ГОСТ 22221.1-76
Группа А39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КОНЦЕНТРАТЫ ОЛОВЯННЫЕ
Метод определения массовой доли олова*
Tin concentrates. Method for the determination of tin content
ОКСТУ 1722**
_____________________
* Наименование стандарта. Измененная редакция, Изм. N 2.
** Введено дополнительно, Изм. N 2.
Срок действия с 01.01.1978 г.
до 01.01.1983 г.*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 2, 1993 год). - Примечание изготовителя базы данных.
РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским институтом оловянной промышленности (ЦНИИолово)
Директор Е.В.Гуляихин
Руководитель темы Л.В.Мищенко
Исполнители: О.А.Руденко, В.С.Мешкова, Н.М.Гришаева, Т.И.Костина
ВНЕСЕНЫ Министерством цветной металлургии СССР
Зам. министра В.С.Устинов
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИС)
Директор А.В.Гличев
УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного стандарта Совета Министров СССР от 2 ноября 1976 г. N 2484
ВЗАМЕН ГОСТ 13171-67
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.12.82 N 4905 с 01.04.83, Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.06.87 N 2862 с 01.01.88
Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту ИУС N 3, 1983 год, ИУС N 11, 1987 год
Настоящий стандарт распространяется на оловянные концентраты всех марок и устанавливает объемный йодометрический метод определения массовой доли олова.
Метод основан на восстановлении олова (IV) алюминием в солянокислом растворе с последующим растворением металлического олова в избытке соляной кислоты и титровании олова (II) раствором йода.
Разложение навески и отделение мешающих примесей производят путем обжига или обработки навески азотной кислотой с последующим сплавлением с перекисью натрия или путем спекания ее со смесью цинкового порошка и хлористого аммония с выщелачиванием спека соляной кислотой.
Вольфрам отделяют при помощи желатина в присутствии коллектора - кремниевой кислоты.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 27329-87.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1.2. Требования безопасности - по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
1.3. Контроль правильности результатов анализа осуществляют с использованием государственных стандартных образцов (ГСО) состава оловянных концентратов: ГСО 1284-79 - ГСО 1291-79.
Стандартные образцы анализируют одновременно с исследуемой пробой с тем же числом параллельных определений.
Отклонение среднего воспроизведенного значения массовой доли олова в стандартном образце от аттестованного значения, обозначенного в свидетельстве на него, не должно превышать половины допускаемых расхождений, установленных стандартом.
(Введен дополнительно, Изм. N 1. Измененная редакция, Изм. N 2).
1.4. Допускается применение других методов, не уступающих по точности указанным в стандарте.
При разногласиях в оценке качества химический состав оловянных концентратов должен определяться по методу, установленному стандартом.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
2.1. Для проведения анализа применяют:
электропечь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева до 900 °С;
тигли фарфоровые высотой не менее 30 мм по ГОСТ 9147-80;
тигли железные;
затвор Геккеля;
штатив для тиглей (см. чертеж);
кислоту соляную по ГОСТ 3118-77 и разбавленную 3:2, 1:5 и 1:19;
кислоту азотную по ГОСТ 4461-77;
натрия гидрат окиси (натр едкий) по ГОСТ 4328-77, раствор концентрации 20 г/дм
;
алюминий металлический марок А99, А97, А95 по ГОСТ 11069-74* или ГОСТ 11070-74 в виде пластинок или в виде стружки;
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 11069-2001. - Примечание изготовителя базы данных.
аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867-77 и раствор концентрации 50 г/дм;
аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72;
натрий двууглекислый по ГОСТ 4201-79, насыщенный раствор;
натрий кремнекислый по ГОСТ 4239-77, раствор концентрации 20 г/дм;
натрия перекись;
натрий хлористый по ГОСТ 4233-77;
крахмал растворимый по ГОСТ 10163-76, свежеприготовленный раствор концентрации 10 г/дм;
желатин пищевой по ГОСТ 11293-78*, свежеприготовленный раствор концентрации 10 г/дм;
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 11293-89. - Примечание изготовителя базы данных.
калий йодистый по ГОСТ 4232-74;
кобальт хлористый по ГОСТ 4525-77, раствор концентрации 10 г/дм;
порошок цинковый по ГОСТ 12601-76, марки ПЦ0, ПЦ1 или ПЦ2;
смесь для спекания; готовят следующим образом: 50 г цинкового порошка и 5 г хлористого аммония растирают раздельно в сухой ступке до исчезновения комков. Порошки соединяют и растирают в ступке до равномерного смешивания;
олово по ГОСТ 860-75, марки О1 или ОВЧ;
йод по ГОСТ 4159-79, раствор концентрации 0,02 или 0,05 моль/дм: 40 г йодистого калия и 2,6 или 6,5 г йода помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, приливают несколько капель воды, перемешивая до полного растворения йода. Раствор доливают до метки водой и перемешивают. Раствор переливают в склянку из темного стекла.
Титр раствора устанавливают по олову через 10-15 сут после приготовления.
Для этого 0,08-0,12 г олова в виде тонкой мелконарезанной фольги помещают в коническую колбу вместимостью 250-500 см, приливают 20-30 см соляной кислоты и 2-3 см раствора хлористого кобальта.
Растворение навески проводят без нагревания. Далее приливают 80-150 см воды, вносят 2 г алюминия и продолжают анализ, как описано в п.3.1. Время восстановления при этом не должно быть менее 90 мин.
Для варианта определения массовой доли олова, при котором разложение навески осуществляется путем спекания со смесью цинкового порошка с хлористым аммонием, титр раствора устанавливают следующим образом: навеску олова массой 0,08-0,12 г в виде тонкой мелко нарезанной фольги помещают в коническую колбу вместимостью 250-500 см, приливают 20-30 см соляной кислоты и 2-3 см раствора хлористого кобальта. Растворение навески проводят без нагревания (раствор 1). Параллельно в фарфоровый тигель помещают 5-6 г смеси для спекания и нагревают в муфельной печи, как указано в п.3.3. Тигель с содержимым охлаждают, помещают в колбу вместимостью 250 см, приливают 50 см разбавленной 3:2 соляной кислоты и растворяют спек, как указано в п.3.3 (раствор 2).
Полученные растворы объединяют, приливая раствор 2 к раствору 1.
К объединенному раствору приливают 60 см воды, добавляют 2-3 г алюминия и далее поступают, как указано в п.3.3. Время восстановления при этом не должно быть менее 90 мин.
Титр раствора йода (
) по олову вычисляют по формуле
,
где 
- масса навески олова, г;
- объем раствора йода, израсходованный на титрование олова, см.
Рис. Штатив для тиглей
Штатив для тиглей
1 - фиксатор тиглей; 2 - основание; 3 - соединительная стойка
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2а. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
2а.1. Проба оловянного концентрата, используемая для проведения анализа, должна быть измельчена до размера частиц, не превышающего 0,071 мм.
Раздел 2а.1. (Введен дополнительно, Изм. N 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Для оловянных концентратов любой марки
3.1.1. Навеску оловянного концентрата массой 0,25-0,5 г помещают в фарфоровый тигель, обжигают при температуре 400-500 °С в течение 20-30 мин, охлаждают и переносят в стакан вместимостью 300 см. Приливают 10 см азотной кислоты и содержимое стакана выпаривают досуха.
К остатку приливают 3-5 см азотной кислоты и повторяют выпаривание. Нерастворимый остаток прокаливают, охлаждают, приливают 5 см азотной кислоты, 2 г азотнокислого аммония, 100 см горячей воды и содержимое стакана нагревают до кипения. Полученный раствор с осадком оставляют на 12 ч. После отстаивания раствор фильтруют через плотный фильтр, содержащий фильтробумажную массу, количественно переносят осадок на фильтр, и промывают 4-5 раз раствором азотнокислого аммония. Осадок с фильтром переносят в железный тигель, слегка подсушивают и озоляют при 500-600 °С.
Содержимое тигля охлаждают, смешивают с шести-восьмикратным количеством перекиси натрия, покрывают сверху еще 1-1,5 г перекиси натрия и нагревают в муфельной печи вначале на переднем крае муфеля, затем, передвигая тигель в более горячую зону печи, прокаливают при 700-750 °С до получения однородного плава вишнево-красного цвета. Слегка остывший тигель с помощью железных щипцов осторожно опускают на несколько секунд в стакан с холодной водой так, чтобы уровень воды был на 5-7 мм ниже края тигля, при этом с тигля спадает образовавшаяся окалина. Освобожденный от окалины тигель помещают в стакан вместимостью 400 см и приливают 50 см воды. После разложения плава тигель вынимают и обмывают горячей водой, подкисленной разбавленной 1:19 соляной кислотой. Содержимое стакана охлаждают и при непрерывном перемешивании приливают соляную кислоту в количестве, необходимом для растворения гидроокисей, и избыток 20-25 см. Окалину отфильтровывают через тампон из ваты и промывают вату горячей разбавленной 1:5 соляной кислотой. Фильтрат и промывные воды собирают в колбу вместимостью 500 см, доливают водой до объема раствора 150 см и прибавляют 2-3 г алюминия. Восстановление ведут при температуре 30-40 °С.
После исчезновения окраски железа (III) оставляют раствор на 40-60 мин (не менее 60 мин при массовой доле олова в концентрате свыше 50%), следя за тем, чтобы в растворе присутствовал металлический алюминий.
Процесс восстановления при выстаивании раствора должен проходить таким образом, чтобы пузырьки газа пронизывали весь раствор. Если с течением времени реакция замедляется, приливают 3-5 см соляной кислоты и продолжают восстановление.
Выделившуюся губку олова и остатки алюминия растворяют, приливая 30 см соляной кислоты и 10 капель раствора хлористого кобальта и нагревая раствор до слабого кипения.
Кипение поддерживают до полного растворения губки олова и алюминия, следя за тем, чтобы в растворе вплоть до полного закипания находился небольшой избыток алюминия.
После окончания растворения губки олова и алюминия колбу закрывают пробкой с затвором Геккеля, заполненным раствором двууглекислого натрия, и содержимое колбы охлаждают в проточной воде до температуры не выше 20 °С. В затвор Геккеля по мере необходимости доливают раствор двууглекислого натрия. После охлаждения убирают затвор, добавляют 3-5 см свежеприготовленного раствора крахмала и титруют олово раствором концентрации 0,02 или 0,05 моль/дм до появления неисчезающей бледно-синей окраски.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2)
3.1.2. Если навеска концентрата содержит более 15 мг вольфрама, к охлажденному раствору после выщелачивания плава водой, полученному согласно п.3.1.1, приливают при непрерывном помешивании соляную кислоту в количестве, необходимом для растворения гидроокисей, и избыток 30-40 см. Далее приливают 10 см раствора кремнекислого натрия, 10 см раствора желатина, перемешивают и оставляют при 60-70 °С до полной коагуляции осадка, периодически помешивая содержимое стакана стеклянной палочкой.
Осадок отфильтровывают через тампон из фильтробумажной массы, промывают 4-5 раз горячей разбавленной 1:19 соляной кислотой.
Фильтрат и промывные воды собирают в колбу вместимостью 500 см, доливают водой до объема 200 см, прибавляют 1,5-2 г алюминия и далее анализ проводят, как указано в п.3.1.1.
(Измененная редакци
я, Изм. N 1).
3.2. Для концентратов при массовой доле меди и мышьяка не более 10 мг каждого во взятой навеске
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.2.1. Навеску концентрата массой 0,25-0,5 г помещают в фарфоровый тигель и обжигают при 400-600 °С в течение 20-30 мин. Содержимое тигля охлаждают, переносят в железный тигель и смешивают с шести-восьмикратным количеством перекиси натрия. Содержимое тигля нагревают в муфельной печи вначале на переднем крае муфеля, затем, передвигая тигель в более горячую зону печи, прокаливают при 700-750 °С до получения однородного плава вишнево-красного цвета. Далее анализ проводят, как указано в п.3.1.1.
Если в навеске содержится более 15 мг вольфрама, ее обжигают в фарфоровом тигле, сплавляют с перекисью натрия в железном тигле и далее анализ продолжают, как указано в п.3.1.2.
3.3. Для концентратов при массовой доле не более 20 мг меди во взятой навеске
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.3.1. На дно фарфорового тигля помещают 2-3 г смеси для спекания, затем навеску концентрата массой 0,25-0,5 г и присыпают еще 2-3 г смеси.
При массовой доле в пробе сульфидов, примесей органического характера, а также при анализе концентратов, обработанных флотационными реагентами, навеску анализируемой пробы помещают на дно фарфорового тигля, вносят вместе со штативом для тиглей в муфельную печь и обжигают при 400-500 °С в течение 20-30 мин при открытой дверце муфельной печи. Затем муфель закрывают, температуру поднимают до 550-600 °С и продолжают обжиг в течение 10 мин. Тигель охлаждают и прибавляют 5-6 г смеси для спекания.
Содержимое тигля тщательно перемешивают стеклянной палочкой и уплотняют легким постукиванием дна тигля о стол. Сверху присыпают 1-1,5 г цинкового порошка, 2-3 г хлористого натрия, распределяя последний равномерным слоем толщиной 3-5 мм. Тигель помещают в штатив, вносят в муфельную печь, нагретую до 600-700 °С, и проводят спекание в течение 15-20 мин, поднимая температуру до 750-800 °С.
Тигель выдерживают при указанной температуре 5 мин, охлаждают и помещают в колбу вместимостью 500 см. Приливают 80 см разбавленной 3:2 соляной кислоты, 2-3 см раствора хлористого кобальта, накрывают колбу часовым стеклом и оставляют до прекращения бурной реакции. По окончании реакции содержимое колбы подогревают до 70-80 °С и выдерживают при этой температуре 5-7 мин, следя за тем, чтобы раствор не закипел. Колбу снимают с плиты, дают раствору остыть до комнатной температуры и вновь повторяют операцию подогревания. Содержимое колбы охлаждают до 30-40 °С, приливают 60 см воды, вводят 1,5-2 г алюминия и выдерживают в течение 30-60 мин (60 мин - при массовой доле олова в пробе более 50%), следя за тем, чтобы в растворе присутствовал металлический алюминий. Восстановление ведут в условиях, при которых исключено ускоренное растворение алюминия и разогревание раствора (температура не должна превышать 30-40 °С).
Выделившуюся губку олова и остатки алюминия растворяют, приливая 30 см соляной кислоты и нагревая содержимое колбы до слабого кипения, которое поддерживают до полного растворения губки олова и алюминия. Если реакция растворения идет бурно, нагревание прекращают на некоторое время. Необходимо следить за тем, чтобы в растворе вплоть до полного закипания находился небольшой избыток алюминия.
После окончания растворения губки олова и алюминия колбу закрывают пробкой с затвором Геккеля, заполненным раствором двууглекислого натрия, и содержимое колбы охлаждают в проточной воде до температуры не выше 20 °С. В затвор Геккеля по мере необходимости доливают раствор двууглекислого натрия. Затем затвор снимают, прибавляют 0,5 г йодистого калия, приливают 3-5 см свежеприготовленного раствора крахмала и титруют олово раствором йода до появления неисчезающей бледно-синей окраски.
Если в растворе после выщелачивания спека присутствует темный осадок в количествах, затрудняющих конец титрования, поступают следующим образом: раствор после выщелачивания спека охлаждают и фильтруют через помещенный в отверстие воронки тампон из фильтробумажной массы в колбу вместимостью 500 см.
Воронку перед фильтрованием промывают 2-3 раза разбавленной 1:5 соляной кислотой. После фильтрования колбу и осадок промывают 6-7 раз разбавленной 1:5 соляной кислотой.
К фильтрату прибавляют 1,5-2 г алюминия и проводят восстановление, растворение губки и титрование, как описано выше.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю олова (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где - титр раствора йода концентрации 0,02 или 0,05 моль/дм, вычисленный по олову; - объем раствора йода, израсходованный на титрование, см; - масса навески, г.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов трех определений, при доверительной вероятности 
0,95 не должны превышать значений, указанных в таблице.
Массовая доля олова, % | Допускаемые расхождения, % |
До 10 | 0,2 |
Св. 10 " 20 | 0,3 |
20 " 25 | 0,35 |
25 " 30 | 0,4 |
30 " 40 | 0,5 |
40 " 50 | 0,55 |
50 " 60 | 0,6 |
60 | 0,65 |
(Измененная редакция, Изм. N 2).