GB∕T 38216.3-2023 鋼渣 游離氧化鈣含量的測(cè)定 EDTA滴定和熱重分析法

CCSH34鋼渣游離氧化鈣含量的測(cè)定EDTA滴定和熱重分析法2023-12-28發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T38216《鋼渣》的第3部分。GB/T38216已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——GB/T38216.1鋼渣氧化鉻含量的測(cè)定二苯基碳酰二肼分光光度法；——GB/T38216.2鋼渣氟和氯含量的測(cè)定離子色譜法；——GB/T38216.3鋼渣游離氧化鈣含量的測(cè)定EDTA滴定和熱重分析法。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC183)歸口。本文件起草單位：中冶建筑研究總院有限公司、中冶節(jié)能環(huán)保有限責(zé)任公司、寧夏建龍?zhí)劁撚邢薰?、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、首鋼股份公司遷安鋼鐵公司、中國(guó)國(guó)檢測(cè)試控股集團(tuán)股份有限公司、湛江中冶環(huán)保運(yùn)營(yíng)管理有限公司、成都先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份有限公司、山東省冶金科學(xué)研究院有限公司、中冶檢測(cè)認(rèn)證有限公司、首鋼集團(tuán)有限公司、京津冀鋼鐵聯(lián)盟(遷安)協(xié)同創(chuàng)新研究院有限公司。Ⅱ鋼鐵行業(yè)作為原材料；經(jīng)穩(wěn)定化處理后的鋼渣是很好的綠色材料，可替代部分天然材料。在冶金固廢資源綜合利用標(biāo)準(zhǔn)體系中，鋼渣化學(xué)成分測(cè)定方法是非常重要的部分，在保證鋼渣產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。GB/T38216《鋼渣》服務(wù)于鋼渣的處理、加工、貿(mào)易和應(yīng)用，為鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展提供技——GB/T38216.1鋼渣氧化鉻含量的測(cè)定二苯基碳酰二肼分光光度法。目的在于規(guī)范鋼渣中氧化鉻含量的測(cè)定，鋼渣中鉻含量的準(zhǔn)確測(cè)定，對(duì)鋼渣進(jìn)行無(wú)害化處理和資源再利用，特別是綠色制造的需求具有重要意義。 -GB/T38216.2鋼渣氟和氯含量的測(cè)定離子色譜法。目的在于準(zhǔn)確測(cè)定鋼渣中氟含量、氯含量，更好滿(mǎn)足上下游行行業(yè)的應(yīng)用。 -GB/T38216.3鋼渣游離氧化鈣含量的測(cè)定EDTA滴定和熱重分析法。目的在于規(guī)范鋼渣中游離氧化鈣含量的測(cè)定。鋼渣作為建材、道路、建筑等行業(yè)原料替代，對(duì)鋼渣中的游離氧化鈣含量做出了嚴(yán)格限量，準(zhǔn)確測(cè)定游離氧化鈣含量有利于鋼渣的資源化利用。 GB/T38216.4鋼渣全鐵含量的測(cè)定三氯化鈦-重鉻酸鉀滴定法。目的在于準(zhǔn)確測(cè)定鋼渣中全鐵含量，確保鋼渣的質(zhì)量和穩(wěn)定性，推動(dòng)鋼渣在鋼鐵、建材、道路等行業(yè)的應(yīng)用，提高冶金渣的利用，促進(jìn)二次資源的再利用。 -GB/T38216.5鋼渣氧化錳含量的測(cè)定火焰原子吸收光譜法。目的在于規(guī)范鋼渣中氧化錳的測(cè)定，鋼渣中的氧化錳含量為鋼渣的性能評(píng)價(jià)和后期處理利用起重要作用。1鋼渣游離氧化鈣含量的測(cè)定EDTA滴定和熱重分析法警示：使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件未指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件描述了鋼渣中游離氧化鈣含量測(cè)定的原理、試劑和材料、儀器設(shè)備、取樣和制樣、分析步驟、精密度及試驗(yàn)報(bào)告。本文件適用于鋼渣中游離氧化鈣含量的測(cè)定。游離氧化鈣含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))測(cè)定范圍：0.01%~2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2007.1散裝礦產(chǎn)品取樣、制樣通則手工取樣方法GB/T2007.2散裝礦產(chǎn)品取樣、制樣通則手工制樣方法GB/T6379.1測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第1部分：總則與定義GB/T6379.2測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T12805實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器滴定管GB/T12806實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器單標(biāo)線容量瓶GB/T12807實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器分度吸量管GB/T12808實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器單標(biāo)線吸量管3術(shù)語(yǔ)和定義本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。4原理鋼渣中游離氧化鈣和氫氧化鈣合量采用化學(xué)分析測(cè)定，其中的氫氧化鈣含量用熱重法測(cè)定，二者之差即為鋼渣中游離氧化鈣的含量?；瘜W(xué)分析法采用乙二醇-EDTA化學(xué)滴定法，采用熱重分析法測(cè)出氫2氧化鈣在400℃~550℃溫度區(qū)間脫水的質(zhì)量，由此計(jì)算出鋼渣中氫氧化鈣的含量。5試劑和材料如無(wú)特殊說(shuō)明，所用試劑不低于分析純?cè)噭?；試?yàn)用水符合GB/T6682中三級(jí)及三級(jí)以上。5.2無(wú)水乙醇。5.4鹽酸(1+1)。5.5三乙醇胺(1+2)。5.6氫氧化鉀溶液(200g/L):將200g氫氧化鉀溶于水中，加水稀至1L,貯存于塑料瓶中。5.7碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(CaCO?)=0.02400mol/L]:稱(chēng)取已于105℃~110℃烘過(guò)2h并冷卻至室溫的0.6005g±0.0002g碳酸鈣(CaCO?,基準(zhǔn)試劑)。置于400mL燒杯中，加入約100mL水，蓋上表面皿，沿杯口加入5mL～10mL鹽酸(5.4)至碳酸鈣全部溶解，加熱煮沸1min～2min。將溶液冷卻至5.8EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(EDTA)=0.015mol/L]。a)EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制：稱(chēng)取5.6gEDTA置于500mL燒杯中，加約200mL水，加熱溶解，必要時(shí)過(guò)濾，用水稀釋至1L。b)EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的標(biāo)定：吸取25.00mL碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.7)于400mL燒杯中，加水稀釋至約100mL,邊攪拌邊加入氫氧化鉀溶液(5.6)10mL,加入適量的鈣指示劑(5.9),以EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)色。記下消耗EDTA的體積。EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度按式(1)計(jì)算： (1)式中：c(EDTA)——EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L);V?——滴定時(shí)分取的碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL);1000——單位換算系數(shù)；V?——碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液總體積，單位為毫升(mL);V——滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL);100.09——碳酸鈣的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)。c)EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氧化鈣滴定度的計(jì)算：EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氧化鈣的滴定度按式式中：Tco——每毫升EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于氧化鈣的質(zhì)量，單位為毫克每毫升(mg/mL);c(EDTA)——EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L);56.08——CaO的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)。5.9鈣指示劑：稱(chēng)取1.00g鈣指示劑及已在105℃~110℃烘干并冷卻至室溫的50g硝酸鉀(5.1),放在研缽中混合研細(xì)，貯于磨口瓶中。3GB/T38216.3—20235.10氮?dú)猓杭兌葹?9.99%的干燥氮?dú)狻?儀器設(shè)備6.1烘箱：控溫精度在2℃以?xún)?nèi)。6.2天平：分度值不大于0.0001g。6.3熱重分析儀：高溫爐最高溫度不低于800℃;熱天平量程不低于30mg,最小分度值不大于0.1mg。6.4容量玻璃器皿：?jiǎn)螛?biāo)線吸量管應(yīng)符合GB/T12808的要求，分度吸量管應(yīng)符合GB/T12807的要求，滴定管應(yīng)符合GB/T12805的要求，單標(biāo)線容量瓶應(yīng)符合GB/T12806的要求。6.5電動(dòng)離心機(jī)：轉(zhuǎn)速不小于2500r/min。6.6磁力攪拌器：帶有塑料外殼的攪拌子，具有調(diào)速、加熱和控溫功能。7取樣和制樣按GB/T2007.1和GB/T2007.2的規(guī)定進(jìn)行取樣和制樣，縮分至不少于100g,粒度不大于0.125mm。將試樣置于105℃~110℃的烘箱(6.1)中烘干2h后，取出置于干燥器中冷卻至室溫。8分析步驟8.1測(cè)定方法對(duì)同一試樣，化學(xué)分析和熱重分析各至少獨(dú)立測(cè)定2次。8.2空白試驗(yàn)隨同試料做空白試驗(yàn)。8.3游離氧化鈣和氫氧化鈣合量的測(cè)定8.3.1稱(chēng)取0.2g～0.5g試料，精確至0.0001g。置于干燥的250mL錐形瓶中，加30mL乙二醇(5.3),加熱至80℃~90℃并通過(guò)磁力攪拌器(6.6)攪拌20min,將試液移入100mL干燥離心管中，用15mL無(wú)水乙醇(5.2)分5次～6次清洗錐形瓶，洗液倒入離心管中。在電動(dòng)離心機(jī)(6.5)上以2500r/min速度離心15min,將上清液倒入250mL錐形瓶中，加水至100mL,加2滴鹽酸(5.4)、5mL三乙醇胺(5.5)、10mL氫氧化鉀溶液(5.6)、適量鈣指示劑(5.9),用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(5.8)滴定至溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)色。8.3.2游離氧化鈣和氫氧化鈣合量按式(3)計(jì)算：w?——游離氧化鈣和氫氧化鈣合量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%;………………Tcao——每毫升EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于氧化鈣的質(zhì)量，單位為毫克每毫升(mg/mL);V——滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL);m——樣品的質(zhì)量，單位為克(g);1000——單位換算系數(shù)。48.4氫氧化鈣的測(cè)定8.4.1先通入氮?dú)?5.10)保護(hù)，再打開(kāi)熱重分析儀(6.3),平穩(wěn)基線，消除誤差。將10mg～25mg試料裝入熱重分析用坩堝，記為m。。將坩堝放入熱重分析儀的樣品盤(pán)中，讓加熱爐返回工作位置，將m。輸入熱重分析儀，設(shè)定升溫速率為10℃/min,終止溫度為800℃,啟動(dòng)升溫程序，記錄熱重曲線。氮?dú)獗Ｗo(hù)至降溫結(jié)束。由熱重分析儀軟件分析出熱重曲線400℃~5508.4.2鋼渣中的氫氧化鈣含量w?(以氧化鈣計(jì))可按式(4)計(jì)算：w?=4.1111×0.7567×w?式中：w?——?dú)溲趸}(以氧化鈣計(jì))的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%;4.1111——Ca(OH)。和H?O分子量的比值；0.7567——CaO和Ca(OH)。分子量的比值；w?——Ca(OH)?分解出的H?O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%8.5鋼渣中游離氧化鈣含量計(jì)算鋼渣中游離氧化鈣的含量按照式(5)計(jì)算：W=Wi—w?w——游離氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%;w?——游離氧化鈣和氫氧化鈣合量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%;wa——?dú)溲趸}(以氧化鈣計(jì))的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%?！鎱^(qū)間失重臺(tái)階所代表的質(zhì)量損失百…………(5)9精密度本文件在2022年由8個(gè)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)6個(gè)不同水平的樣品進(jìn)行精密度共同試驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)每個(gè)水平獨(dú)立測(cè)試3次，按GB/T6379.1和GB/T6379.2統(tǒng)計(jì)方法確定的精密度，見(jiàn)表1。當(dāng)兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕對(duì)值不大于r時(shí)，則取其算術(shù)平均值μ作為分析結(jié)果。如果兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕對(duì)值大于r時(shí)，按附錄A的規(guī)定追加測(cè)定次數(shù)并確定分析結(jié)果。分析結(jié)果按GB/T8170的規(guī)定修約。原始數(shù)據(jù)見(jiàn)附錄B。成分測(cè)定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%重復(fù)性限r(nóng)再現(xiàn)性限R0.01～20.00r=0.141448+0.0419748wR=0.112277+0.084112w注：式中w為兩個(gè)分析結(jié)果的平均值(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列信息：a)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)和地址；5b)試驗(yàn)報(bào)告發(fā)布日期；c)本文件的編號(hào)；d)遵守本文件的程度；e)試樣本身必要的詳細(xì)說(shuō)明；f)分析結(jié)果及其表示；g)測(cè)定過(guò)程中存在的任何異?，F(xiàn)象和本文件中沒(méi)有規(guī)定的可能對(duì)試樣的分析結(jié)果產(chǎn)生影響的任何操作。6(規(guī)范性)實(shí)驗(yàn)樣分析值接受程序流程圖實(shí)驗(yàn)樣分析值接受程序流程圖見(jiàn)圖A.1。是否再次測(cè)定X?是N?max-Xain≤1.2r否是Xrms-Xmin≤1.3rXi+X?+X?+Xx4否圖A.1實(shí)驗(yàn)樣分析值接受程序流程圖7(資料性)精密度試驗(yàn)資料采用EDTA滴定和熱重分析法測(cè)定鋼渣中游離氧化鈣含量方法的精密度試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)如表B.1所示。表B.1精密度