企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(工業(yè)硅)

工業(yè)硅分析（試行）Q/SXHG-J-ZH-201-20061范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)硅的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于在礦熱爐內(nèi)用碳質(zhì)還原劑與硅石熔煉而制得的工業(yè)硅，經(jīng)粉碎后供生產(chǎn)甲基氯硅烷產(chǎn)品時(shí)使用。分子式：Si相對分子質(zhì)量：28.092規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T601化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備GB/T603化學(xué)試劑實(shí)驗(yàn)方法中所用制劑及制品的制備GB/T6679固體化工產(chǎn)品采樣通則GB/T2881工業(yè)硅技術(shù)條件GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法要求外觀：深灰色，具有金屬光澤的塊狀物。工業(yè)硅的質(zhì)量符合表1的要求。表1工業(yè)硅技術(shù)要求項(xiàng)目指標(biāo)一等品二等品三等品硅，％三98.398.097.5鐵，%W0.280.350.45鋁，％W0.120.150.25鈣，%W0.050.080.10鉛，%W鎳，％W鈦，％W鉻，％W注：1）NiW100ug/g,PbW10ug/g,生產(chǎn)分廠有要求時(shí)作為抽檢項(xiàng)目，原子吸收分光光度法。2）產(chǎn)品不允許有夾渣、泥土、粒狀硅塊及其他非冶煉過程所帶異物，目測法。試驗(yàn)方法本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑和水，在沒有注明其它要求時(shí)，均指分析純試劑和符合GB6682中二級(jí)水規(guī)格。工業(yè)硅分析試樣的制備將采集的試樣放在淺盤中在（105?110）℃烘箱中干燥2h后，取出放在空氣中干燥，將樣品用機(jī)械破碎，磨粉，粒度直徑W0.149mm,將制好的試樣儲(chǔ)存于具有玻璃塞廣口磨口瓶或其他合適的塑料袋中，貼好標(biāo)簽備用。硅含量的測定方法提要將試樣用堿（KOH）熔融，使硅酸根與氟離子生成硅氟酸根離子，再與鉀離子作用，形成硅氟酸鉀沉淀。反應(yīng)方程式如下：（300~400）℃Si+O2+2OH--SiO32-+H2OSiO32-+6H-+6F--SiF62-+3H2。SiF62-+2K+K2SiF6I隨后將沉淀溶解于廢水中，生成氫氟酸。用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水解出來的氫氟酸，即可計(jì)算硅的含量。K2SiF6+3H20'2KF+4HF+H2SiO3HF+NaOH—"NaF+JO試劑和溶液氫氧化鉀；濃鹽酸；濃硝酸；硝酸溶液：1+20；氯化鉀；氟化鉀；酚酞溶液：10g/L；稱取1g溴甲酚綠，溶于乙醇（95%）,用乙醇（95%）稀釋至100mL。氯化鉀乙醇溶液：150g/L；取2g氯化鉀溶于60mL蒸餾水中，加40mL無水乙醇，以甲基橙作指示劑調(diào)至中性。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：C（NaOH）=0.1mol/L；稱取110g氫氧化鈉，溶于100mL無水二氧化碳的水中，搖勻，注入聚乙烯容器中，密閉放置至溶液清亮。移取5.4mL上述溶液的上層清夜，用無水二氧化碳的水稀釋至1000mL,搖勻，濃度即為0.1000mol/L。儀器和設(shè)備一般實(shí)驗(yàn)室儀器和設(shè)備分析步驟稱取0.4g（精確至0.0002g）已烘干的硅粉試樣。至于50mL的鎳坩堝中，然后滴加（3?4）無水乙醇潤濕，加入5g氫氧化鉀，混合均勻。將坩堝置于電爐上，微火加熱至熔融（熔融狀態(tài)下?lián)u動(dòng)坩堝（1~2）次,確保徹底反應(yīng)）,中火保持（5~6）分鐘,再大火保持15分鐘后，取下坩堝，冷卻至室溫后，用沸水將熔融物洗入250mL塑料燒杯中，將坩堝用沸水洗滌多次，在用（1+20）硝酸溶液洗三次。將溶液移入500mL的塑料容量瓶中，用水稀釋到刻度，搖勻。吸取25ml該溶液放入250mL塑料杯中，同時(shí)加入25mL水，加入10mL濃鹽酸，10mL濃硝酸，5g氯化鉀，攪拌至氯化鉀幾乎完全溶解后，加入1g氟化鉀，用塑料棒攪拌約（1?2）min,放置15mim后，用布氏漏斗（漏斗內(nèi)鋪有慢速定量濾紙）抽濾（注：采用傾瀉法過濾，要求濾液逐滴滴下，不要直線流下）。然后用氯化鉀--乙醇，洗液洗滌塑料燒杯和濾紙各三次，抽干后關(guān)掉抽濾泵立即將沉淀物及濾紙一并移入洗凈的原塑料燒杯中，用攪拌棒搗碎濾紙，加入8mL（150g/L）氯化鉀乙醇溶液，加（2?3）滴酚酞指示劑，用0.1mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液逐滴滴定，邊滴定邊搖勻，直至微紅，不計(jì)讀數(shù)，加入五滴酚酞指示劑，立即用0.1mol/l的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至微紅，攪拌30s不退色，即為終點(diǎn)。.4分析結(jié)果的表述硅的百分含量按式（1）計(jì)算：CXVX0.007Si%=■X100（1）GX25/500式中：C一氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/LV一滴定消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；G一樣品重量，g；0.007—與1.00mL的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C（NaOH）=0.1mol/L]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜墓璧馁|(zhì)量；允許差兩次平行測定結(jié)果之差的絕對值不應(yīng)超過0.5%，取其平均值為測定結(jié)果。硅、鐵、鋁、鈣含量的測定試劑和溶液氫氟酸：1.15g/mL；硝酸：1+1；硫酸：1+1；鹽酸：1+20；鹽酸：1+60；氨水：1+1；氨水：1+9；三乙醇胺：1+1；2，4一二硝基酚：2g/L；稱取2g2,4一二硝基酚，溶于1000mL水中，搖勻?？箟难崛芤海?0g/L（現(xiàn)配現(xiàn)用）；稱取10g抗壞血酸，溶于1000mL水中，搖勻。鉻天青S溶液：0.5g/L；稱取0.5g鉻天青S置于燒杯中，加水溶解后，加500mL乙醇，用水稀釋至1000mL，混勻。六次甲基四胺溶液：200g/L；稱取200g六次甲基四胺，溶于1000mL水中，搖勻?；腔畻钏幔?00g/L；稱取100g磺基水楊酸，溶于1000mL水中，搖勻。氫氧化鈉溶液：40g/L；稱取40g氫氧化鈉，溶于1000mL的水中，搖勻。偶氮胂I溶液：1g/L；稱取1g偶氮胂I,溶于1000mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液稱取0.1000g高純鐵粉置于300mL燒杯中，加入10mL（1+1）鹽酸，加數(shù)滴30%）過氧化氫，加熱溶解后，冷卻，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液1mL含鐵100ug。移取40.00mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（100ug/mL）置于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液1mL含40ug鐵。鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液稱取0.1000g純鋁置于200mL燒杯中，加入10mL氫氧化鈉（10%）,使鋁溶液溶解，然后用（1+1）鹽酸中和至沉淀析出，再滴加鹽酸至沉淀溶解，并過量20mL,冷卻后，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液1mL含100ug鋁。移入25.00mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液（100ug/mL）置于500mL容量瓶中，加入5mL（1+1）鹽酸，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液1mL含5ug鋁。鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液稱取經(jīng)（105~110）℃烘至恒重的無水碳酸鈣（基準(zhǔn)物）0.2497g置于250mL燒杯中，加水30mL,10mL鹽酸（p=1.19g/mL）,加熱溶解，煮沸2min,冷卻，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液1mL含100ug鈣。移取20.00mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液（100ug/mL）置于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液1mL含20ug鈣。儀器和設(shè)備一般實(shí)驗(yàn)室儀器和設(shè)備分光光度計(jì)分析天平（0.0002g）試液的制備稱取試樣0.5g（精確至0.0002g）置于鉑皿中，加入1mL（1+1）硫酸，加入（5~10）mL氫氟酸，緩慢加（1+1）硝酸，置于恒溫電爐上加熱至試樣完全溶解。蒸發(fā)至驅(qū)盡硫酸煙，取下冷卻，沿皿壁加入（20~30）mL鹽酸（體積比為2.5%）,加熱至殘?jiān)耆芙猓ù藭r(shí)溶液應(yīng)為清亮），取下冷卻，移入100mL容量瓶中，用2.5%的鹽酸稀釋至刻度，混勻，干過濾。此溶液可用于測定鐵、鋁、鈣。鐵含量的測定（磺基水楊酸分光光度法）方法提要試樣用氫氟酸、硝酸溶解，硫酸驅(qū)除氟，殘?jiān)名}酸溶解，在PH（8.0~11.5）的氨性溶液中，鐵（III）與磺基水楊酸反應(yīng)，生成磺基水楊酸鐵絡(luò)鹽，用分光光度計(jì)于波長470nm處測定其吸光度。分析步驟移取4.3.3中的試液10.00mL置于50mL容量瓶中，加入5mL磺基水楊酸（100g/L）,用（1+1）氨水中和至出現(xiàn)黃色，并過量2mL,用水稀釋至刻度，混勻。于室溫放置15min。將部分顯色液移入1cm比色皿中，以隨同試樣所做空白試驗(yàn)溶液為參比，空白試驗(yàn)除不加試樣外,須與測定采用完全相同的分析步驟、試劑和用量進(jìn)行平行操作。工作曲線的繪制：移取0.00、1.00、3.00、5.00、7.00和10.00鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（40ug/mL）,分別置于一組50mL容量瓶中，加入5mL磺基水楊酸（100g/L）,用（1+1）氨水中和至出現(xiàn)黃色，并過量2mL，用水稀釋至刻度，混勻，于室溫放置15min，在分光光度計(jì)上測其吸光度，以鐵含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。分析結(jié)果的表述鐵的質(zhì)量百分含量按式（2）計(jì)算：m1XVX10-4Fe%='（2）mXV1式中：m1—從工作曲線上查得的鐵量，ug；一試樣總體積，mL;一從試樣總體積VmL中吸取試樣的體積，mL；m—試樣的質(zhì)量，g；鋁含量的測定（鉻天青S分光光度法）方法提要在PH（5.5?6.1）的鹽酸溶液中，以六次甲基四胺為緩沖溶液，鋁與鉻天青S形成紫紅色絡(luò)合物，用分光光度計(jì)于波長550nm處測定吸光度。鐵（III）、鉬（W）、鉻（W）、銅（II）等元素有干擾，由于金屬硅中除鐵外，其他的干擾元素甚微，可不予考慮，鐵的干擾可用抗壞血酸還原掩蔽。分析步驟移取1.00mL試液置于50mL容量瓶中，加水稀釋至體積約為10mL,加2滴2,4-二硝基酚（2g/L）,用（1+9）氨水中和至黃色出現(xiàn)，再用（1+20）鹽酸中和至黃色剛好消失，立即補(bǔ)加5mL（1+60）鹽酸，3mL抗壞血酸（10g/L）,5mL鉻天青S（0.5g/L）,5mL六次甲基四胺（200g/L）,用水稀釋至刻度，混勻，于室溫放置15min,同時(shí)做空白試樣。將部分顯色液移入1cm比色皿中，以隨同試樣所做空白試驗(yàn)顯色液為參比，用分光光度計(jì)于波長550nm處測定其吸光度，從工作曲線上查得鋁量。工作曲線繪制：移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00和5.00mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液（5ug/mL）,分別置于一組50mL容量瓶中，其他操作同樣品。測定吸光度，以鋁量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。分析結(jié)果的表述鋁的質(zhì)量百分含量按式（3）計(jì)算：m1XVX10-4Al%='（3）mXV1式中：m1—從工作曲線上查得的鋁量，ug；一試樣總體積，mL；一從試樣總體積VmL中吸取試樣的體積，mL；m—試樣的質(zhì)量，g；鈣含量的測定（偶氮胂I分光光度法）方法提要在弱堿性溶液中，鈣與偶氮胂I生成紅色絡(luò)合物，用分光光度計(jì)于波長570nm處測定吸光度。鐵（III）鉻（III）對測定有干擾，采用三乙醇胺掩蔽鐵、鋁的干擾，于PH13時(shí)顯色，不僅可使顏色穩(wěn)定，且可消除少量鎂的干擾。分析步驟移取10.00mL試液置于50mL容量瓶中，加入3mL（1+1）三乙醇胺，用水稀釋至體積約為25mL,加入5mL氫氧化鈉（40g/L）,5mL偶氮胂I（1g/L）,用水稀釋至刻度，混勻，于室溫放置15min。同時(shí)做空白試樣。將部分顯色液移入1cm比色皿中，以空白試樣作參比，用分光光度計(jì)于波長570nm處測定吸光度，從工作曲線上查得鋁量。工作曲線的繪制：移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00和5.00mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液（20ug/mL）,分別置于50mL容量瓶中，其他操作同試樣操作。測定其吸光度，以鈣量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。分析結(jié)果的表述鈣的質(zhì)量百分含量按式（4）計(jì)算：m1XVX10-4Ca%='（4）mXV1式中：m1—從工作曲線上查得的鈣量，ug；一試樣總體積，mL；一從試樣總體積VmL中吸取試樣的體積，mL；m—試樣的質(zhì)量，g；允許差鐵、鋁、鈣含量的兩次平行測定結(jié)果之差的絕對值不應(yīng)超過0.04%，取其平均值為測定結(jié)果。鉛含量的測定方法原理工業(yè)硅中鉛含量的測定采用空氣—乙炔火焰原子吸收光譜法。試樣加硝酸，氫氟酸使硅生成四氟化硅氣體跑掉，然后配成適當(dāng)濃度溶液，以鉛空心陰極燈為光源，開啟氘燈扣除背景，在波長為283.3nm處測量鉛的吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算試樣中鉛含量。試劑硝酸氫氟酸高氯酸金屬鉛或硝酸鉛鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液：1mg/mL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液稱取1g試樣精確到1mg金屬鉛，于250mL燒杯中，加入少量1+1HNO3加熱溶解，將溶液移入1L容量瓶中，用1%HNO3稀釋至刻度，搖勻。鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液：100Rg/mL鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液吸取50mL4.3.7.2.5溶液于500mL容量瓶中，加5mLHNO3,用水稀釋至刻度，搖勻。儀器一般實(shí)驗(yàn)室儀器及原子吸收分光光度計(jì)：AA6650型原子吸收分光光度計(jì)或同等性能的其它原子吸收分光光度計(jì)。儀器工作條件光源：鉛空心陰極燈，燈電流：3mA；燃燒器類型：預(yù)混合型，高度：13mm；燃?xì)猓阂铱鞖?，流量?.2L/min；助燃?xì)猓嚎諝?，流?.5L/min；光譜帶寬：0.4nm；氘燈：背景校正。鉑坩堝：100mL。分析步驟試樣制備：樣品經(jīng)粉碎、混合、四等分法縮分后，通過0.15mm篩孔。稱取篩下物0.4g?0.6g,,精確至1mg，置于鉑坩堝中，加入10mL1+1HNO3,在電爐上微熱，慢慢滴加氫氟酸，使硅生成四氟化硅氣體跑掉，至溶液澄清為止。加熱蒸發(fā)溶液至少量，加入2mL高氯酸，繼續(xù)加熱蒸發(fā)至冒白煙，取下冷卻，用稀硝酸浸取溶液，水洗坩堝三次，將溶液移至25mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，同時(shí)制備試劑空白溶液。標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液的制備實(shí)驗(yàn)時(shí)分別取4.3.7.2.5溶液0mL、0.5mL、1mL、2mL于100mL容量瓶中，力口1mLHNO3稀釋至刻度，搖勻。濃度為0Pg/mL、0.5pg/mL、1pg/mL、2Pg/mL溶液。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制在4.3.7.5儀器工作條件下，按順序吸入4.3.7.6.2標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，測其吸光度，儀器自動(dòng)繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線。試樣吸光度的測定在4.3.7.5儀器工作條件下，測試樣吸光度。在相同條件下，按同一步驟作空白試驗(yàn)，由標(biāo)準(zhǔn)曲線可得試樣實(shí)際濃度。分析結(jié)果的表述硅塊中鉛含量的質(zhì)量百分含量按式(5)計(jì)算：V(Ca-Cb)X10-6Wa=X100(5)m式中：Ca-由標(biāo)準(zhǔn)曲線測得試樣鉛含量，pg/mL；C：一由標(biāo)準(zhǔn)曲線測得空白鉛含量，pg/mL；V—試樣體積，mL；m—試樣質(zhì)量的數(shù)值，g；允許差平行測定結(jié)果的差值不大于0.0003%。鎳含量的測定用測鉛后的試樣，參考鉛含量的測定方法，用原子吸收分光光度計(jì)測