冰晶石是铝电解生产中的一种重要原料,随着铝电解工业的发展以及环保要求的不断提高,我国的铝电解工业对冰晶石质量的要求也越来越严格,其中冰晶石的灼烧减量逐渐成为一项重要的检验指标。
冰晶石灼烧减量是指冰晶石物料在高温环境下质量损失的百分比,主要是冰晶石的结晶水和生产过程中残留的能高温分解的化学物质。铝电解生产是在高温的环境中进行的,冰晶石所含的结晶水在高温下会导致电解过程中的氟化物发生水解,生成HF气体,这不仅会降低物料利用率,也会在一定程度上造成环境污染,而残留的高温分解的化学物质也会增加环境污染并造成物料飞扬。在冰晶石产品标准GB/T 4291-2017中,对冰晶石的灼烧减量也有明确要求,其含量的高低是评价冰晶石产品质量的重要指标之一。因此建立一种准确测量冰晶石中灼烧减量的标准方法,用以指导冰晶石的生产和贸易是十分重要。
目前,冰晶石灼烧减量尚没有国际检测标准。ISO国际标准为总H2O的检测方法和水分含量的测定,即ISO 3392-1976《天然和人造冰晶石和工业用氟化铝-水分测定-电位法》和ISO 3393-1979《天然和人造冰晶石和工业用氟化铝-水分含量的测定-重量法》。其中,ISO 3392-1976采用电量法测定总水分含量,该方法较为繁琐,目前已处于废止状态;而ISO 3393所测定的水分为110℃时的质量损失,与本标准的灼减量不同。我国的冰晶石检测标准,早期借鉴国际标准起草了电量法测定总水分含量,由于方法实用性不强,很少被使用,因此2006年起草了现行的YS/T 273.2-2006灼烧减量的检测标准,但该检测标准中存在一个关键性问题,即方法没有要求对试样进行预先干燥处理。通常情况下灼烧减量不应该包含湿存水,因为湿存水会受空气等环境的影响,其含量的大小不是稳定的数值,即便同一样品,在不同的环境中,湿存水的含量也可能存在较大差异,但现行标准中并没有要求试样的预先干燥处理,这将导致标准在应用过程中会对冰晶石灼烧减量是否包含湿存水存在异议。此外,现标准还存在以下两个问题:1、方法没有对所使用的铂坩埚进行预烧处理;2、方法没有给出所用的干燥剂类型。上述问题一方面会导致灼烧减量存在异议;另一方面,当灼烧减量较小时误差增大的几率也较高。综上所述,现行标准已经不能满足目前分析检测工作的需要,因此有必要对YS/T 273.1-2006《冰晶石化学分析方法和物理性能测定方法 第2部分:灼烧减量的测定》进行修订,以更好的满足目前我国冰晶石检测和质量控制的要求。修订的标准将进一步完善我国冰晶石分析检测标准体系,大大促进我国铝工业生产质量控制和贸易规范化,对我国铝工业的发展起到技术支撑作用。