
修訂工業三氯化鐵國家標準編制說明
1、任務來源
根據國家標準化管理委員會下達的[2006]48號文“關于下達2006年第一批制修定國家標準項目計劃的通知”要求, 工業氯化鐵國家標準要求于2007年完成,該標準由青島海晶化工集團有限公司和天津化工研究設計院共同起草。由全國化學標準化技術委員會無機化工分會歸口
2、產品概況
2.1產品性質
分子式:FeCL3
相對分子質量:162.21(按2005年相對原子質量)
工業三氯化鐵分為無水三氯化鐵、有水氯化鐵和氯化鐵溶液,無水三氯化鐵為黑棕中色結晶,大部分為六方晶系。在透射光線下,呈石榴紅色,反射光線下呈金屬樣的綠色。沸點下部分分解。400℃下的蒸氣含Fe2Cl6分子、750℃的蒸氣含FeCl3分子。
三氯化鐵吸濕性強,能生成2,2.5,3.5,及6水物。
三氯化鐵易溶于水、甲醇和乙醇、丙酮、乙醚和異丙醚??扇苡谝后w的SO2、PBr3、POCl、乙胺、苯胺;不溶于甘油、PCl3和氯化錫中。微溶于二硫化碳中。
三氯化鐵溶于某些溶液中的溶液遇光則被還原為FeCl2,而溶劑被氧化或氯化。例如;三氯化鐵的乙醇溶液見光即生成FeCl2和乙醛。
三氯化鐵系強氧化劑。與銅、鋅等金屬能發生氧化還原反應。還能與許多溶劑生成絡合物。
在三氯化鐵溶液中通入H2S氣體,則被還原為二氯化鐵,同時析出單體硫
2FeCl3+H2S→2FeCl2+S+2HCl
三氯化鐵能與亞鐵氰化鉀反應,生成深藍色普魯士藍。
3K4Fe(CN)6+4FeCl3→Fe[Fe(CN)6]3↓+12KCl
2.2 用途
主要用作水處理劑。此外,用作印刷制版、電子工業線路板及熒光數字筒的蝕刻,印染滾筒刻花等。用作織物媒染劑和氧化劑。提取金、銀的氯化劑。玻璃器皿熱態著色劑。化學工業中用作催化劑、氯化劑以及制備鐵鹽和顏料等。在建筑工業中摻入混凝土能增加強度、抗腐蝕性和防水性。在電鍍中用于鍍鋅鐵合金、鋁及鋁合金浸鋅、鋁氧化膜的染色溶劑中。還用于不銹鋼侵蝕后的除渣處理。分析化學中用于檢驗可溶性硫化物和硫化氫的靈敏,測定鍍錫層的厚度。還用于制造墨水、醫藥等。
2.3 生產方法
1) 氯化法 系將廢鐵片或鐵絲在高溫下與氯氣反應,生成的三氯化鐵蒸氣,冷凝即得。目前工業生產主要以此法為主。
2 )副產法 鈦鐵礦氯化法生產四氯化鈦時,副產三氯化鐵固體(其生產方法詳見四氯化鈦項下)。但因原料鈦鐵礦內含雜質較多,所以副產品三氯化鐵雜質含量也較高。
3、國內外標準指標對比及指標設想
目前查到的國外標準有美國軍用標準MIL-F-14580-75? 工業無水氯化鐵? 和美國標準/ 自來
水協會標準ANSI/AWWAB407—98《液體氯化鐵》;日本標準JIS K1447—56(88年確認)《三氯化鐵溶液》;德國標準 DIN19602—87《水處理用(Ⅲ)鐵鹽交貨技術條件》;俄羅斯標準ГОСТ11159-76《工業三氯化鐵》和我國國家標準GB/T1621-93《工業氯化鐵》。指標對比見附表1,試驗方法見附表2。從國內外標準指標對比表可以看出德國水處理用標準要求較高,為國際先進水平,美國MIL-F-14580-75 工業無水氯化鐵和ANSI/AWWA407—407—98氯化鐵溶液要求一般為國際一般水平。
3.1 產品的分類
目前國內生產的氯化鐵有無水氯化鐵和氯化鐵溶液兩種,查到的國外標準只有德國標準有固體和液體氯化鐵兩種產品,但是他的標準是水處理用標準,其他國家標準只有單一的固體或液體產品規格。原國家標準將產品分為無水氯化鐵和氯化鐵溶液兩種型號,目前國內產品仍有無水氯化鐵和氯化鐵溶液兩種產品,本次修訂標準仍設無水氯化鐵和氯化鐵溶液兩種規格。。國內的產品質量為國際一般水平,因此本次修訂采用美國標準。產品仍分無水氯化鐵和氯化鐵溶液兩個型號。
無水氯化鐵不設優等品,只設一等品和合格品;氯化鐵溶液不分級別,只設一種規格。
3.2指標項目的確定
原國標無水氯化鐵控制項目有氯化鐵含量、氯化亞鐵含量、和不溶物含量三項。比美國軍用標準多了一項不溶物含量,與俄羅斯標準一致,仍保持原國標的控制項目。氯化鐵溶液比美國和日本標準少了比重一項,比日本標準多了水不溶物含量,氯化鐵溶液如果增加比重一項指標,用戶可以用比重計簡單地測量就可以知道產品的濃度,方便用戶使用,因此增加比重一項指標。
3.3 指標的確定
氯化鐵含量:
無水氯化鐵:原國家標準優等品為98.7%;一等品為96.0%;合格品為92.0%。從青島海晶化工有限公司的質量月報看出,氯化鐵含量最高為96.9%;最低為92.5%,產品達不到98.7%,與國際先進水平相差較遠,優等品指標等于虛設,因此取消了優等品。原國標一等品訂為96.0%,符合國內生產水平,高于美國標準,維持原標準不變;合格品指標定為93%,較原國標提高了1%。
氯化鐵溶液,美國標準為28~47,原國標優等品為44.0%,一等品為41%,合格品為38.0%。均在美國標準的范圍內,德國標準液體氯化鐵含量定為35%,原國家標準的合格品為38.0%,已經高于美國和德國標準水平,因此本標準將液體氯化鐵的主含量定為38%,指標已達到國際先進水平。。
氯化亞鐵含量
:無水氯化鐵的亞鐵含量與國外標準比是最高的,一等品是國外標準的兩倍,合格品為國外標準的四倍。據了解亞鐵高是由于生產過程中三價鐵被還原為亞鐵,應該提高生產工藝水平,將亞鐵含量降下來。為促進產品質量提高,本標準將無水氯化鐵的一等品氯化亞鐵含量提高到1.0%,合格品提高到2.0%,氯化鐵溶液為0.4%,優于美國和德國標準水平。
游離酸含量:
原國標無水氯化鐵不控制,國外標準也不控制,因此本標準也不控制。氯化鐵溶液原國標定為0.4%,優于美國標準,本標準將氯化鐵溶液中游離酸含量定為0.4%。
不溶物含量:
美國和德國標準無水氯化鐵不控制不溶物含量,我國標準將一等品定為1.5% ,合格品定為3.5%,從產品質量月報看:一等品指標比較切合實際,不改變。合格品定的較寬,本次修訂將合格品定為2.5 % ,指標降低了1%,提高了標準水平。
密度:美國標準將氯化鐵溶液的密度指標定為1.3~1.5,日本標準指標以波美計,換算為密度:氯化鐵含量是37%,波美400 ,密度是1.381 g/cm3;
氯化鐵含量是41%,波美450 ,密度是1.45 g/cm3;
;氯化鐵含量是44%,波美480 ,密度是1.495 g/cm3。g/cm3;
本標準將密度指標定為1.4 g/cm3,與氯化鐵的濃度相對應。
4、國內外標準試驗方法的對比及方法的選擇
國內外標準的試驗方法對比見表2。
氯化鐵含量測定方法的確定:
美國標準采用的是測定總鐵,然后減去亞鐵,得到氯化鐵含量。除美國外各個國家都采用硫代硫酸鈉滴定法,方法為經典、成熟的方法,經多年實踐方法準確、可靠,本次修訂方法不變。
氯化亞鐵含量測定方法的確定:
德國、美國和中國均采用重鉻酸鉀法,本次修訂方法不變,與美國和德國標準一致,仍采用重鉻酸鉀滴定法
游離酸含量測定方法的確定:
國內外標準均采用酸堿滴定的方法,本次修訂仍采用原標準方法。
水不溶物含量測定方法的確定:
國內外標準均采用重量法,本次修訂仍采用原標準方法,
密度測定方法的確定:
美國和日本均采用密度計測定,方法簡便、快速,便于用戶使用,本標準也采用密度計法。
5 標準水平的分析
本標準的修改采用美國MIL-F-14580-75 工業無水氯化鐵和ANSI/AWWA407—407—98氯化鐵溶液標準,無水氯化鐵指標項目比美國MIL-F-14580-75 工業無水氯化鐵多了一項水不溶物含量,本標準一等品氯化鐵含量為96.0 %,美國標準為95.5%,略高于美國標準,氯化亞鐵含量和美國標準一致。氯化鐵溶液指標高于ANSI/AWWA407—407—98氯化鐵溶液標準。總體看本標準達到了美國標準水平,為國際一般水平。
附表3 青島海晶化工有限公司產品質量月報
| | 氯化鐵 % | 氯化亞鐵 % | 不溶物 % |
2004年1月 | 最高 | 96.8 | 3.7 | 2.1 |
最低 | 94.4 | 1.4 | 1.0 |
平均 | 96.26 | 1.9 | 1.4 |
2月 | 最高 | 96.8 | 3.7 | 3.0 |
最低 | 93.6 | 1.3 | 1.2 |
平均 | 96.1 | 2.0 | 1.5 |
3月 | 最高 | 97.3 | 3.8 | 2.6 |
最低 | 92.5 | 1.3 | 0.7 |
平均 | 95.8 | 1.9 | 1.4 |
4月 | 最高 | 96.8 | 4.0 | 1.5 |
最低 | 94.1 | 1.6 | 0.8 |
平均 | 96.1 | 2.0 | 1.3 |
5月 | 最高 | 96.8 | 3.4 | 1.5 |
最低 | 94.7 | 1.6 | 1.1 |
平均 | 96.2 | 2.0 | 1.4 |
6月 | 最高 | 96.6 | 4.0 | 2.0 |
最低 | 94.1 | 1.6 | 1.2 |
平均 | 96.0 | 2.1 | 1.4 |
7月 | 最高 | 96.5 | 3.9 | 1.7 |
最低 | 94.2 | 1.8 | 1.1 |
平均 | 96.0 | 2.0 | 1.4 |
8月 | 最高 | 96.4 | 4.0 | 1.6 |
最低 | 94.0 | 1.8 | 1.3 |
平均 | 96.0 | 2.1 | 1.5 |
9月 | 最高 | 96.4 | 3.8 | 1.6 |
最低 | 94.4 | 1.8 | 1.2 |
平均 | 96.0 | 1.9 | 1.5 |
10月 | 最高 | 96.8 | 4.0 | 1.5 |
最低 | 94.4 | 1.7 | 1.2 |
平均 | 96.1 | 2.0 | 1.4 |
11月 | 最高 | 96.8 | 3.8 | 2.9 |
最低 | 92.8 | 0.9 | 0.9 |
平均 | 96.1 | 2.0 | 1.4 |
12月 | 最高 | 96.9 | 4.0 | 2.1 |
最低 | 94.5 | 1.6 | 0.9 |
平均 | 96.2 | 2.0 | 1.4 |
2004年一等品率為82.78%, |
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