蒋晓光 宋承钢 褚 宁 李卫刚 陈 宇 姜 莉 张彦甫 郭成伟 王艳君 林 忠 穆 彪

（1.鲅鱼圈出入境检验检疫局 辽宁营口 115007；2.中国检验认证集团辽宁有限公司；3.沈阳出入境检验检疫局）

1 前言

随着红土镍矿冶炼技术的改进，中国进入了红土镍矿开发使用阶段[1-3]。其一次交货的贸易量有的达20万t，价格以干基计算，交货批水分有微小的差异都会给买卖双方的利益带来较大的影响，为此经常出现贸易纠纷。有文献报道了红土镍矿中化合水[4,5]和吸湿水[6]的测定方法，但未见关于红土镍矿交货批水分测定方法的报道。由于红土镍矿为褐铁矿型矿物，主成份为氧化铁及碱式氧化铁，极易吸收空气中水分而使其粘度增大，水分含量一般在20%-40%，现有的其他矿产品交货批水分测定方法不能满足其交货批水分测定的要求[7]。。为此，笔者按照GB/T2007.6-1987[8]标准要求，经过条件试验建立了热干燥法测定红土镍矿交货批水分含量的方法。

2 材料与方法

2.1 材料

干燥盘，表面光滑、无污染，约1000g试料铺在盘中厚度约10mm；鼓风干燥箱，装有温度指示器和控制器，能将箱体内任何一点的温度控制在105℃±5℃之内，箱内空气能够进行循环和更换，能将试料充分干燥又无任何损失。称量装置，最大称量值不小于2000g，感量不大于0.1g。

2.2 方法

料数，在已知质量的干燥的干燥盘中尽快地称出1000g试料，准确至0.1g。

在得到交货批水分样品后，按照表1规定的试

表1 水分测定的试料数

将试料在干燥盘中铺开，厚度约10mm，置于控制在105℃的鼓风干燥箱内，保持在该温度下8h。从鼓风干燥箱中取出盛有试料的干燥盘，趁热立即称量。

将盛有试料的干燥盘再次置于鼓风干燥箱内，继续在105℃保持1h，取出，趁热立即称量。重复上述操作，直至连续两次称量的质量差不超过试料原始质量的0.05%。

式中m1——试料的原始质量，g；

m2——试料干燥后的质量，g。

3 结果与讨论

3.1 样品要求

红土镍矿为褐铁矿型矿物，主成份为氧化铁及碱式氧化铁，极易吸收空气中水分（20%-40%）而使其粘度增大。依据GB/T2007.6-1987、GB/T10322.5-2000[9]、ISO3087:2010[10]、ISO4299:1989[11]等标准规定，并考虑测定结果准确度和测定成本，对红土镍矿交货批水分样品特作如下要求：

（1）粒度应不大于10.0mm。

（2）对于过湿或发粘而难于过筛、破碎、缩分的的交货批水分样品，应将其预干燥到制样不发生困难为止。

3.2 干燥温度的确定

由于红土镍矿为褐铁矿型矿物、并且硫化物和易氧化物含量低，硫化物和易氧化物质在105℃基本不发生变化，化合水在270℃左右分解[12，13]，所以交货批水分测定的干燥温度可以与其他矿物的水分测定的干燥温度保持一致，即105℃。

3.3 干燥时间试验

将5个不同水分含量的交货批水分样品按照2.3操作程序，在105℃鼓风干燥箱中加热1h，立即趁热称重，继续加热，每隔1h称重1次，直到24h，再连续加热至38h，不同干燥时间的水分结果见表2和图1。

表2 干燥时间试验结果 w（%）

（续表）

图1 不同干燥时间的水分结果

由表2和图1得知，在105℃干燥4h时，样品中大部分水被烘出，8h时已基本烘尽，继续干燥1h或2h，连续两次干燥的水分测定结果之差小于0.03%，即连续两次称量之差不大于试样原始质量的0.03%；8h后连续测定的水分结果的极差最大为0.12%，也就是说8h后的水分测定结果的最大差值不超过0.12%。

3.4 重复性试验

分别将6个不同水分含量的交货批水分样品按照2.3步骤，在105℃鼓风干燥箱中加热4h，立即趁热称重，继续加热，每隔1h称重1次，直到13h。每个水分样品测定5次。试验结果及统计结果分别见表3和表4。

表3 重复性试验结果 w（%）

样品编号样品干燥时间（h） 8h后连续两次结果之差小于0.05%的差值8h后测定结果之极差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时，样品中大部分水被烘出，8h时已基本烘尽，继续干燥1h或2h，连续两次干燥的水分测定结果之差皆小于0.05%，即连续两次称量之差不大于试样原始质量的0.05%；8h后测定水分结果的极差最大为0.17%，也就是说8h后的连续测定的水分结果的最大差值不超过0.17%。

表4 重复性试验结果统计分析 w（%）

由表4得知，交货批水分重复性试验测定结果的极差（R）为0.23%-0.58%，标准偏差（SD）为0.092%-0.23%，相对标准偏差（RSD）为0.40%-0.58%，重复性限（r）为0.26%-0.66%，5次试验的极差值（R）皆不大于重复性限（r）。

3.5 验证试验

在储存和运输过程中，由于水分样品中的水分发生变化（损失），故无法进行水分测定结果的再现性试验。本试验选择5个不同水分含量的交货批水分样品，A实验室测定12#-14#样品，B实验室测定15#和16#样品，每个样品测定5次，以此验证连续两次称量之差（R）和重复性限（r）,测定结果见表5。

表5 验证试验结果 w（%）

由表5可见，水分样品在105℃干燥8h已基本烘干，继续干燥1h或2h，连续两次水分测定结果之差皆小于0.05%,即连续两次称量之差不大于试样原始质量的0.05%；5次试验的极差值（R）在0.25%-0.48%，重复性限（r）在0.28%-0.52%。5次试验的极差值（R）皆不大于重复性限（r）。

4 结论

水分含量在23%-40%的粒度不大于10.0mm、厚度不大于10mm的1000g水分试样，在105℃下干燥8h基本恒重，继续干燥1h或2h，连续两次干燥称量之差小于试样原始质量的0.05%，测定结果的重复性限（r）在0.26%-0.66%之间，测定结果的极差（R）小于重复性限（r），满足GB/T2007.6-1987标准对水分测定的通用要求。

［1］ 李艳军，于海臣，王德全，等.红土镍矿资源现状及加工工艺综述[J].金属矿山, 2010, 413(11):5-9, 15.

［2］ 王虹，邓海波，路秀峰.重要有色金属资源—红土镍矿的现状与开发[J].甘肃冶金，2009, 31（1）：20-24.

［3］ 朱景和.世界镍红土矿资源开发与利用技术分析[J].世界有色金属，2007，10：7-9，12.

［4］ 张彦甫，蒋晓光，李昌丽，等.管式炉灼烧重量法测定红土镍矿中化合水[J].检验检疫学刊，2012, 22(6):10-13.

［5］YS/T 820.25-2012 红土镍矿化学分析方法 第25部分：化合水量的测定 重量法[S].

［6］YS/T820.24-2012 红土镍矿化学分析方法 第24部分：湿存水量的测定 重量法[S].

［7］ 胡顺峰，姜涛，李海印，等.红土镍矿品质特性及检验方法探讨[J].中国矿山，2008, 17（10）:82-85, 89.

［8］GB/T 2007.6-1987 散装矿产品取样、制样通则 水分测定方法热干燥法[S].

［9］GB/T 10322.5-2000 铁矿石 交货批水分含量的测定[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］蒋晓光，林忠，王艳君，等.样品制备对褐铁矿总铁含量测定结果的影响[J].冶金分析，2009，29（12）：57-60.

［13］王丽丽，赵文广，张站斌，等.红土镍矿干燥焙烧工艺条件选择研究[J].内蒙古科技大学学报，2010, 29（4）：293-297.