《含铁尘泥全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法》编制说明

1、含铁尘泥 全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法编制说明2019年8月含铁尘泥全铁含量测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法编制说明一、项目概况1 项目来源根据工业和信息化部2018 年第三季度行业标准制修订计划，由山东省冶金科学研究院有限公司、 冶金工业信息标准研究院等负责起草制定含铁尘泥全铁含量的测定高碘酸钾 (钠 )分光光度法（计划编号2018-1998T-YB ）行业标准。2 工作过程接到任务后，公司安排专人负责，认真做好标准制定与技术创新、试验验证、应用推广的统筹协调。按照制定标准的规范性、完整性、科学性的要求，经过收集相关资料、反复探讨研究形成了标准草案。2019 年 8 月 8 日全国

2、钢标准化技术委员会冶金固废资源分技术委员会在银川召开了该标准计划落实和标准研讨会。会上就该标准主要内容、目前的工作情况进行详细汇报，与会专家确定了标准主要试验验证内容及试验验证承担单位，并对标准草案进行了讨论，提出了修改意见，并就共同精密度试验样品准备及参加试验单位进行确定。根据会议精神和专家的意见，做了如下工作：1、将物料粒度定为120 目；2、质量分数由wTFe 改为 TFe；3、自行准备了5 个水平的精密度试验样品。经过试验测定，在2019 年 9 月 20 日前陆续发给相关试验单位进行共同精密度试验。2019 年 12 月底前，各实验室完成验证反馈试验数据。4、 2020 年 2 月前

3、完成标准征求意见稿，并开展征求意见；5、 2020 年 4 月完成标准送审稿。参加共同精密度试验的单位山东省冶金科学研究院、 马鞍山钢铁股份有限公司、 上海梅山钢铁股份有限公司、欧品检测技术（山东）有限公司、舞阳钢铁有限责任公司、鞍钢集团钢铁研究院、中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所。3 标准起草单位和工作人员二、制定本标准的必要性含铁尘泥是指钢铁生产过程中对所排烟尘进行干法除尘、湿法除尘和废水处理后的固1体废物 , 是钢铁工艺生产过程中产生的主要固体废物之一。其产量大、 含铁量高 ,尘泥产生量为每吨钢100-130kg, 造成大量资源浪费和环境污染。随着我国含铁尘泥产量的逐年增加，含铁尘泥

4、利用成为行业重点课题，特别是国家提出生态文明建设和节能减排政策，企业越来越重视冶炼固废物的处理和利用。含铁尘泥在国内的用途一般是返回烧结或炼铁，可用作转炉炼钢的冷却剂。但随着循环经济的发展，经处理后的含铁尘泥得到更广泛的应用，其化学成分和性能与建材等相符，用于混凝土、水泥、砂浆、砖等。含铁尘泥是一种质量轻、 颗粒微小的尘状物质， 含铁尘泥中主要化学成分有全铁 （ TFe）、氧化钙、氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝、五氧化二磷、氧化锌、氧化锰和碱金属等。其中铁量（质量分数） 为 30% 70%，是含铁尘泥的主要成分， 准确测定铁含量对含铁尘泥贸易、利用等有很大的影响。 含铁尘泥的化学成分检测方法作为

5、检验含铁尘泥性能的基础检验方法被科研院所、检测机构及钢厂试验室广泛应用。制定科学合理的检测方法标准， 规范含铁尘泥中全铁的测定， 对推动含铁尘泥的资源的再次使用，推进国家生态文明建设和节能减排建设意义重大。制定科学合理的方法标准，确保含铁尘泥的质量和稳定性，将推动含铁尘泥回收利用，在建材、道路等行业的应用，促进二次资源的再利用，推进二型社会建设。三标准编制原则本标准制定是根据中华人民共和国国家标准GB/T1.1-2009 标准化工作导则第 1部分：标准的结构和编写给出的规则起草；按照 GB/T6379.1测量方法与结果的准确度（准确度与精密度） 第二部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方

6、法确定方法准确度；同时充分考虑分析方法的可操作性、科学性、先进性、企业的实际应用情况等起草本标准。四 国内外相关标准目前尚未发现有与此相关的标准方法。未检索到有正式出版的高碘酸钾(钠 )分光光度法测定含铁尘泥中全铁含量的标准，而国内许多实验室已经采用高碘酸钾(钠 )分光光度法测定含铁尘泥中全铁含量，但是还没有一个统一的标准，本标准的制定就是为此而做的工作。制定时参考了以下标准：GB6730.5铁矿石化学分析方法三氯化钛一重铬酸钾容量法测定全铁2五标准主要技术内容1 适用范围本标准规定了含铁尘泥中全铁含量测定：测定范围小于20%70% （质量分数）2 主要内容方法原理、试样制备、仪器设备及试剂、

7、分析步骤、结果计算及试验报告等内容。六主要技术要点说明1 方法原理试样用硫磷混酸溶解 (或采用碳酸钠硼酸混合熔剂熔融 ,，熔块以盐酸加热分解 )，用氯化亚锡还原大部分三价铁。以中性红 ( 钨酸钠 )为指示剂，用三氯化钛还原剩余三价铁，用重铬酸钾氧化过量的还原剂。以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定还原的铁。2样品的制备为保证样品的均匀性按照 GB/T 2007.2 散装矿产品取样、制样通则手工制样方法中的方法制备试样。试样粒度不大于 120目。将过筛后的试样置于 105± 2的烘箱中烘干 1h，取出置于干燥器中冷却至室温后再称量。3 试验方法3.1 试料分解分解方法有两种，

8、一种是酸溶，一种是碱熔。由于含铁尘泥成分比较复杂，常含有还原性物质（如有机碳、金属铁、亚铁等），必须进行灼烧处理后再进行样品分解。a）硫酸 -磷酸分解法称取 0.20g(精确至 0.0001g)，将试料平铺于瓷舟中，放置于马弗炉，通空气，从室温加热至 500 ，再灼烧2 h。待试样冷却后，置于300mL 锥形瓶中，加入氟化钠溶液5mL ，将试样湿润摇开，加15mL 硫酸 -磷酸混合酸，2mL 硝酸，加热溶解试料，轻轻晃动锥形瓶1次2 次，继续加热至冒硫酸烟，当硫酸烟离液面5cm6cm 时取下锥形瓶。沿瓶壁加20mL盐酸，趁热滴加氯化亚锡溶液，至试液呈微黄色，冷却至室温，加约50mL 水， 1m

9、L 钨酸钠溶液，滴加三氯化钛溶液至试液呈蓝色。按6.3.2 滴定。b）碳酸钠、硼酸混合熔剂熔融，盐酸分解法称取 0.20g(精确至0.0001g) ，将试料平铺于瓷舟中，放置于马弗炉，通空气，从室温3加热至 500 ，再灼烧2 h。待试样冷却后，置于盛有2.5g 碳酸钠硼酸混合熔剂)的铂坩埚中，混匀，加上铂金盖，将铂坩埚置于950的高温炉中熔融10min20min 。从高温炉中取出并摇动坩埚，冷却。将铂坩埚置于盛有100mL 盐酸 (1+4)的 300mL 烧杯中，盖上表皿， 缓缓加热至试料溶解，溶解过程中不断滴加氯化亚锡溶液，保持试液呈微黄色，洗出铂坩埚及盖， 加水至约 150mL ，加 1

10、mL 钨酸钠溶液，滴加三氯化钛溶液至试液呈蓝色。按6.3.2 滴定。3.2 滴定滴加重铬酸钾溶液至蓝色消失或稍等至空气中的氧氧化至蓝色消失，加 5 滴二苯胺磺酸钠指示剂溶液， 用重铬酸钾标准滴定溶液滴定至试液由绿色至蓝绿色到最后滴变为紫红色时为终点。所消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积为V 。6.3.3 空自值的测定与试料同时分析 ,采用相同步骤和使用相同数量的试剂操作。a）方法中在加二苯胺磺酸钠指示剂溶液(4.14)之前 ,b）方法中在加硫酸磷酸混合酸(硫酸-磷酸混合酸， 3+3+4)之前，加 5.00mL硫酸亚铁铵溶液 (硫酸亚铁铵溶液， c(Fe2+)=0.050mol/L ),用重铬酸钾标

11、准滴定溶液(c(1/6K 2Cr2O7)=0.05000mol/L )滴定至终点 (消耗 V 1mL), 再加 5.00mL硫酸亚铁铵溶液 (c(Fe2+)=0.050mol/L ), 再以重铬酸钾标准滴定溶液(c(1/6K 2Cr2O7)=0.05000mol/L )滴定至终点( 消耗 V 2mL), 前后滴定消耗重铬酸钾标准淌定溶液体积之差V 0 即为空白值 (V 0 =V 1-V 2)。4 精密度实验统计本部分在 2020 年由 7 个实验室， 对 5 个不同水平的样品进行精密度共同试验，每个实验室对每个水平独立测试3 次，按 GB/T6379.1 和 GB/T6379.2 统计方法确定

12、的精密度。全铁分析原始数据见表1，方法一致性检验表2 ，精密度见表 3。表 1 全铁分析原始数据%水平实验室s1s2s3s4s519.5733.48846.84155.67262.667119.49933.41746.7755.60262.73719.49933.41746.7755.53162.737219.6133.54446.55755.88762.57519.55633.39546.61655.66662.7124s1s219.62433.69746.85955.92262.62719.72733.38646.43755.34562.627319.73733.34946.455.458

13、62.64119.80433.35746.35455.29162.69619.8933.17146.78855.76762.803419.9433.21746.63555.57262.83619.9232.97146.67755.51162.80819.40533.70246.66255.80562.715519.51633.65546.63555.71462.75819.52833.53846.80255.75862.81619.8833.53847.2355.3562.17619.7633.26647.1955.4362.4619.7933.38347.1855.3962.3719.673

14、33.27246.85355.45362.546719.67333.40146.91855.64662.6719.47333.39346.81255.52562.514表 2方法一致性检验%Cochran 检验Grubbs 检验Cochran 检验正常范单个高值：值 =0.490;围 :0-0.561.Grubbs 检验值 =1.539;P值因此不存在P 值 =0.328>0.05,=0.123>0.05,异常值 .单个低值：1=0.001680Grubbs 检验值 =1.169;P 值 =0.172>0.05,2=0.001289两个高值：3=0.001753Grubbs

15、检验值 =0.285;各组方差 :4=0.000633P 值 =0.321>0.05,5=0.004599两个低值：6=0.003900Grubbs 检验值 =0.485;7=0.013333P 值 =0.278>0.05,Cochran 检验正常范单个高值：值 =0.313;围 :0-0.561.Grubbs 检验值 =1.774;P值因此不存在P 值 =0.132>0.05,=0.738>0.05,异常值 .单个低值：1=0.001680Grubbs 检验值 =1.382;P 值 =0.487>0.05,2=0.022802两个高值：3=0.000379Gru

16、bbs 检验值 =0.312;各组方差 :4=0.017105P 值 =0.374>0.05,5=0.007132两个低值：6=0.018605Grubbs 检验值 =0.396;7=0.005224P 值 =0.456>0.05,正常范围 :0-1.938.不存在异常值 .正常范围 :0.102-1. 不存在异常值 .正常范围 :0-1.938.不存在异常值 .正常范围 :0.102-1.不存在异常值 .5s3s4s5样本s1s2s3s4Cochran检验正常范单个高值：值 =0.547;围 :0-0.561.Grubbs 检验值 =1.815;P值因此不存在P 值 =0.107

17、>0.05,=0.061>0.05,异常值 .单个低值：1=0.001680Grubbs 检验值 =1.506;P 值 =0.637>0.05,2=0.025622两个高值：3=0.001729Grubbs 检验值 =0.257;各组方差 :4=0.006249P 值 =0.271>0.05,5=0.008036两个低值：6=0.000700Grubbs 检验值 =0.487;7=0.002857P 值 =0.274>0.05,Cochran检验正常范单个高值：值 =0.308;围 :0-0.561.Grubbs 检验值 =1.392;P值因此不存在P 值 =0.

18、499>0.05,=0.769>0.05,异常值 .单个低值：1=0.004970Grubbs 检验值 =1.283;P 值 =0.351>0.05,2=0.019267两个高值：3=0.007262Grubbs 检验值 =0.315;各组方差 :4=0.017880P 值 =0.381>0.05,5=0.002071两个低值：6=0.001600Grubbs 检验值 =0.315;7=0.009512P 值 =0.619>0.05,Cochran检验正常范单个高值：值 =0.558;围 :0-0.561.Grubbs 检验值 =1.955;P值因此不存在P 值

19、=0.044<=0.05,单个低值：=0.052>0.05,异常值 .Grubbs 检验值 =1.099;1=0.001633P 值 =0.053>0.05,两个高值：2=0.004783Grubbs 检验值 =0.147;3=0.001330P 值 =0.099>0.05,各组方差 :4=0.000316两个低值：5=0.002569Grubbs 检验值 =0.585;6=0.022033P 值 =0.123>0.05,7=0.006789表 3方法的精密度%pmSr719.67019047619050.0623221278443504733.407513333

20、33337755.58547619047620.0945389816299026正常范围 :0-1.938.不存在异常值 .正常范围 :0.102-1. 不存在异常值 .正常范围 :0-1.938.不存在异常值 .正常范围 :0.102-1. 不存在异常值 .正常范围 :0-1.938.存在异常值 .* 异常值 :4=62.815667.正常范围 :0.102-1. 不存在异常值 .SR0.2508491399335416s5762.64214285714290.07507583467655150.16941202395928重复性标准差1：Sr = 0.072778 + 0.000238m;R2 = 0.068479重复性标准差2：lg(Sr) = -1.386147 + 0.186604lg(m).R2 = 0.200200再现性标准差1：SR = 0.177768 + 0.000323m;R2 = 0.026793再现性标准差2：lg(SR) = -0.876949 + 0.096536lg(m).R2 = 0.075679重复性标准差1：r = 0.205962 + 0.000674m;R2 = 0.068479重复性标准差2：lg(r) = -0.934361 + 0.186604lg(m).R2 = 0.200200