| 标准编号 | GB/T 3884.16-2025 (GB/T3884.16-2025) | | 中文名称 | 铜精矿化学分析方法 第16部分：二氧化硅含量的测定 氟硅酸钾滴定法和重量法 | | 英文名称 | Methods for chemical analysis of copper concentrates - Part 16: Determination of silicon dioxide content - K2SiF6 titrimetric method and gravimetric method | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H13 | | 国际标准分类 | 77.120.30 | | 字数估计 | 14,19 | | 发布日期 | 2025-10-31 | | 实施日期 | 2026-05-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 3884.16-2014 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 3884.16-2025: 铜精矿化学分析方法 第16部分：二氧化硅含量的测定 氟硅酸钾滴定法和重量法
ICS 77.120.30
CCSH13
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 3884.16-2014
铜精矿化学分析方法
第16部分:二氧化硅含量的测定
氟硅酸钾滴定法和重量法
2025-10-31发布
2026-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 3884《铜精矿化学分析方法》的第16部分。GB/T 3384已经发布了以下部分:
---第1部分:铜含量的测定 碘量法和电解法;
---第2部分:金和银含量的测定 火焰原子吸收光谱法和火试金法;
---第3部分:硫含量的测定 重量法和燃烧滴定法;
---第4部分:铅、锌、镉、镍和氧化镁含量的测定 火焰原子吸收光谱法;
---第5部分:氟含量的测定 离子选择电极法;
---第7部分:铅和锌含量的测定 Na2EDTA滴定法;
---第9部分:砷、锑和铋含量的测定;
---第11部分:汞量的测定 冷原子吸收光谱法;
---第12部分:氟和氯含量的测定 离子色谱法和电位滴定法;
---第15部分:总铁和四氧化三铁含量的测定;
---第16部分:二氧化硅含量的测定 氟硅酸钾滴定法和重量法;
---第17部分:三氧化二铝含量的测定 铬天青S胶束增溶光度法和沉淀分离-氟盐置换-
Na2EDTA滴定法;
---第18部分:砷、锑、铋、铅、锌、镍、镉、钴、铬、氧化铝、氧化镁、氧化钙含量的测定 电感耦合等
离子体原子发射光谱法;
---第19部分:铊含量的测定 电感耦合等离子体质谱法;
---第20部分:汞量的测定 固体进样直接法;
---第21部分:铜、硫、铅、锌、铁、铝、钙、镁、锰含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法。
本文件代替GB/T 3884.16-2014《铜精矿化学分析方法 第16部分:二氧化硅量的测定 氟硅酸
钾滴定法和重量法》,与GB/T 3884.16-2014相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了适用范围:由“铜精矿”更改为“铜精矿和铜渣精矿”(见第1章,2014年版的第1章);
b) 更改了方法1的原理,更改了指示剂种类、样品分解操作等(见4.1,2014年版的2.1);
c) 更改了方法1的试剂(见4.2,2014年版的2.2);
d) 更改了方法1的称样量,二氧化硅含量小于8.00%时的称样量由0.40g更改为0.50g(见
4.4.1,2014年版的2.4.1);
e) 更改了方法1的熔样方法,在熔样前对试料进行焙烧除硫(见4.4.4.1,2014年版的2.4.4.1);
f) 更改了方法1的精密度(见4.6,2014年版的2.6);
g) 更改了方法2的称样量(见5.4.1,2014年版的3.4.1);
h) 更改了方法2的试剂,删除了动物胶,增加了高氯酸(见5.2.5,2014年版的3.2.6);
i) 更改了方法2的熔样方法,在熔样前对试料进行焙烧除硫(见5.4.4.1,2014年版的3.4.4.1);
j) 更改了方法2的熔融物的浸取方法,浸取液中加入饱和硼酸(见5.4.4.2,2014年版的3.4.4.2);
k) 更改了方法2生成原硅酸的方式,由动物胶凝聚更改为高氯酸脱水(见5.4.4.3,2014年版的
3.4.4.3);
l) 更改了方法2的检验方式,删除了氯离子检验试验(见5.4.4.4,2014年版的3.4.4.3);
m) 增加了方法2的滤液回收试验(见5.4.4.5、5.4.4.6);
n) 更改了方法2的灰化过程,以除去试料中的硼(见5.4.4.7,2014年版的3.4.4.4);
o) 更改了方法2的精密度(见5.6,2014年版的3.6)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国有色金属工业协会提出。
本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。
本文件起草单位:广东省科学院工业分析检测中心、江西铜业股份有限公司、深圳市中金岭南有色
金属股份有限公司、紫金矿业集团股份有限公司、云锡文山锌铟冶炼有限公司、中国有色桂林矿产地质
研究院有限公司、昆明冶金研究院有限公司、北方铜业股份有限公司、大冶有色设计研究院有限公司、
北矿检测技术股份有限公司、株洲冶炼集团股份有限公司、金川集团股份有限公司、山东中金岭南铜业
有限责任公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、阳谷祥光铜业有限公司、山东恒邦冶炼股份有限公司、
中国检验认证集团广西有限公司、江西铜业铅锌金属有限公司、广东先导稀材股份有限公司。
本文件主要起草人:谢辉、徐思婷、许洁瑜、熊晓燕、汪廷龙、赖晓玲、赖秋祥、杨得臣、曾志平、王劲榕、
阳俊诚、鲁双林、郝俊、刘炎、张文文、王华英、华飞飞、李先和、侯辉南、李通耀、万小伶、杨静、荣莎莎、
易旭红、熊敏英、昝敏娇、唐莉福、张木丽、欧阳兴洲、袁嫣、丘秋雨、彭霞、文占杰、吴锡瑞、路丽轩、戚月花、
常庆瑞、林奕君、钟艳琼、吴杰、孙福英、王志广、毛智慧、程晓莹。
本文件于2014年首次发布,本次为第一次修订。
引 言
铜精矿和铜渣精矿是铜的冶炼原料,铜精矿化学成分分析方法标准在有色领域标准体系中发挥着
重要作用,该系列方法服务于铜精矿的生产、贸易和应用,为我国有色金属行业高质量发展提供技术支
撑,GB/T 3884《铜精矿化学分析方法》目的在于描述铜精矿中铜、金、银、铅、锌等不同化学元素成分的
测定方法。随着铜量需求不断地增加,铜精矿贸易也在不断增加,铜产业的发展前景十分开阔。为满足
行业对铜精矿、铜渣精矿的生产、贸易以及资源回收利用的需求,增加检测结果的可靠性和可比性,快速
准确测定铜精矿、铜渣精矿中各元素的含量具有重要意义;在广泛开展企业需求调研的基础上,对
GB/T 3884《铜精矿化学分析方法》(共21部分)进行了整合修订。
整合后的GB/T 3884《铜精矿化学分析方法》拟由15个部分构成:
---第1部分:铜含量的测定 碘量法和电解法;
---第2部分:金和银含量的测定 火焰原子吸收光谱法和火试金法;
---第3部分:硫含量的测定 重量法和燃烧滴定法;
---第4部分:铅、锌、镉、镍和氧化镁含量的测定 火焰原子吸收光谱法;
---第5部分:氟量的测定 离子选择电极法;
---第7部分:铅和锌含量的测定 Na2EDTA滴定法;
---第9部分:砷、锑和铋含量的测定;
---第11部分:汞含量的测定 冷原子吸收光谱法和固体进样直接法;
---第12部分:氟和氯含量的测定 离子色谱法和电位滴定法;
---第15部分:总铁和四氧化三铁含量的测定;
---第16部分:二氧化硅含量的测定 氟硅酸钾滴定法和重量法;
---第17部分:三氧化二铝量的测定 铬天青 S胶束增溶光度法和沉淀分离-氟盐置换-
Na2EDTA滴定法;
---第18部分:砷、锑、铋、铅、锌、镍、镉、钴、铬、氧化铝、氧化镁、氧化钙量的测定 电感耦合等离
子体原子发射光谱法;
---第19部分:铊量的测定 电感耦合等离子体质谱法;
---第21部分:铜、硫、铅、锌、铁、铝、钙、镁、锰量的测定 波长色散X射线荧光光谱法。
本次修订,扩大标准适用范围至铜精矿和铜渣精矿,能够满足国内外铜精矿和铜渣精矿中二氧化硅
含量的检测需求,优化了检测流程,方法快速、准确,对贸易结算、指导生产以及资源回收利用具有重要
的现实性和必要性。
铜精矿化学分析方法
第16部分:二氧化硅含量的测定
氟硅酸钾滴定法和重量法
1 范围
本文件描述了氟硅酸钾滴定法和重量法测定铜精矿和铜渣精矿中二氧化硅含量的方法。
本文件适用于铜精矿以及铜渣精矿中二氧化硅含量的测定。方法1氟硅酸钾滴定法的测定范围
(质量分数):0.50%~32.00%;方法2重量法的测定范围(质量分数):0.50%~40.00%。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 方法1 氟硅酸钾滴定法
4.1 原理
试料用氢氧化钾熔融,热水浸取,酸化后,在强酸性溶液中,加入氯化钾和氢氟酸使硅酸以氟硅酸钾
形式沉淀,经过滤、洗涤,除去游离酸,用沸腾的中性水溶解沉淀,沉淀水解生成氢氟酸,以溴百里香酚
蓝-酚红作指示剂,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定,根据消耗的氢氧化钠标准滴定溶液体积计算二氧化
硅的含量。
4.2 试剂
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂。
4.2.1 水,符合GB/T 6682,二级。
4.2.2 氢氧化钾。
4.2.3 过氧化钠。
4.2.4 氯化钾。
4.2.5 盐酸(ρ=1.19g/mL)。
4.2.6 硝酸(ρ=1.42g/mL)。
4.2.7 氢氟酸(ρ=1.14g/mL)。
4.2.8 饱和氯化钾-乙醇洗液:无水乙醇和无二氧化碳的水按(1∶1)混合,加入氯化钾(4.2.4)至饱和。
4.2.9 中性水:在2000mL无二氧化碳的沸水中,加6滴溴百里香酚蓝-酚红混合指示剂溶液
(4.2.12),用氢氧化钠标准滴定溶液(4.2.11)滴定至出现亮蓝紫色。
4.2.10 氢氧化钠贮存溶液(cNaOH≈1.0mol/L):称取40g氢氧化钠溶解于无二氧化碳的水中,稀释至
1L,混匀,贮存于塑料容器中,使用时过滤。
4.2.11 氢氧化钠标准滴定溶液(cNaOH≈0.1mol/L)按以下步骤进行配制和标定。
a) 配制:移取100mL氢氧化钠贮存溶液(4.2.10),用无二氧化碳的水稀释至1000mL,混匀,贮
存于塑料容器中。
b) 标定:称取0.60g(精确至0.0001g)在105℃~110℃干燥至恒重的邻苯二甲酸氢钾
(KHC8H4O4)基准试剂于250mL烧杯中,加入100mL无二氧化碳热水溶解完全。冷却,滴
加4滴酚酞指示剂乙醇溶液(10g/L),用氢氧化钠标准滴定溶液(4.2.11)滴定至粉红色并保持
30s。同时做空白试验。
按公式(1)计算氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度:
c=
m0×1000
(V1-V0)×204.229
(1)
式中:
c ---氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
m0 ---邻苯二甲酸氢钾的质量,单位为克(g);
V1 ---标定时,滴定邻苯二甲酸氢钾消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积,单位为毫升(mL);
V0 ---标定时,滴定空白试验溶液消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积,单位为毫升(mL);
204.229---邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol)。
结果保留四位有效数字。取四次标定结果的平均值。四次标定结果的极差值应不大于4×10-4
mol/L。否则,重新标定。
4.2.12 溴百里香酚蓝-酚红混合指示剂溶液:称取溴百里香酚蓝(C27H28O5Br2S)和酚红(C19H14O5S)
指示剂各0.1g,溶解于20mL无水乙醇中,加30mL水,混匀。
4.3 样品
4.3.1 样品粒度应不大于100μm。
4.3.2 样品应在100℃~105℃烘箱中烘干1h,并置于干燥器中冷却至室温备用。
4.4 试验步骤
4.4.1 试料
按表1称取样品(4.3),精确至0.0001g。
表1 试料量
二氧化硅的质量分数
试料
0.50~< 8.00 0.50
8.00~32.00 0.20
4.4.2 平行试验
平行做两份试验,取其平均值。
4.4.3 空白试验
随同试料(4.4.1)做空白试验。
4.4.4 测定
4.4.4.1 试料按照a)或b)的方式熔解:
a) 将试料(4.4.1)置于30mL或50mL镍坩埚中,轻轻晃动使试料(4.4.1)平铺于坩埚底部,将坩
埚置于升至700 ℃高温炉中,不关闭炉门焙烧5min,取出,冷却。加入4g氢氧化钾
(4.2.2),混匀,覆盖1g过氧化钠(4.2.3)后于电炉板上或高温炉中(约400℃)加热至熔融物
出现,期间轻轻摇动,使样品均匀散开。移入700℃高温炉中熔融10min~15min,中间取出
摇动1次~3次。取出,冷却至室温。
b) 将试料(4.4.1)置于30mL或50mL镍坩埚中,加入4g氢氧化钾(4.2.2),混匀,再覆盖1g过
氧化钠(4.2.3)后置于高温炉中,由室温升至700℃并保持10min~15min,中间取出摇动
1次~3次。取出,冷却至室温。
4.4.4.2 用水洗净镍坩埚外壁,将镍坩埚置于300mL聚四氟乙烯烧杯中,盖上表面皿,加入30mL热
水浸取熔融物,待反应完成后分次加入10mL盐酸(4.2.5),用塑料勺搅拌溶解可溶解盐类。用水洗净
表面皿,洗出坩埚,控制溶液体积不超过50mL,加入10mL硝酸(4.2.6),混匀,冷却至室温。
4.4.4.3 向试液中加入少许滤纸浆,在充分搅拌下向试液中加入氯化钾(4.2.4)至饱和,边搅拌边缓慢
加入5mL氢氟酸(4.2.7),搅拌1min,此时,试液中应有少量氯化钾(4.2.4)固体存在,放置15min~
20min。如果无氯化钾(4.2.4)固体存在,需补加氯化钾至饱和,并继续搅拌1min后静置15min~
20min。
4.4.4.4 在塑料漏斗颈口部垫放少许脱脂棉,在脱脂棉上覆盖适量滤纸浆(滤纸浆形成的锥体高度为塑
料漏斗喇叭口高度五分之一到四分之一之间),用饱和氯化钾-乙醇洗液(4.2.8)预洗涤滤纸浆2次后过
滤试液,用饱和氯化钾-乙醇洗液(4.2.8)吹洗聚四氟乙烯烧杯,将沉淀完全转移至塑料漏斗中。
4.4.4.5 待塑料漏斗中洗涤液流尽后,用塑料勺挤压滤纸浆和残留物,排出其中滤液,用饱和氯化钾-乙
醇洗液(4.2.8)吹洗塑料勺、滤纸浆和残留物。至少重复此步骤3次后,继续洗涤至沉淀无酸反应[接洗
涤沉淀的滤液3mL~4mL,加1滴溴百里香酚蓝-酚红混合指示剂溶液(4.2.12),滴加1滴氢氧化钠标
准滴定溶液(4.2.11),滤液呈亮蓝紫色,表示已洗净]。
4.4.4.6 将沉淀连同滤纸浆、脱脂棉用塑料勺从漏斗上部一并移入原聚四氟乙烯烧杯中,烧杯置于原漏
斗下,通过漏斗旋转淋入150mL沸腾的中性水(4.2.9),立刻搅匀,在保持70℃以上的条件下滴加6滴
溴百里香酚蓝-酚红混合指示剂溶液(4.2.12),用氢氧化钠标准滴定溶液(4.2.11)滴定至稳定的亮蓝紫
色为终点(低于70℃时需加热至70℃以上后滴定)。
4.5 试验数据处理
二氧化硅含量以二氧化硅的质量分数wSiO2计,按公式(2)计算:
wSiO2=
c·(V2-V3)×15.021×10-3
m1 ×
100% (2)
式中:
c ---氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V2 ---滴定试料溶液消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积,单位为毫升(mL);
V3 ---滴定空白溶液消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积,单位为毫升(mL);
15.021---1/4二氧化硅的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol);
m1 ---试料的质量,单位为克(g)。
计算结果表示至小数点后两位。
4.6 精密度
4.6.1 重复性
在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在表2给出的平均值范围内,这两个测试结果
的绝对值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%,重复性限(r)按表2数据采用线性
内插法或外延法求得。
表2 方法1重复性限(r)
wSiO2/% 0.58 6.02 14.87 26.40 32.18
r/% 0.07 0.15 0.20 0.35 0.44
4.6.2 再现性
在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在表3给出的平均值范围内,这两个测试结果
的绝对值不超过再现性限(R),超过再现性限(R)的情况不超过5%,再现性限(R)按表3数据采用线性
内插法或外延法求得:
表3 方法1再现性限(R)
wSiO2/% 0.58 6.02 14.87 26.40 32.18
R/% 0.09 0.19 0.26 0.46 0.60
5 方法2 重量法
5.1 原理
试料经氢氧化钠和过氧化钠高温熔融分解,盐酸酸化,加入高氯酸脱水,使硅成为不溶性原硅酸。
经过滤洗涤后,将沉淀于950℃灼烧至恒重,用氢氟酸使二氧化硅生成四氟化硅挥发除去,再灼烧至恒
重。由挥发损失量计算试料中二氧化硅含量。
5.2 试剂
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂。
5.2.1 水,GB/T 6682,二级。
5.2.2 氢氧化钠。
5.2.3 过氧化钠。
5.2.4 盐酸(ρ=1.19g/mL)。
5.2.5 高氯酸(ρ=1.67g/mL)。
5.2.6 硫酸(ρ=1.84g/mL)。
5.2.7 氢氟酸(ρ=1.14g/mL)。
5.2.8 甲醇(ρ=0.79g/mL)。
5.2.9 盐酸(1+3)。
5.2.10 饱和硼酸溶液。
5.2.11 盐酸(5+95)。
5.2.12 硫氰酸钾溶液(50g/L)。
5.2.13 硫酸(1+1)。
5.3 样品
5.3.1 样品粒度应不大于100μm。
5.3.2 样品应在100℃~105℃烘箱中烘干1h,并置于干燥器中冷却至室温备用。
5.4 试验步骤
5.4.1 试料
按表4称取样品(5.3),精确至0.0001g。
表4 试料量
二氧化硅的质量分数
试料
0.50~10.00 1.00
>10.00~20.00 0.50
>20.00~40.00 0.25
5.4.2 平行试验
平行做两份试验,取其平均值。
5.4.3 空白试验
随同试料做空白试验。
5.4.4 测定
5.4.4.1 试料按照a)或b)的方式熔解。
a) 将试料(5.4.1)置于30mL或50mL镍坩埚中,轻轻晃动使试料(5.4.1)平铺于坩埚底部,将坩
埚置于升至700℃高温炉中,不关闭炉门焙烧5min,取出,冷却。加入2g氢氧化钠
(5.2.2),混匀,于电炉板上或高温炉中(约400℃)加热至熔融物出现,其间轻轻摇动,使样品
均匀散开,取下,稍冷。加入3g过氧化钠(5.2.3),于电炉板上或高温炉中(约400℃)继续加
热至过氧化钠显棕色,再将其置于700℃高温炉中熔融10min~15min,中间取出摇动1次~
3次。取出,稍冷。
b) 将试料(5.4.1)置于30mL或50mL镍坩埚中,加入2g氢氧化钠(5.2.2),混匀,再覆盖3g过
氧化钠(5.2.3)后置于高温炉中,由室温升至700℃并保持10min~15min,中间取出摇动
1次~3次。取出,稍冷。
5.4.4.2 用水洗净镍坩埚外表面,将坩埚置于预先盛有200mL盐酸(5.2.9)和1mL饱和硼酸溶液
(5.2.10)的500mL烧杯中,盖上表面皿,置于电炉板上低温加热至熔融物溶解完全,用少量水洗净表面
皿和坩埚,取出。
5.4.4.3 加入30mL高氯酸(5.2.5),于电炉板上加热蒸发至冒浓白烟,继续低温加热蒸发至析出物呈
不流动的湿盐状,取下,冷却。
5.4.4.4 加入150mL热水浸取盐类,低温加热至可溶性盐类溶解完全,取下,冷却至室温。中速定量
滤纸过滤,用带胶头的小棒和小片定量滤纸擦洗烧杯及玻璃棒,用热盐酸(5.2.11)洗净烧杯,继续洗涤
沉淀至滤液无铁离子[用硫氰酸钾溶液(5.2.12)检验不出现红色],再用热水洗5次~6次。沉淀连同滤
纸放入合适大小的铂坩埚(或铂皿)中,在电炉板上或高温炉中(约400℃)灰化完全,冷却。
5.4.4.5 将滤液移入原烧杯中,加入10mL高氯酸(5.2.5),于电炉板上继续加热蒸发至冒浓白烟后低
温加热蒸发至析出物呈不流动的湿盐状,取下,稍冷。再次按5.4.4.4操作,采用慢速定量滤纸进行过
滤。将第二次所得沉淀连同滤纸移入同一铂坩埚(或铂皿)中,在电炉板上或高温炉中(约400℃)灰化
完全,取出,冷却。
5.4.4.6 滴加5滴~10滴盐酸(5.2.4)和2mL甲醇(5.2.8),浸润灰化后的沉淀,低温蒸干。重复此步
骤操作至硼挥发完全。此时滴加2mL甲醇(5.2.8),用火点燃,火焰无绿色。移入950℃高温炉中灼烧
30min,取出,稍冷。移入干燥器中冷却至室温,称量,反复灼烧至恒重。
5.4.4.7 将铂坩埚中的沉淀用几滴水润湿,向铂坩埚(或铂皿)中滴加5mL氢氟酸(5.2.7)和5滴硫酸
(5.2.13),置于电炉板上加热蒸发至三氧化硫白烟冒尽,取下。将铂坩埚(或铂皿)置于950℃高温炉中
灼烧15min,取出,稍冷,置于干燥器中,冷却至室温,称量,反复灼烧至恒重。
5.5 试验数据处理
二氧化硅含量以二氧化硅的质量分数wSiO2计,按公式(3)计算:
wSiO2=
(m2-m3)-(m4-m5)
m6 ×
100% (3)
式中:
m2---氢氟酸处理前铂坩埚(或铂皿)和沉淀质量,单位为克(g);
m3---氢氟酸处理后铂坩埚(或铂皿)和沉淀质量,单位为克(g);
m4---空白试验中氢氟酸处理前铂坩埚(或铂皿)和沉淀质量,单位为克(g);
m5---空白试验中氢氟酸处理后铂坩埚(或铂皿)和沉淀质量,单位......
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