《含鐵塵泥磷含量測定鉍磷鉬蘭分光光度法》編制說明

1、含鐵塵泥 磷含量測定鉍磷鉬蘭分光光度法 2020年4月含鐵塵泥磷含量測定鉍磷鉬蘭分光光度法 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明一、項目概況1 任務(wù)來源按照工信部工信廳科201873行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃，由上海梅山鋼鐵股份有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院負(fù)責(zé)起草含鐵塵泥 磷含量測定 鉍磷鉬蘭分光光度法（計劃號 2018-1996T-YB ）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2 工作過程在此次制定工作中，我們按照工信部工信廳科2018 73 號文和工信廳科函2019 126 號文的要求，成立標(biāo)準(zhǔn)工作組，收集相關(guān)資料，制定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線。安排專人負(fù)責(zé)，認(rèn)真做好標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗驗證、應(yīng)用推廣的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。按照制定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性、完整性、科學(xué)性

2、的要求，經(jīng)過收集相關(guān)資料、反復(fù)探討研究形成了標(biāo)準(zhǔn)草案。2019 年 6 月在上海梅山鋼鐵股份有限公司召開了標(biāo)準(zhǔn)研討會，與會專家對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容、框架結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)資料等進(jìn)行討會，制定技術(shù)路線。2019 年 8 月 8 全國鋼標(biāo)委在銀川召開了該標(biāo)準(zhǔn)討論會。與會專家確定了標(biāo)準(zhǔn)主要試驗驗證內(nèi)容及試驗驗證承擔(dān)單位，并對標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了討論修改，提出了如下主要意見：（1）標(biāo)準(zhǔn)城寫嚴(yán)格按國家有關(guān)要求進(jìn)行；（2）在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行修改；（3）各起草單位根漏實際選取制樣，粒度統(tǒng)一為120 目，標(biāo)準(zhǔn)第一起草單位負(fù)責(zé)制樣并發(fā)給參與驗證單位。冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院組織對全國鋼廠含鐵塵泥的成分進(jìn)行調(diào)查，調(diào)取了

3、太原、武鋼、寶鋼、舞鋼、鞍鋼、唐鋼、馬鋼等含鐵塵泥進(jìn)行了成分篩選，通過實驗最終確定太原、武鋼、寶鋼含鐵塵泥作為精密度實驗樣品。2019 年 9 月 10 月進(jìn)行了方法的驗證試驗。2019 年 11 月分發(fā)樣品，組織8 個實驗室進(jìn)行精密度驗證共同試驗。2020 年一季度完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，工作組并對標(biāo)準(zhǔn)稿進(jìn)行研討修正，完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。2020 年四月在行業(yè)內(nèi)開展意見征集工作。3 標(biāo)準(zhǔn)起草單位和工作人員二、制定本標(biāo)準(zhǔn)的必要性含鐵塵泥作為鋼鐵行業(yè)的固體廢物，我國含鐵塵泥產(chǎn)量大，占粗鋼的10%，資源化利用程度低，造成大量資源浪費和環(huán)境污染。工信部規(guī)2016385號要求“加快鋼鐵行業(yè)資源能源回收利1

4、用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加強冶金渣、塵泥等固體廢棄物的綜合利用及國家工信部和發(fā)改委出臺大宗工業(yè)固體廢物綜合利用“十二五”規(guī)劃、“十二五”資源綜合利用指導(dǎo)意見及大宗固體廢物綜合利用實施方案等政策開展標(biāo)準(zhǔn)化研究，科學(xué)合理開發(fā)利用冶金固廢，變廢為寶，推動鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動固體廢棄物綜合利用，加大對冶煉固體廢棄物處理技術(shù)的推廣和應(yīng)用，提高固體廢棄物的綜合利用率，促進(jìn)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)零排放。隨著我國含鐵塵泥產(chǎn)量的逐年增加，含鐵塵泥利用成為行業(yè)重點課題，特別是國家提出生態(tài)文明建設(shè)和節(jié)能減排政策，企業(yè)越來越重視含鐵塵泥處理和利用。含鐵塵泥的化學(xué)成分檢測方法作為檢驗含鐵塵泥性能的基礎(chǔ)檢驗方法被科研院所

5、、檢測機構(gòu)及鋼廠試驗室廣泛應(yīng)用。含鐵塵泥中的磷和鈣含量對回收利用的燒結(jié)質(zhì)量影響很大。含鐵塵泥中的磷含量對燒結(jié)的性能評價和后期處理利用有重要作用。含鐵塵泥中磷對含鐵塵泥利用有很大的影響，應(yīng)準(zhǔn)確計算出含量，推動含鐵塵泥利用，急需制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。制定科學(xué)合理的方法標(biāo)準(zhǔn)，確保含鐵塵泥的質(zhì)量和穩(wěn)定性，將推動含鐵塵泥在鋼鐵行業(yè)的利用，促進(jìn)二次資源的再利用，推進(jìn)二型社會建設(shè)。三、標(biāo)準(zhǔn)編制原則本標(biāo)準(zhǔn)制定是根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1.1-2009 標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第 1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫給出的規(guī)則起草；按照 GB/T6379.1 測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度（準(zhǔn)確度與精密度）第二部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測量方法重復(fù)性

6、與再現(xiàn)性的基本方法確定方法準(zhǔn)確度；同時充分考慮分析方法的可操作性、科學(xué)性、先進(jìn)性、企業(yè)的實際應(yīng)用情況等起草本標(biāo)準(zhǔn)。四、國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目前尚未發(fā)現(xiàn)有與此相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。未檢索到有正式出版的鉍磷鉬藍(lán)分光光度法測定含鐵塵泥中磷含量的標(biāo)準(zhǔn)，而國內(nèi)許多實驗室已經(jīng)采用鉍磷鉬藍(lán)分光光度法測定含鐵塵泥中磷含量，但是還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)的制定就是為此而做的工作。制定時參考了以下標(biāo)準(zhǔn)：GBT6730.19-2016 鐵礦石磷含量的測定鉍磷鉬藍(lán)分光光度法五、標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了含鐵塵泥中磷含量測定：測定范圍0.01% 0.80%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）22 標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容方法原理、試樣制備、儀器

7、設(shè)備及試劑、分析步驟、結(jié)果計算及試驗報告等內(nèi)容。六主要技術(shù)要點說明1 方法原理試樣用鹽酸、硝酸、氫氟酸和高氯酸分解（或采用碳酸鈉硼酸混合熔劑熔融，熔塊以硫酸加熱分解），在硫酸介質(zhì)中，磷與鉍及鉬酸按生成絡(luò)合物，以抗壞血酸還原為鉬藍(lán)。在波長710nm處，測量其吸光度計算含量。顯色液中存在二氧化鈦 20mg、錳 10mg、鈷 2m g、銅 10mg、四價釩 0.5mg, 鎳 3mg, 、六價鉻3mg、鈰 10mg、 , 鐵 50mg,、鋯 5 mg 對測定無影響。砷在處理試樣時可用氫溴酸消除。試樣中五氧化二鈮含量在0.3%以下無干擾。2 試驗方法2.1試料量按下表中“稱樣量”稱取試樣，精確至0.00

8、02g 。稱樣量及顯色時的分取量磷量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %稱樣量（ g）分取量0.01-0.100.50g10/100 0.10-0.200.20g10/100 0.20-0.50.10g10/100 0.50-0.800.10g5/1002.2測定次數(shù)對同一試樣，至少獨立測定二次。2.3空白試驗保持試樣相同操作，加入與試樣操作相同量的相關(guān)試劑，得到空白溶液。2.4試料分解將試料置于聚四氟乙烯燒杯（ 5.2 ）中，加入少量水濕潤， 加 10mL 15mL鹽酸硝酸混合酸 （ 4.3 ），加熱溶解，加 2mL氫氟酸（ 4.4 ）（視硅含量而定），試樣溶解后加 5mL高氯酸（ 4.5 ），加熱蒸發(fā)冒高氯酸

9、煙 3min 4min，取下，用水吹洗杯壁， 并繼續(xù)蒸發(fā)至濕鹽狀， 取下稍冷，加 10mL硫酸（ 4.7 ），20mL水，加熱溶解鹽類，冷卻至室溫，用中速定量濾紙過濾于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。2.5顯色按表 1 中“分取量”分取試樣溶液兩份，分別置于50mL容量瓶中，補加1mL硫酸（ 4.7 ）。顯色液：于一份溶液中，加1mL硫代硫酸鈉溶液（4.8 ）， 2mL硝酸鉍溶液（ 4.9 ）， 5mL鉬酸銨溶液（ 4.10 ），每加一種試劑必須立即混勻，用水吹洗瓶口及瓶壁，使體積約為30mL， 混勻，加35mL抗壞血酸溶液（4.11 ），用水稀釋至刻度，混勻。參比溶液：于另一份溶液

10、中除不加鉬酸銨溶液（ 4.10 ）外，其余同顯色液操作步驟，稀釋至刻度，混勻。放置 5min 10min（室溫 15左右放置 10min）。2.6測量將部分溶液移入 1cm吸收皿中， 以參比溶液為參比， 在分光光度計上于波長 710nm 處測量吸光度，減去空白試驗溶液的吸光度，從工作曲線上查出相應(yīng)磷的質(zhì)量。2.7工作曲線繪制分取 0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL和6.00mL 磷標(biāo)準(zhǔn)溶液 （4.13 ）分別置于 50mL容量瓶中，加 2mL硫酸（ 4.7 ）， 2mL硝酸鉍溶液（ 4.9 ）， 5mL鉬酸銨溶液（ 4.10 ），用

11、水吹洗瓶口及瓶壁，并稀釋至約 30mL，混勻，加 5mL抗血酸溶液（ 4.11 ），用水稀釋至刻度，混勻。用 1cm吸收皿，以零濃度為參比，在波長 710nm處測量吸光度，以磷的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。3 分析結(jié)果計算按式（ 1）計算試樣中磷的含量wP（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），數(shù)值以%表示。m1V100 （ 1）wP106m V14、精密度實驗統(tǒng)計本部分在2019 年 12 月至 2020 年 3月，由 8 個實驗室對5 個不同水平的樣品進(jìn)行精密度共同試驗，每個實驗室對每個水平獨立測試3 次，按 GB/T6379.1和 GB/T6379.2統(tǒng)計方法確定的精密度。鉍磷鉬蘭光度法原始數(shù)據(jù)、單

12、元平均值、單元方差（標(biāo)準(zhǔn)差）、實驗室間一致性H 檢驗、實驗室間一致性K 檢驗、 Cochran 檢驗、 Grubbs 檢驗分別見表1 至表 7，精密度見表 8。表 1鉍磷鉬蘭光度法原始數(shù)據(jù)%實驗室 i水平 j123450.02270.1130.2780.5850.84210.02330.1160.2800.5960.8640.02300.1160.2800.6070.8510.02460.1190.2890.5870.85820.02240.1170.2920.6020.8400.02290.1170.2870.5980.8520.02210.1140.2730.5900.83730.0215

13、0.1160.2810.5920.8220.02150.1140.2850.6120.8330.02120.1180.2950.5590.79340.02160.1190.2910.5610.7950.02220.1200.2880.5680.79940.01810.1110.2740.5300.80850.01850.1140.2780.5480.8030.01880.1160.2690.5420.8060.02440.1200.3030.5700.85960.02340.1170.2930.5590.8510.02560.1200.3050.5770.8790.02260.1190.297

14、0.6040.83470.02150.1210.2990.6060.8420.02210.1260.3030.6100.8390.02760.1160.2750.6250.81380.02680.1120.2740.6180.8160.02670.1200.2780.6280.809表 2單元平均值%實驗室 i水平 j1234510.02300.11490.27950.59580.852320.02330.11780.28950.59530.850030.02170.11470.27970.59800.830740.02170.11900.29130.56270.795750.01850.11

15、370.27370.54000.805760.02450.11900.30030.56870.863070.02210.12200.29970.60670.838380.02700.11600.27570.62370.8127平均值0.02270.11710.28620.58630.8310表 3單元方差（標(biāo)準(zhǔn)差）實驗室 i水平 j1234510.00030.00170.00130.01080.011020.00120.00120.00210.00790.009130.00030.00120.00610.01220.007840.00050.00100.00350.00470.003150.0

16、0040.00250.00450.00920.002560.00110.00170.00640.00910.014470.00060.00360.00310.00310.004080.00050.00400.00210.00510.0035srj20.0000000.0000060.0000160.0000690.000065sLj20.000010.000010.000110.000710.00057sRj20.000010.000010.000120.000780.00063表 4實驗室間一致性h 檢驗實驗室 i水平 j1234510.12-0.79-0.640.350.8820.240.

17、240.310.330.7853-0.41-0.88-0.620.43-0.024-0.420.660.49-0.87-1.465-1.72-1.23-1.19-1.71-1.0560.710.661.35-0.651.327-0.261.731.280.750.3081.75-0.40-1.001.38-0.76說明歧離（ 5%）臨界值為1.75 ，離群（ 1%）臨界值為 2.06 。圖 1曼德爾統(tǒng)計量h 圖由表 4 和圖 1 說明， 8 號實驗室的1 水平出現(xiàn)岐離值。表5實驗室間一致性K檢驗實驗室 i水平 j1234510.440.700.321.301.3721.710.520.530.

18、951.1330.510.491.511.460.9740.740.420.870.570.3850.521.061.111.100.3161.620.731.591.091.7970.811.520.750.370.5080.731.690.510.620.44說明歧離（ 5%）臨界值為1.67 ，離群（ 1%）臨界值為 1.97 。6圖 2 曼德爾統(tǒng)計量k 圖由表 5 和圖 2 說明， 2 號實驗室的1 水平、 6 號實驗室的5 水平、 8 號實驗室的2 水平出現(xiàn)岐離值。表 6Cochran檢驗表實驗室 i水平 j臨界值123451%5%C0.3640.3560.3150.2680.402

19、0.6150.516表 7 Grubbs 檢驗水平 j單個低值單個高值兩個低值兩個高值11.71941.74650.43680.342521.23111.72970.56930.368431.18791.34810.54070.338241.71161.37810.51970.539951.45831.31820.39030.5269說明歧離（ 5%）臨界值為 2.126 ，離群（ 1%）歧離（ 5%）臨界值為0.1101 ，離群（ 1%）臨界值為2.274 。臨界值為 0.0563 。表 8方法的精密度%水平 j12345實驗室 pj88888m0.02270.11710.28620.58630.8310Sr0.000680.002370.004050.008310.00804SR0.00250.00340.01100.02790.0251重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差：lgSr=-1