовленный раствор разбавляют водой в соотношении 1:3.

188

ГОСТ 25702.18-83 С. 16

Фиксаж; готовят следующим образом: 250 г серноватистокислого натрия, 25 г сернистокислого натрия безводного, 50 см³ серной кислоты, разбавленной 1:9, последовательно растворяют в 750—800 см³ воды и доводят объем раствора водой до 1000 см³.

Допускается применять проявитель и фиксаж, рекомендованные для применения фотопластинок.

5.2. Подготовка к анализу

5.2.1.    Приготовление образцов сравнения

5.2.1.1.    Основу для образцов сравнения готовят следующим образом: 18 г двуокиси циркония и 9 г двуокиси кремния, предварительно прокаленных до постоянной массы при температуре 900— —1000 °С в течение 1 ч, охлаждают до комнатной температуры, тщательно перемешивают и растирают ручным или механическим способом.

5.2.1.2.    Головной образец сравнения готовят следующим образом: 4,6 г основы, 3,0 г окиси алюминия, 0,3 г окиси кальция, 0,3 г окиси магния и 1,5 г двуокиси титана, предварительно прокаленных до постоянной массы при температуре 900—1000 °С, и 0,3 г окиси железа, предварительно прокаленной до постоянной массы при температуре 900 °С, тщательно перемешивают с добавлением этилового спирта до получения кашицеобразного состояния смеси и растирают в ступке из оргстекла в течение 90 мин до удаления спирта.

Все вспомогательные приспособления (лодочку весов, пестики, ступки, шпатели) протирают спиртом.

5.2.1.3.    Остальные образцы сравнения готовят последовательным разбавлением головного образца сравнения, а затем каждого последующего образца основой. Массовые доли определяемых примесей и вводимые навески основы и разбавляемого образца указаны в табл. 10. При разбавлении производят растирание в ступке, сушку и прокаливание, как указано выше для головного образца сравнения.

Таблица #10

Образец сравнения Массовая доля, %, окиси Масса, г алюминия железа, магния, кальция титана основы разбавляемого образца сравнения ОС-,1 3,0 0,3 1,5 9 1 (ГОС) ОС-2 2,0 0,2 1,0 3 6 (ОС-1) ОС-3 1,0 00 0.5 5 5 (ОС-2) ОС-4 0,5 0,05 0,25 5 5 (ОС-3) ОС-5 0,2 0,02 0,1 4 6 (ОС-4)

189

5.2.2. Приготовление буферной смеси

5.2.2.1.    5,0 г окиси меди и 1,0 г пятиокиси ванадия, предварительно тщательно растертых и просушенных до постоянной мае-сы при 105—110°С, смешивают до получения однородной массы с 94 г графитового порошка в ступке.

Полученную смесь добавляют к 900 г графитового порошка, тщательно перемешивают и растирают ручным или механическим способом.

Образцы сравнения и буферную смесь хранят в закрытых стеклянных или полиэтиленовых банках.

5.3. Проведение анализа

5.3.1.    Навеску концентрата или образца сравнения массой 150 мг смешивают в ступке с навеской буферной смеси массой 150 мг в течение 5 мин. Полученную смесь плотно набивают в кратеры двух электродов неоднократным погружением в порошок смеси. Избыток пробы с края электрода убирают шпателем.

Электроды (нижний — с пробой или образцом сравнения к верхний, заточенный на конус) устанавливают вертикально в зажимах держателя. Дугу переменного тока зажигают без применения активизатора (разведением предварительно сомкнутых электродов). Сила тока — 18 А, время экспозиции — 30 с, расстояние между электродами поддерживают равным 2 мм.

Спектры каждой навески анализируемого концентрата и каж-; дого образца сравнения фотографируют по два раза через трехступенчатый ослабитель. Ширина щели спектрографа — 0,015 мм. Устанавливают область длин волн 240—340 нм: в коротковолновую область спектра помещают фотопластинку типа II, в длинноволновую — фотопластинку типа I.

Фотопластинки проявляют при температуре 18—20°С, промывают водой, фиксируют, промывают водой 15 мин и сушат.

5.3.2.    В каждой спектрограмме измеряют почернения аналитической линии S_aH и линии сравнения S_cp (см. табл. 11) по одной и той же ступеньке ослабителя для всех образцов сравнения и навесок анализируемого концентрата и вычисляют разность почернений AS = S_aH—S_cР. Ступеньку ослабителя выбирают так, чтобы почернения фотометрируемых линий были в области нормальных почернений во всем диапазоне определяемых массовых долей.

По двум значениям ASi и AS₂, полученным по двум спектрограммам для каждого образца, находят среднее арифметическое

AS.    _

5.3.3.    По значениям AS и lg С для образцов сравнения строят градуировочный график в координатах AS, lg С, где С — массовая доля определяемой окиси в процентах. Массовую долю опре-

190

ГОСТ 25702.18-83 С. 18

деляемой примеси в анализируемом концентрате находят по этому графику по значению AS для концентрата. Полученное значение Ci есть результат одного определения в процентах.

5.3.4. Ход анализа повторяют по пп. 5.3.1—5.3.3 и получают С₂ — результат второго определения.

Таблица П

Определяемый элемент Длина волны фото-нетрируемой линии, нм Элемент сравнения Длина волны фотояет-рируемой линии, нм Железо 299,95 Медь 301, № Титан 3^18,64 Ванадий 318,54 Алюминий 255,124 Медь 282,43 Кальций 317,93 Ванадий 318,5(4 Магний 27-8,14 Медь 301,08

5.4. Обработка результатов

5.4.1.    За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений.

5.4.2.    Расхождения (разность) между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл. 12.

Таблица 12

Определяемая примесь Массовая доля, % Допускаемое расхождение, % Окись железа 0,020 0,007 0,09 0.03 0,3 0,1 Двуокись титана 0,10 0,04 0,30 0,11 ш 0,56 Окись алюминия 0,20 0,06 1,80 0,45 3,00 0,75 Окись кальция 0,020 0,006 0,10 0,03 0,30 0,09 Окись магния 0,020 0,006 0,10 0,03 0,30 0,09

(Измененная редакция, Изм. № 1). 191

6 СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА, НИОБИЯ, ТАНТАЛА И ТИТАНА В ЛОПАРИТОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ

Метод основан на зависимости интенсивности аналитической линии определяемого элемента от его концентрации в растворе анализируемой пробы, распыляемом в аргоновую плазму индукционного высокочастотного разряда.

6.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрально-аналитический комплекс, состоящий из высокочастотного генератора (27,12 МГц) с максимальной мощностью не менее 1,5 кВт, плазменной горелки с распылительной системой, квантометра (полихроматора) и монохроматора с обратной линейной дисперсией не хуже 0,5 нм/мм, с фотоэлектрической регистрацией интенсивности излучения, управляющей ЭВМ, дисплея и печатающего устройства.

Весы аналитические ВЛР-200 г или аналогичные.

Весы технические ВПТ-1 или аналогичные.

Плитка электрическая.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру 1000 °С.

Чашки платиновые вместимостью 50 см³.

Тигли стеклоуглеродные вместимостью 50 см³.

Колбы мерные вместимостью 50, 100, 250, 1000 см³.

Колба коническая вместимостью 100 см³.

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

Пипетки без делений вместимостью 5, 10, 25 см³.

Цилиндры мерные вместимостью 50, 100, 500 см³.

Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 150., 1000 см³.

Воронки стеклянные.

Аргон по ГОСТ 10157-79.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и раствор с молярной концентрацией 6 моль/дм³.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769-78.

Литий тетраборнокислый по ТУ 6—09—4511—77.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Пятиокись ниобия по ГОСТ 23620-79.

Пятиокись тантала по ТУ 6—09—20108—77, ос. ч. 7—3.

Двуокись титана по ТУ 6—09—3811—74, ос. ч. 5—2.

Железо металлическое восстановленное с массовой долей основного вещества не менее 99,9 %•

192

ГОСТ 25702.18-83 С. 20

Раствор для выщелачивания с молярной концентрацией серной жислоты 2 моль/дм³ и массовой концентрацией перекиси водорода 50 г/дм³, готовят следующим образом: к 365 см³ воды приливают при перемешивании 55 см³ серной кислоты, 80 см³ перекиси водо-рода и перемешивают.

Раствор для разбавления с молярной концентрацией серной кислоты, 1 моль/дм³ и массовой концентрацией перекиси водорода 30 г/дм³ готовят следующим образом: к 845 см³ воды при пос-тоянном перемешивании приливают 55 см³ серной кислоты, 100 см³ перекиси водорода и перемешивают.

«Фоновый» раствор № 1 готовят следующим образом: 1 г тет-раборнокислого лития растворяют при нагревании в растворе для выщелачивания, помещают его в мерную колбу вместимостью 100 см³, до метки доводят этим же раствором и перемешивают. 1 см³ раствора содержит 10 мг тетраборнокислого лития. (Раствор используют при приготовлении комбинированных растворов срав-нения).

«Фоновый» раствор № 2 готовят разбавлением в 10 раз «фонового» раствора № 1. Разбавление проводят раствором для раз* бавления. 1 см³ раствора содержит 1 мг тетраборнокислого лития.

Раствор окиси железа (III).

Раствор А. Навеску металлического железа массой 0,6994 г растворяют в 10 см³ смеси соляной и азотной кислот (3:1), разбавляют водой до 50 см³, кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, до метки доливают водой и перемешивают. 1 см³ раствора содержит 1 мг окиси железа (ш).

Раствор пятиокиси ниобия.

Раствор Б. Навеску пятиокиси ниобия 0,1 г помещают в платиновую чашку или стеклоуглеродный тигель, смешивают с 1 г тетраборнокислого лития и сплавляют в муфельной печи при 950—■ —1000 °С в течение 15 мин до получения однородного плава. Плав растворяют при слабом нагревании в растворе для выщелачивания. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки тем же раствором и перемешивают. 1 см³ раствора Б содержит 1 мг пятиокиси ниобия.

Растворы пятиокиси тантала

Раствор В. Навеску пятиокиси тантала 0,1 г помещают в платиновую чашку или стеклоуглеродный тигель, смешивают с 1 г тет-раборнокислого лития и сплавляют в муфельной печи при 950— —1000°С в течение 15 мин до получения однородного плава. Плав растворяют при слабом нагревании в растворе для выщелачивания. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, до-

193

I

С. 3 ГОСТ 25702 18—83

Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.

Кобальт марки К-0 по ГОСТ 123-78.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79 или натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76.

Титана двуокись марки ОС.Ч. 6—2.

Хрома окись марки ОХМ-О металлургическая по ГОСТ 2912-79.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627-74.

Фенидон (1-фенилпиразолидон).

Проявитель; готовят следующим образом: 80 г сернистокислого натрия безводного, 20 г гидрохинона, 80 г углекислого натрия безводного или 216 г кристаллического, Ь г бромистого калия, 1 г фенидона последовательно растворяют в воде, доводят объем раствора водой до 1000 см³, перемешивают и фильтруют; перед проявлением приготовленный раствор разбавляют водой в соотношении 1:3.

Фиксаж; готовят следующим образом: 250 г серноватистокислого натрия, 25 г сернистокислого натрия безводного, 50 см³ серной кислоты, разбавленной 1:9, последовательно растворяют в 750—

—800 см³ воды и доводят объем раствора водой до 1000 см³ и перемешивают.

Допускается применять проявитель и фиксаж, рекомендованные для применяемых фотопластинок.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2. Подготовка к анализу

2.2.1.    Приготовление образцов сравнения

2.2.1.1.    Основу для образцов сравнения (ОС) готовят следующим образом: 40 г двуокиси титана и 20 г окиси железа тщательно перемешивают в агатовой или яшмовой ступке в течение 5 ч, периодически добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. Затем смесь переносят в фарфоровую чашку, высушивают в сушильном шкафу при 110—120 °С, прокаливают в муфельной печи при температуре 950—1000 °С в течение 1 ч, охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры и растирают в ступке в течение 30 мин.

2.2.1.2.    Головной образец сравнения (ГОС), содержащий по 12% окиси алюминия и двуокиси кремния и 6% окиси хрома, го-

176

водят до метки тем же раствором и перемешивают. 1 см³ раствора

В содержит 1 мг пятиокиси тантала. Раствор пригоден для использования в течение 10 суток.

Раствор Г. 5 см³ раствора В переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки раствором для выщелачивания и перемешивают. 1 см³ раствора Г содержит 50 мкг пятиокиси тантала.

Раствор двуокиси титана.

Раствор Д. Навеску предварительно прокаленной при темпера-туре 850—900°С двуокиси титана массой 0,1 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см³, прибавляют 2,0 г сернокислого аммония, 12 см³ серной кислоты и нагревают до полного растворения навески. Охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора Д содержит 1 мг двуокиси титана.

6.2. Проведение анализа

6.2.1. Приготовление растворов сравнения (PC)

Раствор сравнения (РС-3) готовят следующим образом. В мерную колбу вместимостью 100 см³ вводят необходимые объемы растворов элементов в количествах, указанных табл. 13, до метки доводят раствором для разбавления.

Раствор сравнения (РС-2) готовят разбавлением раствора сравнения (РС-3) в 2 раза. (Предварительно в мерную колбу вместимостью 50 см³ помещают 2,5 см³ «фонового» раствора № 1).

Таблица 1S Приготовление раствора сравнения (РС-3)

Компонент Обозначение раствора Концентрация вводимого раствора, мг/см# Объем вводимого раствора, см* Окись железа (III) А 1,00 0,5 Лятиокись ниобия Б 1,00 ■2,0 Пятиошсь тантала Г 0,05 5,0 Двуокись титана д 1,00 5,0 «Фоновый» раствор № 1 101,0 ао

Раствор сравнения (РС-1) готовят разбавлением раствор* сравнения (РС-3) в 10 раз. (Предварительно в мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 9 см³ «фонового» раствора № L Аликвотные части разбавляют раствором для разбавления).

Концентрации компонентов в растворах сравнения приведены s табл. 14.

194

ГОСТ 25702.18-83 С. 4

товят следующим образом: 1,8 г окиси алюминия, 1,8 г двуокиси кремния, 0,9 окиси хрома и 10,5 г основы тщательно растирают в

ступке в присутствии небольшого количества спирта в течение 2 ч-Смесь переносят в фарфоровую чашку, высушивают в сушильном шкафу при 110—120 °С и прокаливают в муфельной печи при 950—1000 °С в течение 2 ч, охлаждают до комнатной температуры и вновь растирают в ступке в течение 30 мин.

Остальные образцы сравнения (ОС) готовят последовательным разбавлением ГОС, а затем каждого последующего образца основой (п. 2.2.2.1). Массовая доля определяемых примесей и вводимые навески основы и разбавляемого образца указаны в табл. 1. При разбавлении производят растирание в ступке, сушку и прокаливание, как указано выше для головного образца сравнения (ГОС) Все исходные окислы предварительно прокаливают в фарфоровых тиглях в муфельной печи при 900 °С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры; вспомогательные приспособления (ступки, пестики, шпатели и т. п.) протирают спиртом.

Таблица I

Образец сравнения Массовая доля окисей, % Масса, г алюминия и кремния хрома основы разбавляемого образца сравнения ОС-1 6,0 3,0 14 14 (ГОС) ОС-2 4,0 2,0 8 16 (ОС-1) ОС-3 2,0 1,0 11 1)1 (ОС-2) ОС-4 1,0 0,5 ю. 10 (ОС-3) ОС-5 0,5 0,25 8 8 (ОС-4) ОС-6 0,2 0,1 7,5 5 (ОС-5>

2.2.2. Приготовление буферной смеси

2.2.2.1. Вначале готовят графитовый порошок с окисью кобальта. Для этого навеску металлического кобальта массой 0,012 г помещают в стакан вместимостью 50 см³, приливают 20 см³ азот* ной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют воды и кипятят на электрической плитке до удаления окислов азота. Затем в фарфоровую чашку помещают 6 г графитового порошка, переносят в нее полученный раствор кобальта, упаривают на водяной бане почти досуха при тщательном перемешивании и охлаждают. Смачивают водой и опять упаривают почти досуха. Смачивание водой и упаривание производят еще 2—3 раза, затем сушат на плитке до полного удаления окислов азота. После охлаждения полученную смесь растирают в течение 3 ч.

177

Просушивают углекислый барий 2 ч при 150°С и охлаждают

в эксикаторе до комнатной температуры. Навеску углекислого бария массой 4 и 6 г смеси графитового порошка с окисью кобальта помещают в агатовую ступку и перетирают в течение 3 ч. Готовую буферную смесь хранят в эксикаторе.

2.3. Проведение анализа

2.3.1.    Навеску прокаленного в течение 10 мин при 700—800°С концентрата или образца сравнения (ОС) массой 30 мг смешивают с навеской буферной смеси массой 150 мг в течение 10 мин и плотно набивают в кратеры четырех электродов. Между электродами зажигают дугу переменного тока без применения активиза-тора (разведением предварительно сомкнутых концов электродов). Ток дуги — 10 А, время экспозиции — 100 с, расстояние между электродами поддерживают равным 2 мм. Спектры фотографируют в области длин волн 230,0—330,0 нм; ширина щели спектрографа 0,015 мм.

Спектры каждой пробы и каждого образца сравнения (ОС) фотографируют по два раза. Фотопластинки проявляют при температуре 18—20 °С, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде 15 мин и сушат.

2.3.2.    В каждой спектрограмме измеряют почернения аналитической линии S_aH определяемого элемента и линии элемента сравнения S_Cp (см. табл. 2) и вычисляют их разность AS = S_aH—S_CP. По значениям ASj и AS₂, полученным по двум спектрограммам для Каждого образца, вычисляют среднее арифметическое AS.

Т а бдища 2

Определяемый влемент Длина волны фотометрируемой линии, нм Элемент сравнения Длина волны фотометрируемой линии, нм Массовая доля ояведе-ляемой окиси, % Алюминий 265,1249 Кобальт 243,666 От 0,5 до 6,0 257,510 232,136 » 0,5 » 2,5 Кремний 243,516 243,666 » 0,5 » 6,0 Хром 266,87,1 243,666 » 0,7 > 3 266,716 2512,166 » 0,1 » 1,5

Используя полученные значения AS для образцов сравнения строят градуировочный график в координатах AS, lg С, где С— массовая доля определяемой примеси в образце сравнения в процентах.    _

По значениям AS той же аналитической пары, полученным для спектров анализируемого концентрата, находят по градуировочно-

178

ГОСТ 25702.18-83 С. «

му графику массовую долю определяемой примеси С\— результат одного определения в процентах.

2.3.3. Ход анализа повторяют по пп. 2.3.1 и 2.3.2 и получают величину Сг — результат второго определения.

2.4. Обработка результатов

2.4.1.    За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений.

2.4.2.    Расхождения (разность) между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл. 3.

Таблица 3

Массовая доля окиси алюминия, двуокиси кремния и окиси хрома, % Допускаемое расхождение, % , для окиси алюминия двуокиси кремния окиси хрома су 10 0,05 0,50 0,11 0,10 0-12 2,00> 0,45 0,40 0,45 3,00 0-76 0,60 0,65 6,00 1,3 и —

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, ЖЕЛЕЗА, КРЕМНИЯ И ЦИРКОНИЯ В РУТИЛОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ

3.1. Аппаратура, материалы и реактивы

Весы аналитические.

Весы торсионные.

Весы технические.

Печь электрическая муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1200°С.

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий темпе-ратуру 150°С.

Спектрограф кварцевый типа ИСП-30 с трехлинзовой системой освещения щели.

Спектропроектор типа ПС-18.

Генератор дуговой переменного тока типа ДГ-2 с дополнительным реостатом, обеспечивающий силу тока не менее 20А.

Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2.

Графит порошковый по ГОСТ 23463-79, ос. ч.

Станок для заточки угольных электродов.

Ступки с пестиками (яшмовые, агатовые и из оргстекла).

179

С 7 ГОСТ 25702.18-88

Угли графитированные для спектрального анализа марки ОС. Ч. 7—3.

Электроды, выточенные из углей марки ОС.Ч.7—3 с кратером диаметром 1,3 мм, глубиной 4 мм, высотой заточенной части 10 мм, внешним диаметром заточенной части 2,8 мм.

Фотопластинки «микро», чувствительностью 65 ед. или аналогичные им.

Чашка кварцевая.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.

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

Алюминия окись безводная.

Железа окись по ГОСТ 4173-77.

Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.

Кобальт марки К-0 по ГОСТ 123-78.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.

Литий фтористый, ос. ч.

Магний фтористый, чистый для монокристаллов по НТД.

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79 или натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76.

Титана двуокись марки ОС.Ч. 6—2 рутильной формы.

Циркония двуокись марки ОС.Ч. 7—3.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627-74.

Фенидон (1—фенилпирозалидон).

Проявитель; готовят следующим образом: 80 г сернистокислого натрия безводного, 20 г гидрохинона, 80 г углекислого натрия безводного или 216 г кристаллического, 5 г бромистого калия, 1 г фенидона растворяют в воде, доводят объем раствора водой до 1000 см³, перемешивают и фильтруют; перед проявлением приготовленный раствор разбавляют водой в соотношении 1:3.

Фиксаж; готовят следующим образом: 250 г серноватистокислого натрия, 25 г сернистокислого натрия безводного, 50 см³ серной кислоты, разбавленной 1:9, растворяют в воде, доводят объем водой до 1000 см³ и перемешивают.

3.2. Подготовка к анализу

3.2.1.    Приготовление образцов сравнения

3.2.1.1.    Головной образец сравнения, содержащий по 18 % окиси алюминия и двуокиси циркония и по 24 % двуокиси кремния и

ГОСТ 25702 18—83 С. 8

окиси железа, готовят следующим образом: 360 мг окиси алюминия, 360 мг двуокиси циркония, 480 мг двуокиси кремния, 480 мг окиси железа и 320 мг двуокиси титана перетирают в агатовой или

яшмовой ступке в присутствии спирта в течение 3 ч. Спирт выжигают, смесь переносят в кварцевую, чашку, прокаливают в муфельной печи при температуре 1000 °С в течение 1 ч и вновь тщательно растирают в ступке в течение 30 мин.

3.2.1.2. Остальные образцы сравнения готовят последовательным разбавлением головного образца сравнения, а затем каждого последующего образца основой — двуокисью титана. Содержание определяемых примесей и вводимые навески основы и разбавляемого образца указаны в табл. 4. При разбавлении производят растирание в ступке, сушку и прокаливание, как указано выше головного образца сравнения. Все исходные окислы предварительно прокаливают в фарфоровых тиглях в муфельной печи при 900 °С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.

Таблица 4

Образец сравнения	Массовая доля, %, окисей		Масса, г
	алюминия и циркония	железа и кремния	основы	разбавляемого образца сравнения
ОС-1	4,5	6,0	5,25	1,75 (ГОС)
ОС-2	3,0	4,0	2	4 (ОС-1)
ОС-3	-1,12	1,6	3,6	2,4 (ОС-2)
ОС-4	0,6	0,8	3	3 (ОС-3)
ОС-5	ю	0,4	3	3 (ОС-4)
ОС-6	0,15	0s 2	2	2 (ОС-6)

3.2.2. Приготовление буферной смеси

3.2.2.1. Буферную смесь, состоящую из графитового порошка, содержащего 0,4% кобальта, и смеси (1:1) фтористого лития и фтористого магния, готовят следующим образом: навеску кобальта массой 0,08 г растворяют при нагревании в 5 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят до удаления окислов азота. В кварцевую чашку помещают 20 г графитового порошка, переносят в нее полученный раствор кобальта, содержимое чашки упаривают на водяной бане почти досуха при тщательном перемешивании. Осадок со стенок смывают водой и снова упаривают досуха, повторяя эту операцию 2—3 раза; после этого осадок отделяют от стенок чашки и прокаливают при 300—400°С в течение 15—20 мин. Навеску приготовленного графитового порошка массой 18 г и 08 г смеси, приготовленной из 0,5 г фторис-

181

С. 9 ГОСТ 25702.18-83

того лития и 0,5 г фтористого магния, помещают в ступку и тщательно перетирают в течение 1 ч.

3.3. Проведение анализа

3.3.1.    Все вспомогательные приспособления (лодочку весов, ступки, пестики, штатив спектрографа) предварительно протирают этиловым спиртом.

Навеску концентрата или образца сравнения массой 20 мг смешивают с 190 г буферной смеси, растирают в ступке в присутствии этилового спирта в течение 10 мин, затем спирт выжигают. Полученной смесью плотно набивают кратеры четырех заточенных угольных электродов. Торцы электродов затирают анализируемой смесью до получения блестящей поверхности. Спектры каждой анализируемой пробы и каждого образца сравнения фотографируют по два раза при ширине щели 0,015 мм. При фотографировании спектров электроды устанавливают попарно вертикально в зажиме держателей. Дугу переменного тока зажигают без применения активизатора разведением концов электродов.

Силу тока дуги, равную 12 А, и дуговой промежуток (2 мм) во время горения дуги поддерживают постоянными. Время экспозиции — 60 с.

3.3.2. Фотопластинки проявляют при температуре    18—20°С, промывают водой, фиксируют, вновь промывают в проточной воде 15 мин и сушат.

3.3.3.    В каждой спектрограмме измеряют почернения аналитической линии S_ан определяемого элемента и линии элемента сравнения S_cр (см. табл. 5) и вычисляют их разность AS — S_an S_cp.

Таблица 5

Определяемый элемент Длина волны фотометри-руеыой линии, нм Элемент сравнения Длина волны фотометрн-руемой линии, им Алюминий 257,51 Кобальт 2612,90 Железо 250,84 » 25.8,03 Кремний 25(1,43 258,03 Цирконий 257,13 Титан 257,126

По значениям ASi и AS₂, полученным по двум спектрограммам для каждого образца, вычисляют среднее арифметическое AS. Используя полученные значения AS для образцов сравнения,

строят градуировочный график в координатах AS, lg С, где С — массовая доля определяемой примеси в образце сравнения в про-центах.

ГОСТ 25702.18-85 С. 10

По значениям AS той же аналитической пары, полученным для спектров анализируемых проб, находят по графику массовую долю определяемой примеси Сх — результат одного определения в процентах.

3.3.4.    Ход анализа повторяют по пп. 3.3.1—3.3.3 и получают величину Сг — результат второго определения.

3.4.    Обработка результатов

3.4.1.    За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений.

3.4.2.    Расхождения (разность) между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл. 6.

Таблица 6

Определяемая примесь Массовая доля, % Допускаемое расхождение. % Окись алюминия 0.20 0,08 0,60 0,25 3,00 ш Окись железа 0,60 ОД 4 з.со 0,85 4,00 1,13 Двуокись кремния 0,30 0,08 0,50 0,13 1,50 0,25 3,00 0,75 Двуокись циркония 0,30 0,11 1,00 0,23 2,5-0 0.93

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, БАРИЯ, ЖЕЛЕЗА И КРЕМНИЯ

В ЦЕЛЕСТИНОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ

4.1. Аппаратура, материалы и реактивы

Весы аналитические.

Весы торсионные.

Весы технические.

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

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру 150 °С.

Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 с решеткой 60Q штр/мм, с трехлинзовой системой освещения щели.

183

1

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

2

Переиздание (май 1994 г.) с Изменением Л® 1,

утвержденным в сентябре 1988 г.

(МУС 1—89),