硫酸法鈦白用還原鐵粉行業標準編制說明2013年12月硫酸法鈦白用還原鐵粉行業標準編制說明前言硫酸法鈦白用還原鐵粉是近年來發展起來的用于硫酸法生產鈦白粉時作還原劑的鐵粉，廣泛用于硫酸法鈦白工藝生產鈦白粉，技術經濟效果十分良好。由于使用該鐵粉可大大提高鈦白生產時的還原效率，降低生產成本，目前硫酸法鈦白生產工藝下，該鐵粉是硫酸法鈦白生產的較好還原劑。隨著近年來鈦白粉市場的高速發展，還原鐵粉得到廣泛應用，國內生產企業數量及生產規模迅速增加。目前還原鐵粉的主要標準有YB/T 5308-2011粉末冶金用還原鐵粉、YB/T 5138-1993電焊條用還原鐵粉、GB/T 3473-2003化學試劑 還原鐵粉，而硫酸法鈦白用還原鐵粉尚無相應的行業和國家標準，特別是沒有高含量金屬鐵化學分析方法國家標準或行業標準。由于硫酸法鈦白用還原鐵粉至今尚無行業標準及國家標準，造成該鐵粉沒有一個規范、統一的產品質量指標及檢測方法，鐵粉生產企業的產品質量也參差不齊，鈦白粉生產企業對鐵粉的驗收使用也無統一的規范要求。基于鈦白行業的特殊性及其對還原劑的特殊要求以及分析檢測的需要，有必要制定硫酸法鈦白用還原鐵粉行業標準及其配套的高含量金屬鐵化學分析方法，完善標準體系，滿足還原鐵粉生產、使用和貿易等諸多方面的需求，推動還原鐵粉的生產和應用，促進行業內生產企業有序競爭，規范行業發展。滿足生產企業生產需要和下游用戶使用需要，進一步推動我國鈦白行業的發展，支撐我國鈦白產業發展，拓展還原鐵粉產品應用技術領域，為企業創造效益，為社會創造財富。我公司（攀枝花鋼城集團有限公司）是最早實現將鐵粉推廣應用于硫酸法鈦白粉生產的企業之一，并早在2005年就依據硫酸法鈦白用還原鐵粉的生產和使用情況制定了硫酸法鈦白用還原鐵粉企業標準，從我公司企業標準的實施情況看，已得到用戶的廣泛認可，硫酸法鈦白粉生產企業所使用的還原鐵粉及鐵粉生產企業均參照我公司企業標準在生產和使用。我公司（攀枝花鋼城集團有限公司）擬根據多年來的生產實踐，結合硫酸法鈦白粉行業要求及本鐵粉行業現狀，以我公司企業標準為基礎，參考各主要生產企業和使用企業的產品的技術要求的基礎上確定技術要求，制訂硫酸法鈦白用還原鐵粉行業標準。修訂后的標準應達到科學、合理、可行，具有可操作性，與相關標準和法律、法規協調統一，滿足生產、貿易的需要，最終通過國家標準化主管部門組織的審定并發布實施。一、任務來源經攀枝花鋼城集團有限公司建議，全國生鐵及鐵合金標準化技術委員會報請工業和信息化部批準，由攀枝花鋼城集團有限公司和冶金工業信息標準研究院負責制定硫酸法鈦白用還原鐵粉行業標準，并以“（工信廳科2013102號）”文(2013年第二批行業標準制修訂計劃，項目計劃編號：2013-0265T-YB)下達了標準制定任務。二、工作過程及征求意見稿的形成在接到該標準制訂任務后，我公司牽頭聯合成立了鈦白用還原鐵粉標準制訂工作小組，制定了工作計劃與任務分工，明確了的目標、實現目標的方法、課題組人員組成方案、技術路線、相關支持活動、進度安排、階段成果等,從而有效地保證了課題的進度和組織實施。立即著手進行資料擴大檢索與梳理，開展國內外相關標準檢索、收集，到各主要還原鐵粉生產企業進行調查研究，收集產品下游使用單位的技術數據與意見，征求國內有關生產、使用單位修改意見。為了保證標準的實用性和前瞻性，2013年10月，派出考察組到等國內相關生產、使用和研究單位進行了考察調研，通過調研，對國內生產企業產品實物質量、標準現狀有了全方位的了解，對下游用戶的要求有了更深一步的認識，為標準的制定提供了重要的數據支持和參照依據。根據近年來國內鈦白用還原鐵粉生產、使用實踐和實物質量調研情況，鈦白用還原鐵粉在我國的研發、生產和應用情況，在征求意見和匯總、處理相關信息的基礎上，經過廣泛的研討、調研、征求意見，在課題組成員的共同努力下，起草了鈦白用還原鐵粉行業標準（征求意見稿）， 完成標準征求意見稿文本及其說明書起草工作并征求意見。三、標準化對象簡要情況1、產品特點還原鐵粉是利用固體或氣體還原劑（焦炭、木炭、無煙煤、水煤氣、轉化天然氣、分解氨、氫等）還原鐵的氧化物(鐵精礦、軋鋼鐵鱗等)來制取海綿狀的鐵。還原鐵粉作為工業的主要原材料，主要成分為結構疏松的單質鐵，廣泛地應用在機械、冶金、化工、航空航天材料領域，其世界每年總用量已超過100萬噸。還原鐵粉的主要用途有：粉末冶金制品還原鐵粉，此行業耗用還原鐵粉總量的60%80%。電焊條用還原鐵粉，在藥皮中加入1070鐵粉可改進焊條的焊接工藝并顯著提高熔敷效率。化工用還原鐵粉，主要用于化工催化劑，貴金屬還原，合金添加，銅置換等。切割不銹鋼鐵粉，在切割鋼制品時，向氧-乙炔焰中噴射鐵粉,可改善切割性能，擴大切割鋼種的范圍，提高可切割厚度。由于還原鐵粉本身已為粉末狀，再加之其微觀結構又十分疏松，故其表面積極大，在化工生產及實驗室作業中常用作優質還原劑。2、產品應用領域二氧化鈦是一種重要的無機化工原料，無毒、對健康無害，是最重要的白色顏料，占全部白色顏料使用量的80%，廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品、食品等行業。從全世界范圍來說，所開采的鈦礦90以上用于TiO2顏料的生產。自1791年發現鈦元素到1918年采用硫酸法商業生產鈦白粉以來，至今已有80多年的生產和商業使用歷史。我國目前鈦白粉生產總量已達180萬噸，鈦白粉生產工藝主要有硫酸法和氯化法兩種，我國生產工藝以硫酸法為主，硫酸法生產鈦白粉鈦礦酸解后“鈦液的凈化”是該工藝的重要環節，必須嚴格控制，才能生產出最好質量的鈦白粉產品，并滿足顏料的最優性能。該工序控制的優劣對產品的純度、白度、硬度及著色力等關鍵指標有重大影響，為有效去除鈦液中的Fe3+雜質，在生產過程中必須加入一定量的鐵，將Fe3+還原成為Fe2+而去除，為了除鐵，用金屬鐵把鈦液中的高價鐵還原成亞鐵，同時，為了避免亞鐵的再一次氧化，還必須用過量的金屬鐵把定量的四價鈦還原成三價鈦。上世紀90年代中期以前，普遍采用鐵皮或鐵屑鐵還原劑去除Fe3+，但因鐵屑粒度不一且雜質和油污含量較大，有效鐵含量低，嚴重影響了鈦白粉正常生產的產品質量，后經技術改進，目前鈦白粉行業均采用鐵粉作為還原劑進行鈦液的凈化處理，生產實踐表明：鐵粉作鈦白生產用還原劑，具有反應充分、還原時間短、消耗少及產品質量好等優點，大大提高了鈦白粉產品質量的穩定性。國內硫酸法鈦白粉生產企業基本都使用該鐵粉作還原劑。3、生產工藝目前市場上的還原鐵粉主要有兩種生產工藝，一種是利用是用遂道窖、還原爐將氧化鐵皮還原，再經過球磨、磁選、分級等處理得到產品；另一種是利用煉鋼轉爐污泥等含金屬鐵較高的二次資源經球磨將表面雜質、氧化物與金屬鐵剝離、磁選分離、分級等得到產品。3、產品主要生產企業生產情況國內已有的硫酸法鈦白用還原鐵粉生產廠家數以百計，現有數十萬的生產規模，我公司曾組織到武漢鋼鐵集團粉末冶金有限責任公司、攀枝花市廣易工貿有限責任公司、攀枝花市東區祥和冶金材料廠等各主要還原鐵粉生產企業進行調研。武漢鋼鐵集團粉末冶金有限責任公司是綜合利用武鋼軋鋼氧化鐵皮、轉爐污泥為原料，生產系列工業鐵粉的專業廠家，現已形成年產四大系列、二十八種規格鐵粉的大廠家。該公司現有一條生產線是用遂道窖、還原爐將氧化鐵皮還原，再經過球磨、磁選、分級等處理得到產品；一條生產線是用煉鋼轉爐污泥經球磨將表面雜質、氧化物與金屬鐵剝離、磁選分離、分級等得到的產品。主要用于硫酸法鈦白行業作還原劑使用，同時用于有色行業做還原劑使用。該公司現有5萬噸的產能，年產量25000-30000噸。該公司未制定企業標準，產品金屬鐵按90-92%控制。攀枝花市廣易工貿有限責任公司利用社會含鐵資源從事鐵粉的生產。多臺球磨機、磁選機、分極機進行聯合重組，用搖床進行搖選，后烘烤入庫。利用球磨機對鐵顆粒表面進行剝離，達到去除鐵顆粒表面的雜質，以及磨細鐵顆粒的目的。產品主要用于硫酸法鈦白行業作還原劑使用，產能2.5萬噸，年產量6000噸。該公司未制定企業標準，產品分85粉及88粉，控制指標及指標值為：85粉金屬鐵按84-87%控制、88粉金屬鐵按87-89%控制，水分含量1.0%，+40目篩比例5%。攀枝花市東區祥和冶金材料廠利用社會含鐵資源從事鐵粉的生產。多臺球磨機、磁選機、分極機進行聯合重組，用搖床進行搖選，后烘烤入庫。利用球磨機對鐵顆粒表面進行剝離，達到去除鐵顆粒的目的。產品主要用于硫酸法鈦白行業作還原劑使用，產能2.5萬噸，年產量8000噸。該公司未制定企業標準，產品分85粉及88粉，控制指標及指標值為：85粉金屬鐵按84-87%控制、88粉金屬鐵按87-89%控制，水分含量1.0%，+40目篩上比例5%。4、產品主要使用企業情況國內硫酸法鈦白用還原鐵粉現有10余萬噸的市場，我公司曾組織到攀枝花市海峰鑫化工有限公司、藍星化工新材料股份有限公司廣西分公司、四川龍蟒鈦業股份有限公司、攀枝花天倫化工有限公司等主要使用鐵粉的鈦白粉生產企業進行調研，收集產品下游使用單位的技術數據與對產品的意見。四川龍蟒鈦業股份有限公司由名列全球磷化工業前茅的四川龍蟒集團投資組建。公司通過引進國外先進技術和關鍵設備建成4萬噸/年硫酸法金紅石型鈦白粉裝置，充分利用當地資源優勢和自身產業優勢，生產R996高檔通用級金紅石型鈦白粉，R109、966等專用級金紅石型鈦白粉，廣泛應用于涂料、塑料、油墨、造紙、橡膠等行業。該公司主要使用金屬鐵大于87.0%的還原鐵粉，年消耗量約1.6萬噸。攀枝花天倫化工有限公司成立于2007年，是國內鈦白粉行業的新起之秀，公司以開采釩鈦磁鐵礦，專業生產，銷售鈦白粉及其副產品為主的綜合型企業。2008年12月開啟了4萬噸級硫酸法鈦白粉試生產項目，2009年4月產品上市。公司生產的銳鈦型鈦白粉已出口銷售到東南亞，歐美，中東，北美等地區，公司產品質量穩定、品質優良。該公司主要使用金屬鐵大于87.0%的還原鐵粉，年消耗量約3000噸。藍星化工新材料股份有限公司廣西分公司是中國化工藍星股份公司所屬的生產型企業，生產的鈦白粉行銷國內市場以及日本、韓國、東南亞各國及中東、歐美等國家和地區。該公司主要使用金屬鐵大于84.0%的還原鐵粉，年消耗量約5000噸。攀枝花市海峰鑫化工有限公司主營產品為金紅石型鈦白粉，具備6萬噸/年的產能，于2012年3月建成投產，是當前全國最大的鈦白單線產能。該公司主要使用金屬鐵大于87.0%的還原鐵粉，年消耗量約2000噸。5、標準起草單位情況攀枝花鋼城集團有限公司是由原攀鋼集團鋼城企業總公司改制而成立的股權多元化的公司制企業。已通過ISO9001質量體系認證、GB/T28001職業健康安全管理體系認證。公司下設40多個分、子公司，形成鋼鐵、冶金原輔料、釩鈦、建材、貿易、物流、房地產開與建筑、協力服務、機電、化工和環保等產業集群和企業集群。鋼城集團具有鐵精礦、鐵球團礦、冶金原輔料、普鋼優鋼、螺紋鋼、冶金二次資源深度開發加工綜合利用等完整的鋼鐵全流程產業鏈，釩鈦產業、化工產業、建材產業也初具規模。我公司的合金分公司主要生產硅錳合金、鋁鐵、還原鐵粉、鑄件等，合金分公司鐵粉廠建于2003年，以提釩污泥、轉爐污泥或其它含鐵料為原料制取還原用鐵粉，是最早從事鐵粉生產的廠家，公司具有球磨、磁選、分級、搖床等全系列鐵粉生產工藝及設備。利用球磨機對鐵顆粒表面進行剝離，達到去除鐵顆粒表面的雜質，以及磨強鐵顆粒的目的。經過10年的發展，積累了豐富的生產、銷售經驗，管理及操作水平較高，目前已具備了年產30000噸的生產能力，年產量2萬余噸，我公司積極在國內推廣應用鈦白用還原鐵粉，形成了穩定的客戶群，產品廣泛用作硫酸法鈦白工藝作還原劑使用生產了大量鈦白粉，同時也用于有色行業做還原劑使用，技術經濟效果十分良好。公司在沒有國家和行業標準的情況下，我公司早在2005年就依據硫酸法鈦白用還原鐵粉的生產和使用情況制定了企業標準并地方質量監督部門備案，產品按金屬鐵含量分85粉、88粉及90粉，并嚴格按照技術規范組織生產，產品質量穩定，受到了使用客戶的廣泛贊譽。鐵粉產品于2009年被評為“四川省名牌產品”稱號，且曾評過“賀宣牌鐵粉”的稱號。我公司企業標準經過多年的實踐和不斷修訂（該標準現已多次修訂后換版為2012版），已獲得用戶的廣泛認可，同行業其他生產企業也主要依據我公司企業標準組織生產。因此，硫酸法鈦白用還原鐵粉行業標準的起草，主要以我公司企業標準為基礎，結合硫酸法鈦白粉行業要求及本鐵粉行業現狀，同時參考各主要生產企業和使用企業的產品的技術要求，制訂。6、擬定標準采用國際、國外標準情況經查詢，目前還原鐵粉的主要標準有YB/T 5308-2011粉末冶金用還原鐵粉、YB/T 5138-1993電焊條用還原鐵粉、GB/T 3473-2003化學試劑 還原鐵粉，而硫酸法鈦白用還原鐵粉尚無相應的行業和國家標準。硫酸法鈦白用還原鐵粉至今尚無行業標準及國家標準，造成該鐵粉沒有一個規范、統一的產品質量指標及檢測方法，鐵粉生產企業的產品質量也參差不齊，鈦白粉生產企業對鐵粉的驗收使用也無統一的規范要求。鈦白行業對還原鐵粉要求不同于其它領域用途，有必要制定滿足該特定行業需求的還原鐵粉技術要求。7、本標準起草單位企業標準情況我公司在沒有國家、行業標準的情況下，于2009年就根據鈦白行業使用需要制定備案了滿足生產和使用要求的企業標準，并嚴格按該標準規范組織生產和銷售，產品質量穩定，獲得了下游用戶的廣泛信賴。我公司企業標準規定了還原用鐵粉的牌號、技術要求、試驗方法、檢驗規則以及包裝、標志、貯存、運輸和質量證明書。其主要技術要求如下：(a)產品的化學成分應符合表1的規定。表1 化學成分 單位：% 牌號MFeMnVCrNiCuPTM8280.084.00.200.100.030.030.10PTM8584.087.0PTM8887.089.0PTM9089.0注：當供方能保證錳、釩、鉻、鎳、銅的含量符合規定時，可不作分析。(b)產品的水分應不大于1.0%。(c)產品的粒度，小于0.45mm粒級應不小于95%。該標準通過多年運行實際表明符合生產實際，滿足下游鈦白用戶對還原劑的要求。四、標準編制原則和主要內容從攀枝花鋼城集團有限公司合金分公司依據硫酸法鈦白用還原鐵粉的生產和使用情況制定的硫酸法鈦白用還原鐵粉企業標準的實施情況看，基本得到用戶的認可，因此，本標準的起草，主要以我公司企業標準為基礎，參考了各主要生產企業和使用企業的產品的技術要求。1、關于適用范圍硫酸法鈦白用還原鐵粉曾廣泛用作硫酸法鈦白工藝生產了大量鈦白粉，技術經濟效果十分良好，這表明在目前硫酸法鈦白生產工藝下，該鐵粉是硫酸法鈦白生產的較好還原劑。另外，該鐵粉也可用以生產其他需采用金屬鐵來作還原劑的產品。本標準規定了硫酸法鈦白用還原鐵粉的牌號設置、技術要求、試驗方法、檢驗規則以及包裝、儲運、標志和質量證明書，同時適用于硫酸法生產鈦白粉時用作還原劑。本標準另以附錄形式規定了產品金屬鐵含量的測定方法。2、本標準牌號設置從市場調研情況來看，生產企業產品主要分85粉、88粉及90粉三類，產品金屬鐵含量控制范圍為84%-92%，鈦白行業主要使用88粉，對還原劑金屬鐵含量的要求范圍為84%-92%。因此，根據硫酸法鈦白生產企業的需求不同，以及硫酸法鈦白工藝特點和本產品綜合利用需要，本標準將產品按金屬鐵含量分類，產品具體分為THFM85、THFM88、THFM90三個牌號，牌號中各符號的含義說明如下：THF M 表示金屬鐵含量（用阿拉伯數字） 表示間隔號 表示硫酸法鈦白用還原鐵粉3、本標準技術指標要求的設置（1）產品的化學成分產品化學成分中的有效成分是金屬鐵，還原鐵粉中金屬鐵含量是表征其還原程度的主要標志，目前市場上的產品中金屬鐵的含量差別較大，低的僅為80%左右，而高的達到了90%以上，為兼顧生產企業資源綜合利用，同時考慮使用企業要求，指導使用企業依據不同產品、工藝要求和成本因素選擇還原鐵粉，本標準適當考慮了較低金屬鐵含量的還原鐵粉，擬以84.0%的金屬鐵含量最為產品的控制下限。THFM85牌號的金屬鐵含量范圍按84.0%87.0%控制，THFM88牌號的金屬鐵含量范圍按87.0%89.0%控制，金屬鐵含量在89.0%以上的則為THFM90牌號。產品中的其它雜質元素主要有Mn、Si 、C、 S 、P、 As、 Cr 、Cu 、V等，部分元素的存在對硫酸法鈦白生產會有不良影響，本標準作為行業標準對主要有害元素進行了限制，根據行業共性，擬限制As、 Cr 、Cu三項主要有害成分，具體要求為：As0.01%、Cr0.10%、Cu0.50%，上述要求作為行業通用要求提出，特殊用戶的特殊要求可以以合同形式約束。現有工藝及資源條件研究及數據跟蹤表明：砷、鉻、銅等微量元素在鐵粉中的含量較低，在資源條件穩定和工藝不變的條件下上述微量元素較為穩定，所以注明了在供方能保證含量符合規定的情況下，可不分析。本征求意見稿確定的產品牌號及主要化學成分要求如下：牌號MFeAsCrCuTHFM8584.087.00.010.100.50THFM8887.089.0THFM9089.0注：當供方能保證砷、鉻、銅的含量符合規定且用戶不作要求時，可不分析。（2）產品的水分因為本產品的生產是采用濕法工藝，所以對最終產品的水分進行了要求，通過研究：產品在通過烘烤后水分在1%以下能有效杜絕產品在自然狀態下的氧化銹蝕，并且同時能防止烘烤過度造成的產品受熱氧化。從調研的情況來看，各使用企業對還原劑的水分要求均在1.0%以下，各生產企業均能按不高于1.0%穩定控制產品的水分含量。因此標準中規定鐵粉水分不高于1.0%。（3）產品的粒度按硫酸法鈦白生產工藝，在鐵粉進入“鈦液”至沉入“鈦液”底部時，要求鐵粉充分反應完，否則會造成還原時間延長或在底部產生沒反應完的鐵粉雜質，為此，通過研究表明：當鐵粉粒度在小于450um粒級時，能最大限度滿足鐵粉在“鈦液”中的反應時間。結合鐵粉的生產，對鐵粉的粒度要求規定為：小于450um粒級應不小于95%。4、本標準技術指標的試驗方法還原鐵粉中金屬鐵含量是表征其還原程度的主要標志，金屬鐵的準確測定極其重要。傳統測定金屬鐵的方法主要有汞鹽浸溶重鉻酸鉀滴定法、碘乙醇浸出EDTA 滴定法、硫酸銅溶解重鉻酸鉀滴定法及三氯化鐵溶解重鉻酸鉀滴定法等。其中，汞鹽法數據穩定，抗干擾性強，但HgCl2有劇毒，已基本停止使用。針對碘乙醇法的大量研究表明，該方法環保無害，但試樣中金屬鐵必須小于20mg，否則Fe3+與EDTA發生絡合反應而形成棕色沉淀，故不適用于金屬鐵含量較高的情況。硫酸銅法4和三氯化鐵5具有測量范圍廣，所用試劑基本無害，故廣泛應用于生產實踐，但硫酸銅法會誘導樣品富氏體（游離氧化亞鐵）的溶解，有一定的局限性。本產品由于金屬鐵含量較高，檢測范圍需求在80%95%之間，現行國家和行業標準體系中均未檢索到相關適用的試驗方法，因此標準起草小組對本產品的金屬鐵試驗方法另行開展研究，主要開展還原鐵粉中金屬鐵的測定使用三氯化鐵和硫酸銅浸取時，分析結果存在差異進行了方法選擇試驗。選擇三氯化鐵法，通過試驗選擇了用三氯化鐵分解重鉻酸鉀滴定法測定金屬鐵的分析方法。同時對選定方法進行了樣品稱樣質量，樣品顆粒粒度，攪拌時間，三氯化鐵的反應濃度、用量，干擾等影響因素等條件試驗，確定了樣品稱樣量為0.1000g，試樣粒度在0.125 mm以下，攪拌時間為40 min， 三氯化鐵溶液濃度和用量為 100g/ L 和 40 mL為最佳實驗條件，建立了用三氯化鐵分解重鉻酸鉀滴定法測定金屬鐵的分析方法，本法快速、簡便 ,適用于直接還原鐵粉中金屬鐵的檢驗需要。該方法在標準文本以附錄A（規范性附錄）的形式列出，其技術研究報告見附件。產品中除金屬鐵的其余指標的試驗方法均按現行國家和行業標準方法執行，根據產品性質和指標檢測范圍確定的具體試驗方法如下：硫酸法鈦白用還原鐵粉中所引用的文件均采用國家標準，并鼓勵使用這些文件的最新版本。砷的測定方法按GB/T223.31鋼鐵及合金 砷含量的測定 蒸餾分離-鉬藍分光光度法。鉻的測定方法按GB/T223.12鋼鐵及合金化學分析方法 碳酸鈉分離二苯碳酸酰二肼光度法測定鉻量。銅的測定方法按GB/T223.53鋼鐵及合金化學分析方法 火焰原子吸收分光光度法測定銅量。粒度的測定方法按GB/T1480金屬粉末粒度組成的測定 干篩分法。水分的測定方法按GB/T2007.6散裝礦產品取樣、制樣通則 水分測定方法 熱干燥法。5、檢驗規則根據產品的應用及生產批量情況，產品的批量規定60噸為一批。每批產品的取樣根據產品包裝形態，規定見硫酸法鈦白用還原鐵粉標準6.2.2和6.2.3，將所取試樣混合均勻后縮分出所需試樣。產品的檢驗確認：檢驗時檢驗結果如有任一項指標不合格，可取雙樣進行復驗，復驗結果如仍有任一項指標不合格，則該批產品判為不合格品。由于產品中的金屬鐵制樣時易產生不易過篩的鐵皮，在參考GB/T2007.2散裝礦產品取樣、制樣通則 手工制樣方法的基礎上對產品的制樣方法規定如下：將所取試樣混合均勻后按照GB/T2007.2規定的圓錐四分法縮分至0.5kg。采用密封式振蕩研磨機對縮分后的試樣進行研磨，研磨時間為3分鐘，研磨后采用0.125mm篩進行篩分，篩上物反復研磨直到全通過0.125mm篩為止。樣品粒度的確定：樣品粒度直接影響結果的準確性和穩定性，標準起草小組通過試驗選擇已知含量的鐵粉，按上述方法制備成不同粒度的樣品，按照實驗方法進行測定，試驗樣品粒度對浸取金屬鐵的影響，結果表明，當樣品粒度小于0.125時，顆粒的大小對金屬鐵的浸出沒有影響。結果見附件的技術報告。6、關于包裝、標志、貯存、運輸和質量證明書（1 ）包裝根據產品呈粉狀，易吸潮的特點，包裝要求用內襯塑料薄膜的塑料編織袋包裝。（2 ）標志根據產品的追溯要求，產品包裝袋上要求標明：生產廠名和廠址、產品名稱、牌號、保質期、產品標準號及“防潮”和“產品運輸包裝專用袋”字樣等。（3）貯存和運輸根據產品特性對產品的貯存和運輸進行了規定：產品嚴防受潮，應在干燥環境下貯存和運輸，不得與有磁性、腐蝕性、爆炸性的物品混合貯存或裝車運輸。（4） 質量證明書標準按工業產品和本產品特點規定了每批交貨的產品均應有質量證明書。質量證明書內容包括：生產廠名稱和廠址、產品名稱和牌號、產品標準號、合同號、批號、批量、生產日期、保質期和本標準規定的各項指標檢驗結果。（5）保質期充分考慮到產品的運輸、使用、貯存周期及各地的區域性氣候差異情況，標準規定了在滿足貯存條件的情況下，產品的保質期為6個月。11附件：還原鐵粉中金屬鐵測定方法試驗報告還原鐵粉中金屬鐵含量是表征其還原程度的主要標志，金屬鐵的準確測定極其重要。傳統測定金屬鐵的方法主要有汞鹽浸溶重鉻酸鉀滴定法、碘乙醇浸出EDTA 滴定法、硫酸銅溶解重鉻酸鉀滴定法及三氯化鐵溶解重鉻酸鉀滴定法等。其中，汞鹽法1數據穩定，抗干擾性強，但HgCl2有劇毒，已基本停止使用。針對碘乙醇法2-3的大量研究表明，該方法環保無害，但試樣中金屬鐵必須小于20mg，否則Fe3+與EDTA發生絡合反應而形成棕色沉淀，故不適用于金屬鐵含量較高的情況。硫酸銅法4和三氯化鐵5具有測量范圍廣，所用試劑基本無害，故廣泛應用于生產實踐，但硫酸銅法會誘導樣品富氏體（游離氧化亞鐵）的溶解4，有一定的局限性。本試驗主要開展還原鐵粉中金屬鐵的測定使用三氯化鐵和硫酸銅浸取時，分析結果存在差異進行了方法選擇試驗。選擇三氯化鐵法5-7，通過試驗選擇了用三氯化鐵分解重鉻酸鉀滴定法測定金屬鐵的分析方法。同時對選定方法進行了樣品稱樣質量，樣品顆粒粒度，攪拌時間，三氯化鐵的反應濃度、用量，干擾等影響因素等條件試驗，確定了樣品稱樣量為0.1000g，試樣粒度在0.125 mm以下，攪拌時間為40 min， 三氯化鐵溶液濃度和用量為 100g/ L 和 40 mL為最佳實驗條件，建立了用三氯化鐵分解重鉻酸鉀滴定法測定金屬鐵的分析方法，本法快速、 簡便 ,適用于直接還原鐵粉中金屬鐵的日常檢測。1、硫酸銅法和三氯化鐵法選擇實驗和氧化亞鐵干擾實驗為考察金屬鐵的測定使用三氯化鐵和硫酸銅浸取時，分析結果是否存在差異及富氏體（氧化亞鐵）是否被溶解，按表1中試驗方案稱取樣品，采用三氯化鐵法和硫酸銅法浸取后，采用重鉻酸鉀進行滴定，平行測定6次，試驗方案、平均值、結論見表1。從表1可知：硫酸銅法測定有部分氧化亞鐵浸出使測定結果偏高，通過純鐵粉標樣和純鐵粉標樣加鐵礦石標樣兩方法比較，三氯化鐵法分析結果準確可靠。因此選擇三氯化鐵分解重鉻酸鉀滴定法。2、實驗部分2.1 主要儀器及試劑磁力攪拌器：帶有塑料外殼的攪拌子，配備有調速和加熱裝置。酸洗石棉，化學純：將酸洗石棉放在瓷皿中，于1000灼燒4 h ，稍冷，移入燒杯中，加入鹽酸(1+1)浸泡，并煮沸10 min ，用水洗至無酸性，浸泡在水中備用。硫磷混酸，1515+70 。三氯化鐵溶液（100g/L）：稱取1000 g 三氯化鐵溶于10 L 冷水中，靜置過夜，用酸洗石棉填充的玻璃漏斗過濾。表1 方法選擇和氧化亞鐵干擾試驗結果樣品名稱編號/標準值MFe測定值（%）TFe(%)結論硫酸銅法三氯化鐵法純鐵粉標樣金屬鐵：99.988%98.0299.43/三氯化鐵法金屬鐵浸取率比硫酸銅法較高。釩鈦鐵礦石標樣YSBC19722001氧化亞鐵：32.36%0.330.26/硫酸銅法測定樣品中氧化亞鐵被浸取，三氯化鐵法樣品中氧化亞鐵浸取較少。普通鐵礦石W88303b氧化亞鐵：26.91%0.340.09/純鐵粉標樣+釩鈦鐵礦石標樣純鐵粉+ YSBC19722001金屬鐵：49.994%49.4650.10/三氯化鐵法金屬鐵浸取率比硫酸銅法較高。純鐵粉標樣+普通鐵礦石純鐵粉+W88303b金屬鐵：49.994%49.0449.99/還原鐵粉試樣SPJ13-9-184.7183.5888.59硫酸銅法測定有氧化亞鐵浸出。還原鐵粉試樣+釩鈦鐵精礦標樣SPJ13-9-1+YSBC1972200142.2041.80/還原鐵粉試樣+普通鐵礦石標樣SPJ13-9-1+W88303b42.1141.80/還原鐵粉試樣SPJF13-9-284.7283.5187.85還原鐵粉試樣PJF13-10-16195.1195.3397.55還原鐵粉試樣PJF13-10-16284.7284.4991.83重鉻酸鉀標準滴定溶液（c(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L）：稱取4.903g預先經145150烘2h并置于干燥器中冷卻至室溫的基準重鉻酸鉀，置于300mL燒杯中，用水溶解，移入l000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。二苯胺磺酸鈉指示劑溶液：2g/L。2.2實驗方法稱取0.1000g樣品(樣品粒度在0.125mm以下) 置于干燥的300 mL錐形瓶中放入磁攪拌子，加入40mL三氯化鐵溶液，塞上瓶塞。用電磁攪拌器攪拌40 min，避免濺起溶液，期間用少量水吹洗瓶壁12 次。用中性石棉填充的玻璃漏斗過濾，將殘渣洗入漏斗中，用水洗滌810次，每次5 mL10 mL，濾液收集在300 mL 錐形瓶中。用水稀釋至150200 mL，加入20 mL 硫磷混合酸，加入6 滴二苯胺磺酸鈉溶液，用重鉻酸鉀標準溶液滴定至穩定的紫色為終點。空白試驗：用相同的試劑，按與樣品相同的操作測量空白值，但在滴定前加10.00 mL硫酸亞鐵銨溶液，用重鉻酸鉀標準溶液滴定至終點，再加入10.00 mL 硫酸亞鐵銨溶液，用重鉻酸鉀標準溶液滴定至終點，前后滴定所需標準溶液體積之差即為空白值。2、結果討論2.2.1稱樣質量 在保證FeCl3 溶液完全浸出試樣中金屬鐵的前提下，改變稱樣質量，結果表明：當試樣質量在0.1g0.2 g之間時，結果相近，偏差小，實驗具有較好的穩定性。本法稱取樣品質量為0.1000g。2.2.2樣品顆粒粒度 樣品粒度直接影響結果的準確性和穩定性，試驗選擇已知含量(SPJ13-9-1質量分數為 83.58 %)的直接還原鐵，按規定的方法制備成不同粒度的樣品，按照實驗方法進行測定，試驗樣品粒度對浸取金屬鐵的影響，結果見表2。結果表明，當樣品顆粒粒度較大時 測得的金屬鐵含量穩定性較差，當樣品顆粒粒度小于0.125時，顆粒的大小對金屬鐵的浸出沒有影響。表2 樣品粒度的影響粒度（mm）MFe測定值（%）0.18082.6183.0882.6182.620.12583.5883.5583.6483.600.07583.6583.5583.5083.582.2.3攪拌時間的影響本試驗用三氯化鐵溶液與樣品使用磁力攪拌器加熱攪拌溶解，將金屬鐵氧化為二氯化鐵 ,因此攪拌時間對結果的影響較大。按試驗方法，選擇不同的攪拌時間(10 min ，20 min ，30 min ，35 min， 40 min，50 min ，60 min) ，按照實驗方法進行測定。結果表明：攪拌時間在35min以后結果穩定 ，實驗選擇攪拌時間為40 min。2.2.4三氯化鐵濃度的影響本試驗選擇三氯化鐵溶液溶解樣品，因此三氯化鐵溶液的濃度和用量對結果影響較大。濃度小樣品溶解不完全，濃度太大又影響滴定。按照實驗方法，選擇不同濃度的三氯化鐵溶液溶解3個不同含量樣品進行測定，結果見表2。結果表明，三氯化鐵溶液質量濃度在 80 g/ L 以上時結果穩定，實驗選擇三氯化鐵溶液濃度為 100 g/ L。表3 三氯化鐵濃度的影響樣品編號MFe測定值（%）三氯化鐵溶液，g/L306080100120130SPJF13-9-279.1482.7883.5083.5183.4983.55PJF13-10-16181.3484.2284.5584.4984.6084.48PJF13-10-16290.8994.7795.3095.3395.4495.212.2.5三氯化鐵用量的影響采用 100 g/ L的三氯化鐵溶液溶解樣品，選擇不同的用量，按照實驗方法選取3個不同含量的樣品進行測定，結果見表3。結果表明，三氯化鐵溶液用量在 35 mL 以上時結果穩定 ，實驗選擇三氯化鐵溶液用量為 40 mL。表4 三氯化鐵用量的影響樣品編號MFe測定值（%）100 g/ L三氯化鐵溶液，mL2030354050SPJF13-9-282.7282.9883.5583.5183.48PJF13-10-16183.0584.1584.4584.4984.50PJF13-10-16293.7595.0295.4095.3395.282.2.6共存元素的影響在測定過程中，其他還原態物質和高價錳等氧化態物質對測定金屬鐵有干擾。消除方法是試樣用三氯化鐵溶液溶解后過濾分離除去干擾元素。在加入三氯化鐵溶液攪拌過程中必須塞緊橡皮塞，以防止亞鐵被空氣氧化，使結果偏低。3、樣品分析3.1 精密度試驗按實驗方法對 4 個直接還原鐵樣品進行測定 ,結果見表5。結果表明 ,用本方法測定直接還原鐵中金屬鐵 ,結果精密度較好。3.2 回收率試驗稱取 0.1000g 試樣數份置于干燥的300 mL 錐形瓶中，分別加入不同量的還原鐵粉標樣 (金屬鐵含量為99.988%)，按實驗方法進行測定，每一樣品平行分析 3次，取平均值，求得回收率為 99.0%101.2 %