该标准符合《新材料产业发展指南》关键战略材料-原辅料配套体系的要求,五氧化二钒产品作为重要工业原材料,其质量控制分析方法标准属于重要基础标准。
钒作为国家战略级的重要资源,其价值随着应用领域的不断拓展而日益显著。钒除在传统钢铁冶金工业的应用不断深入之外,近年来更广泛应用于新材料、新能源等新兴领域。五氧化二钒是研制宇航或核工业级的钒铝、钒钛铝、钒铬钛等含钒金属材料,以及钒电池级硫酸氧钒等新能源产品所必需的重要基础原料,五氧化二钒中杂质元素的种类及含量水平等质量指标限制了其应用领域及范围,因此五氧化二钒元素测定方法的规范统一和标准化,有利于提高五氧化二钒的生产质量,维护贸易的公平性和有利于用户的有效使用,对推动五氧化二钒生产、贸易、质量检验和拓展应用等均具有重要的技术和经济意义。
目前,五氧化二钒的系列化学分析方法标准规定了五氧化二钒中的硅、铁、磷、硫、砷含量的测定方法,为解决其单元素逐一测定效率低、操作繁杂、检验周期长、化学试剂用量大等缺点,制定了YB/T 4200-2009《五氧化二钒 硫、磷、砷和铁含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》,但是其检测范围与化学分析方法一致,而且由于采用盐酸、硝酸消解样品的方法,导致其无法同时测定通过盐酸、硝酸无法完全消解的二氧化硅等关键元素,目前测定五氧化二钒中硅的含量仍然采用传统的硅钼蓝分光光度法,存在操作烦躁,效率低下的不足。
随着生产原料来源及成分的变化、生产技术及除杂工艺的改进完善、产品质量及纯度要求的不断提升以及众多新兴领域的发展,五氧化二钒中杂质元素的限量指标日趋严格,不仅对硅、铁、磷、硫、砷等元素提出了更低测定下限的检验要求,同时也逐渐增加了对铝、铬、钛等元素的检验需求,显然现有检测标准已无法满足不断拓展的对五氧化二钒中更多元素分析以及更宽泛检测范围的技术需要。
因此,有必要对现有YB/T 4200-2009进行全面修订,制定电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定五氧化二钒中硅、铁、磷、硫、砷、铝、铬、钛含量的标准方法,解决原有标准不能完全消解和同时测定关键杂质元素硅、铝、铬、钛以及检测范围较窄的问题。本次修订的主要技术内容如下:
1、在原方法的基础上,增加硅、铝、铬、钛含量的测定;
2、将方法的测定范围拓展分析测定下限至0.005%;
3、将原来以盐酸、硝酸溶解试料的酸溶方式,修改为先以盐酸溶解大部分试料,再用无水碳酸钠-硼酸混合熔剂熔融,以盐酸溶解后与原滤液合并的酸溶回渣方式;
4、修改原有待测元素磷、硫、砷、铁的测定范围分别由原0.008%~0.1%为0.0050%~0.500%、0.005%~0.123%为0.005%~0.500%、0.005%~0.03%为0.005%~0.500%、0.05%~0.5%为0.005%~0.500%。
5、用重复性限r和再现性限R代替原来的允许差;
6、增加试样分析结果接受程序的处理流程。
经过这些修订,可全面适应各应用领域对五氧化二钒产品质量控制的要求,实现五氧化二钒中多元素同时测定,同时具备待测元素含量范围宽、准确度、精密度高等优点,可满足冶金用普通五氧化二钒、钒电池级或钒合金材料用高纯度五氧化二钒等产品质量检验的需要。
本标准的制定,可解决现有方法分析元素少,检测范围窄等缺点,提升检测效率,适应当代快节奏的生产现场以及绿色环保检验要求,有利于提高产品品质,维护贸易公平和拓展产品应用领域,对于推动五氧化二钒产品的工艺技术优化、生产过程调控、产品质量监控以及新兴市场推广等都具有重要的技术和经济意义。