蔣曉光 宋承鋼 褚 寧 李衛(wèi)剛 陳 宇 姜 莉 張彥甫 郭成偉 王艷君 林 忠 穆 彪

（1.鲅魚圈出入境檢驗(yàn)檢疫局 遼寧營口 115007；2.中國檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)遼寧有限公司；3.沈陽出入境檢驗(yàn)檢疫局）

1 前言

隨著紅土鎳礦冶煉技術(shù)的改進(jìn)，中國進(jìn)入了紅土鎳礦開發(fā)使用階段[1-3]。其一次交貨的貿(mào)易量有的達(dá)20萬t，價格以干基計(jì)算，交貨批水分有微小的差異都會給買賣雙方的利益帶來較大的影響，為此經(jīng)常出現(xiàn)貿(mào)易糾紛。有文獻(xiàn)報道了紅土鎳礦中化合水[4,5]和吸濕水[6]的測定方法，但未見關(guān)于紅土鎳礦交貨批水分測定方法的報道。由于紅土鎳礦為褐鐵礦型礦物，主成份為氧化鐵及堿式氧化鐵，極易吸收空氣中水分而使其粘度增大，水分含量一般在20%-40%，現(xiàn)有的其他礦產(chǎn)品交貨批水分測定方法不能滿足其交貨批水分測定的要求[7]。。為此，筆者按照GB/T2007.6-1987[8]標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)過條件試驗(yàn)建立了熱干燥法測定紅土鎳礦交貨批水分含量的方法。

2 材料與方法

2.1 材料

干燥盤，表面光滑、無污染，約1000g試料鋪在盤中厚度約10mm；鼓風(fēng)干燥箱，裝有溫度指示器和控制器，能將箱體內(nèi)任何一點(diǎn)的溫度控制在105℃±5℃之內(nèi)，箱內(nèi)空氣能夠進(jìn)行循環(huán)和更換，能將試料充分干燥又無任何損失。稱量裝置，最大稱量值不小于2000g，感量不大于0.1g。

2.2 方法

料數(shù)，在已知質(zhì)量的干燥的干燥盤中盡快地稱出1000g試料，準(zhǔn)確至0.1g。

在得到交貨批水分樣品后，按照表1規(guī)定的試

表1 水分測定的試料數(shù)

將試料在干燥盤中鋪開，厚度約10mm，置于控制在105℃的鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，保持在該溫度下8h。從鼓風(fēng)干燥箱中取出盛有試料的干燥盤，趁熱立即稱量。

將盛有試料的干燥盤再次置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，繼續(xù)在105℃保持1h，取出，趁熱立即稱量。重復(fù)上述操作，直至連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過試料原始質(zhì)量的0.05%。

式中m1——試料的原始質(zhì)量，g；

m2——試料干燥后的質(zhì)量，g。

3 結(jié)果與討論

3.1 樣品要求

紅土鎳礦為褐鐵礦型礦物，主成份為氧化鐵及堿式氧化鐵，極易吸收空氣中水分（20%-40%）而使其粘度增大。依據(jù)GB/T2007.6-1987、GB/T10322.5-2000[9]、ISO3087:2010[10]、ISO4299:1989[11]等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并考慮測定結(jié)果準(zhǔn)確度和測定成本，對紅土鎳礦交貨批水分樣品特作如下要求：

（1）粒度應(yīng)不大于10.0mm。

（2）對于過濕或發(fā)粘而難于過篩、破碎、縮分的的交貨批水分樣品，應(yīng)將其預(yù)干燥到制樣不發(fā)生困難為止。

3.2 干燥溫度的確定

由于紅土鎳礦為褐鐵礦型礦物、并且硫化物和易氧化物含量低，硫化物和易氧化物質(zhì)在105℃基本不發(fā)生變化，化合水在270℃左右分解[12，13]，所以交貨批水分測定的干燥溫度可以與其他礦物的水分測定的干燥溫度保持一致，即105℃。

3.3 干燥時間試驗(yàn)

將5個不同水分含量的交貨批水分樣品按照2.3操作程序，在105℃鼓風(fēng)干燥箱中加熱1h，立即趁熱稱重，繼續(xù)加熱，每隔1h稱重1次，直到24h，再連續(xù)加熱至38h，不同干燥時間的水分結(jié)果見表2和圖1。

表2 干燥時間試驗(yàn)結(jié)果 w（%）

（續(xù)表）

圖1 不同干燥時間的水分結(jié)果

由表2和圖1得知，在105℃干燥4h時，樣品中大部分水被烘出，8h時已基本烘盡，繼續(xù)干燥1h或2h，連續(xù)兩次干燥的水分測定結(jié)果之差小于0.03%，即連續(xù)兩次稱量之差不大于試樣原始質(zhì)量的0.03%；8h后連續(xù)測定的水分結(jié)果的極差最大為0.12%，也就是說8h后的水分測定結(jié)果的最大差值不超過0.12%。

3.4 重復(fù)性試驗(yàn)

分別將6個不同水分含量的交貨批水分樣品按照2.3步驟，在105℃鼓風(fēng)干燥箱中加熱4h，立即趁熱稱重，繼續(xù)加熱，每隔1h稱重1次，直到13h。每個水分樣品測定5次。試驗(yàn)結(jié)果及統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別見表3和表4。

表3 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果 w（%）

樣品編號樣品干燥時間（h） 8h后連續(xù)兩次結(jié)果之差小于0.05%的差值8h后測定結(jié)果之極差4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7# 25.75 25.98 26.09 26.14 26.17 26.18 26.21 26.21 26.22 26.24 0.01 0.07 25.61 25.87 25.99 26.04 26.06 26.06 26.10 26.11 26.11 26.14 0.00 0.08 25.64 25.95 26.06 26.11 26.15 26.16 26.18 26.21 26.21 26.22 0.01 0.07 25.35 25.67 25.82 25.89 25.91 25.92 25.95 25.96 25.95 25.94 0.01 0.05 25.25 25.73 25.94 26.03 26.08 26.11 26.14 26.15 26.15 26.16 0.03 0.08 8# 28.24 28.68 28.77 28.80 28.83 28.85 28.88 28.90 28.88 28.90 0.02 0.07 28.47 28.91 28.99 29.04 29.06 29.09 29.11 29.08 29.11 29.10 0.03 0.05 28.47 28.89 28.97 29.03 29.04 29.06 29.07 29.09 29.10 29.08 0.02 0.06 28.22 28.66 28.75 28.87 28.92 28.94 28.97 28.95 28.97 28.96 0.02 0.05 28.21 28.63 28.72 28.78 28.81 28.83 28.85 28.89 28.88 28.90 0.02 0.09 9# 30.09 30.74 30.88 30.97 31.03 31.04 31.04 31.06 31.05 31.07 0.01 0.04 29.96 30.66 30.79 30.88 30.95 30.98 31.00 31.01 30.99 31.01 0.03 0.06 29.74 30.41 30.56 30.67 30.77 30.78 30.80 30.82 30.83 30.84 0.01 0.07 29.83 30.52 30.66 30.77 30.86 30.91 30.94 30.95 30.96 30.95 0.05 0.10 30.12 30.84 30.96 31.05 31.13 31.17 31.19 31.20 31.18 31.19 0.04 0.07 10# 33.76 34.57 44.77 34.89 34.97 34.99 34.98 35.01 35.03 35.02 0.02 0.06 24.09 25.00 25.13 25.22 35.32 35.34 35.37 35.36 35.38 35.39 0.02 0.07 23.94 34.77 34.92 35.03 35.12 35.16 35.14 35.19 35.18 35.20 0.04 0.08 34.14 34.91 35.06 35.17 35.25 35.30 35.28 35.30 35.29 35.31 0.05 0.06 34.26 35.07 35.22 35.32 35.40 35.42 35.45 35.44 35.47 35.46 0.02 0.07 11# 38.62 39.08 39.32 39.46 39.55 39.60 39.64 39.66 39.68 39.67 0.05 0.13 38.89 39.32 39.51 39.68 39.76 39.80 39.84 39.86 39.88 39.86 0.04 0.12 40.14 40.50 40.73 40.87 39.95 40.01 40.05 40.05 40.05 40.04 0.04 0.10 38.48 38.89 39.14 39.32 39.43 39.47 39.51 39.50 39.52 39.51 0.04 0.09 38.68 39.04 39.28 39.41 39.52 39.56 39.60 39.59 39.60 39.59 0.04 0.08

由表3得知，在105℃干燥4h時，樣品中大部分水被烘出，8h時已基本烘盡，繼續(xù)干燥1h或2h，連續(xù)兩次干燥的水分測定結(jié)果之差皆小于0.05%，即連續(xù)兩次稱量之差不大于試樣原始質(zhì)量的0.05%；8h后測定水分結(jié)果的極差最大為0.17%，也就是說8h后的連續(xù)測定的水分結(jié)果的最大差值不超過0.17%。

表4 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析 w（%）

由表4得知，交貨批水分重復(fù)性試驗(yàn)測定結(jié)果的極差（R）為0.23%-0.58%，標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）為0.092%-0.23%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.40%-0.58%，重復(fù)性限（r）為0.26%-0.66%，5次試驗(yàn)的極差值（R）皆不大于重復(fù)性限（r）。

3.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

在儲存和運(yùn)輸過程中，由于水分樣品中的水分發(fā)生變化（損失），故無法進(jìn)行水分測定結(jié)果的再現(xiàn)性試驗(yàn)。本試驗(yàn)選擇5個不同水分含量的交貨批水分樣品，A實(shí)驗(yàn)室測定12#-14#樣品，B實(shí)驗(yàn)室測定15#和16#樣品，每個樣品測定5次，以此驗(yàn)證連續(xù)兩次稱量之差（R）和重復(fù)性限（r）,測定結(jié)果見表5。

表5 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果 w（%）

由表5可見，水分樣品在105℃干燥8h已基本烘干，繼續(xù)干燥1h或2h，連續(xù)兩次水分測定結(jié)果之差皆小于0.05%,即連續(xù)兩次稱量之差不大于試樣原始質(zhì)量的0.05%；5次試驗(yàn)的極差值（R）在0.25%-0.48%，重復(fù)性限（r）在0.28%-0.52%。5次試驗(yàn)的極差值（R）皆不大于重復(fù)性限（r）。

4 結(jié)論

水分含量在23%-40%的粒度不大于10.0mm、厚度不大于10mm的1000g水分試樣，在105℃下干燥8h基本恒重，繼續(xù)干燥1h或2h，連續(xù)兩次干燥稱量之差小于試樣原始質(zhì)量的0.05%，測定結(jié)果的重復(fù)性限（r）在0.26%-0.66%之間，測定結(jié)果的極差（R）小于重復(fù)性限（r），滿足GB/T2007.6-1987標(biāo)準(zhǔn)對水分測定的通用要求。

［1］ 李艷軍，于海臣，王德全，等.紅土鎳礦資源現(xiàn)狀及加工工藝綜述[J].金屬礦山, 2010, 413(11):5-9, 15.

［2］ 王虹，鄧海波，路秀峰.重要有色金屬資源—紅土鎳礦的現(xiàn)狀與開發(fā)[J].甘肅冶金，2009, 31（1）：20-24.

［3］ 朱景和.世界鎳紅土礦資源開發(fā)與利用技術(shù)分析[J].世界有色金屬，2007，10：7-9，12.

［4］ 張彥甫，蔣曉光，李昌麗，等.管式爐灼燒重量法測定紅土鎳礦中化合水[J].檢驗(yàn)檢疫學(xué)刊，2012, 22(6):10-13.

［5］YS/T 820.25-2012 紅土鎳礦化學(xué)分析方法 第25部分：化合水量的測定 重量法[S].

［6］YS/T820.24-2012 紅土鎳礦化學(xué)分析方法 第24部分：濕存水量的測定 重量法[S].

［7］ 胡順峰，姜濤，李海印，等.紅土鎳礦品質(zhì)特性及檢驗(yàn)方法探討[J].中國礦山，2008, 17（10）:82-85, 89.

［8］GB/T 2007.6-1987 散裝礦產(chǎn)品取樣、制樣通則 水分測定方法熱干燥法[S].

［9］GB/T 10322.5-2000 鐵礦石 交貨批水分含量的測定[S].

［10］ISO 3087:2010 Iron ores - Determination of the moisture content of lot[S].

［11］ISO 4299:1989 Manganese ores - Determination of the moisture content[S].

［12］蔣曉光，林忠，王艷君，等.樣品制備對褐鐵礦總鐵含量測定結(jié)果的影響[J].冶金分析，2009，29（12）：57-60.

［13］王麗麗，趙文廣，張站斌，等.紅土鎳礦干燥焙燒工藝條件選擇研究[J].內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報，2010, 29（4）：293-297.