铬矿石、铬铁矿石、铬精矿检测技术规程
1 检测项目与分析方法
1.1 化学成分检测
1.1.1 铬含量测定
铬是矿石中主要计价元素，其准确测定至关重要。目前主要采用以下方法：
过氧化钠熔融-硫酸亚铁铵滴定法：样品经过氧化钠熔融分解，热水浸取，使铬氧化为六价，在硫酸介质中，以苯基代邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。本法适用于铬含量在10%以上的矿石和精矿，测定范围宽、准确度高。
电感耦合等离子体发射光谱法：样品经碱熔或酸溶后，引入ICP光源，根据铬元素特征谱线强度进行定量分析。本法适用于批量样品快速分析，检测限可达0.01μg/mL，线性范围0.01-500μg/mL。
原子吸收分光光度法：在富燃性空气-乙炔火焰中，测量铬的吸光度。特征谱线357.9nm，检测限约0.05μg/mL，适用于铬含量0.01-5%的样品测定。
1.1.2 铁含量测定
重铬酸钾滴定法：样品经盐酸分解，以氯化亚锡还原三价铁为二价，过量还原剂用氯化高汞氧化，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定。本法经典可靠，适用于铁含量5-40%的样品。
磺基水杨酸分光光度法：在pH8-11的氨性溶液中，三价铁与磺基水杨酸生成黄色络合物，于420nm波长处测量吸光度。适用于铁含量0.1-5%的样品。
1.1.3 三氧化二铬与氧化亚铁比值测定
铬铁矿中Cr₂O₃与FeO的比值（铬铁比）直接影响冶金级铬矿石的品质。采用差减法结合化学分析法：总铁量测定后，分别测定亚铁和高铁含量，再结合总铬量计算铬铁比。
1.1.4 杂质元素测定
硅、铝、钙、镁测定：采用ICP-AES或ICP-MS同时测定，样品经碱熔或酸溶处理。硅也可采用重量法-钼蓝光度联用法，铝可采用EDTA络合滴定法，钙、镁可采用EDTA络合滴定法或原子吸收法。
磷测定：采用磷钼蓝分光光度法，样品经碱熔，在稀硫酸介质中，磷与钼酸铵生成磷钼杂多酸，用抗坏血酸还原为磷钼蓝，于825nm波长处测量吸光度。检测限0.001%，测定范围0.001-0.5%。
硫测定：采用高频燃烧红外吸收法，样品在氧气流中高频加热燃烧，硫生成二氧化硫，进入红外检测池测量。测定范围0.001-10%，检测限0.0005%。
钛、钒、镍、钴、锰测定：采用ICP-AES或ICP-MS法同时测定，测定范围0.001-5%。
1.2 物理性能检测
1.2.1 水分测定
烘干法：样品在105-110℃干燥至恒重，计算失重百分比。适用于精矿和粉矿，测定精度0.01%。
1.2.2 粒度分析
筛分法：采用标准试验筛，干筛或湿筛，测定各粒级质量百分数。适用于粒度>0.038mm的样品。
激光衍射法：采用激光粒度分析仪，测量范围0.02-2000μm，适用于微细粒级精矿分析。
1.2.3 堆积密度测定
自然堆积法：样品自然装满已知容积的容器，称重计算堆积密度，精确至0.01g/cm³。
1.2.4 耐磨性测定
采用转鼓试验机，测定精矿颗粒在摩擦过程中的破碎率，评价其运输和使用性能。
1.3 物相分析
X射线衍射分析：采用粉末衍射法，通过衍射图谱与标准卡片比对，鉴定铬铁矿、磁铁矿、硅酸盐等矿物相，半定量分析各矿物相含量。
显微镜鉴定：采用反光显微镜和偏光显微镜，观察矿物形态、嵌布特征、共生关系，测定矿物粒度分布。
2 检测范围
2.1 按产品类型分类
铬矿石：包括冶金级铬矿石（Cr₂O₃≥40%）、耐火级铬矿石（Cr₂O₃≥30%，Al₂O₃≥20%）、化工级铬矿石（Cr₂O₃≥45%，SiO₂≤5%）。
铬铁矿石：指经过初步破碎、筛分但未经过选矿富集的矿石，Cr₂O₃含量一般在25-45%之间。
铬精矿：经过选矿富集后的产品，Cr₂O₃含量≥45%，粒度通常小于0.074mm占80%以上。
2.2 按应用领域分类
冶金工业：主要检测Cr₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、CaO、P、S等，要求铬铁比≥2.5-3.0，杂质含量严格控制。
耐火材料：重点检测Cr₂O₃、Al₂O₃、FeO、SiO₂、CaO、MgO，要求Cr₂O₃+Al₂O₃≥60%，FeO≤14%，CaO≤1.0%。
化工行业：生产铬盐，要求Cr₂O₃≥45%，SiO₂≤5%，Al₂O₃≤10%，FeO≤12%。
铸造行业：用作铸造型砂，主要检测粒度分布、耐火度、热膨胀系数等物理性能。
2.3 按贸易结算需求
口岸检验：包括品质检验（全分析）、重量鉴定（水尺计重、衡器鉴重）、包装检验、放射性检测等。
仲裁检验：当贸易双方对品质存在争议时，由第三方检测机构进行的全项检测。
出厂检验：生产企业对产品进行的常规检测项目，包括Cr₂O₃、水分、粒度等。
3 检测标准
3.1 国际标准
ISO 6129-2018 铬矿石——取样方法
ISO 6130-2019 铬矿石——水分测定方法
ISO 6131-2020 铬矿石——铬含量测定——硫酸亚铁铵滴定法
ISO 6132-2019 铬矿石——铁含量测定——重铬酸钾滴定法
ISO 6133-2018 铬矿石——硅含量测定——重量法-分光光度法
ISO 6134-2020 铬矿石——钙和镁含量测定——EDTA滴定法
ISO 6135-2019 铬矿石——磷含量测定——磷钼蓝分光光度法
ISO 6136-2018 铬矿石——硫含量测定——高频燃烧红外吸收法
3.2 中国国家标准
GB/T 24220-2009 铬矿石——取样方法
GB/T 24221-2009 铬矿石——水分含量的测定
GB/T 24222-2009 铬矿石——铬含量的测定——硫酸亚铁铵滴定法
GB/T 24223-2009 铬矿石——铁含量的测定——重铬酸钾滴定法
GB/T 24224-2009 铬矿石——硅含量的测定——重量法-分光光度法
GB/T 24225-2009 铬矿石——钙和镁含量的测定——EDTA滴定法
GB/T 24226-2009 铬矿石——磷含量的测定——磷钼蓝分光光度法
GB/T 24227-2009 铬矿石——硫含量的测定——高频燃烧红外吸收法
GB/T 24228-2009 铬矿石——铝含量的测定——EDTA滴定法
GB/T 24229-2009 铬矿石——钛含量的测定——二安替比林甲烷分光光度法
GB/T 24230-2009 铬矿石——镍、钴、锰、钒含量的测定——ICP-AES法
3.3 行业标准
YB/T 5265-2016 铬铁矿石、铬精矿
YB/T 5266-2016 耐火材料用铬矿石
YB/T 5267-2016 化工用铬矿石
SN/T 1326-2015 进出口铬矿石中铝、钙、镁、硅、钛的测定——ICP-AES法
SN/T 1334-2015 进出口铬矿石中铬、铁、硅、铝、镁、钙的测定——X射线荧光光谱法
3.4 其他国家标准
ASTM E1917-13 铬矿石中铬含量的标准测试方法
JIS M 8261-2015 铬矿石——取样方法
JIS M 8262-2015 铬矿石——水分测定方法
JIS M 8263-2015 铬矿石——铬含量测定方法
GOST 15848.1-2015 铬矿石和铬精矿——检测方法通则
4 检测仪器
4.1 样品制备设备
破碎设备：颚式破碎机，进料粒度≤50mm，出料粒度≤6mm；对辊破碎机，出料粒度≤2mm；振动盘式研磨机，出料粒度≤0.074mm。
缩分设备：格槽缩分器（乔伊缩分器），缩分比1:2至1:8；旋转缩分器，适用于粉状样品。
筛分设备：标准试验筛（φ200mm），符合GB/T 6003.1要求；顶击式振筛机，振幅0-5mm可调。
干燥设备：电热鼓风干燥箱，控温范围室温-300℃，精度±1℃。
熔融设备：高温马弗炉，最高温度1200℃，控温精度±5℃；自动熔样机，可同时处理4-6个样品。
4.2 化学分析仪器
滴定分析系统：自动电位滴定仪，具备pH/mV测量功能，滴定管精度±0.02mL；磁力搅拌器，转速0-2000rpm可调。
分光光度计：紫外-可见分光光度计，波长范围190-900nm，带宽≤2nm，波长准确度±0.5nm。
原子吸收分光光度计：火焰原子化系统，配备铬、铁、钙、镁等元素空心阴极灯，检测限达0.01-0.1μg/mL；石墨炉原子化系统，适用于痕量元素分析。
电感耦合等离子体发射光谱仪：全谱直读型，波长范围167-847nm，光学分辨率≤0.007nm，射频功率1.0-1.5kW，可同时测定20种以上元素。
电感耦合等离子体质谱仪：四极杆质谱仪，质量范围2-260amu，灵敏度≥100Mcps/ppm（In），检出限≤0.1ng/L，适用于痕量和超痕量元素分析。
X射线荧光光谱仪：波长色散型，端窗铑靶X射线管，功率≥3kW，可测元素范围4Be-92U，浓度范围0.0001%-100%；能量色散型，适用于快速定性半定量分析。
高频红外碳硫分析仪：高频感应加热功率≥2.5kW，红外检测池，检测范围碳0.0001%-10%，硫0.0001%-5%，分析时间30-60秒。
4.3 物相分析仪器
X射线衍射仪：θ-θ测角仪，2θ测量范围0-140°，最小步长0.0001°，配备Cu靶或Co靶X射线管，探测器计数线性范围≥1×10⁶cps。
显微镜系统：偏光显微镜，放大倍数50-500倍，配备自动载物台和图像分析系统；反光显微镜，放大倍数100-1000倍，配备显微硬度计；矿相显微镜，具备明场、暗场、偏光观察功能。
扫描电子显微镜-能谱仪：分辨率≤3.0nm（30kV），放大倍数5-300000倍，能谱仪能量分辨率≤129eV（Mn Kα），可进行微区成分分析。
4.4 物理性能检测仪器
激光粒度分析仪：测量范围0.02-2000μm，测量精度±1%，重复性±0.5%，配备湿法和干法分散系统。
比表面积测定仪：采用BET法，测量范围≥0.01m²/g，重复性≤±1.5%。
真密度测定仪：气体置换法，测量范围0.01-20g/cm³，精度±0.03%。
堆积密度测定仪：配备标准漏斗和测量筒，符合GB/T 16913标准要求。
耐磨性测定仪：转鼓式，鼓体转速可调，配备标准筛组和振筛机。
4.5 辅助设备
电子天平：万分之一天平，量程200g，精度0.1mg；千分之一天平，量程2000g，精度1mg。
pH计：测量范围0-14pH，精度±0.01pH，具备自动温度补偿功能。
超纯水机：产水电阻率≥18.2MΩ·cm（25℃），TOC≤5μg/L。
通风橱：面风速0.3-0.8m/s，配备酸碱过滤系统。
样品保存柜：具备防潮、防腐蚀功能，分区存放原样、副样和分析样。
4.6 自动化检测系统
在线分析系统：中子活化分析仪，可实现皮带输送物料实时成分分析；激光诱导击穿光谱仪，适用于现场快速检测。
机器人自动化分析系统：集成样品前处理、仪器分析、数据处理功能，实现无人值守全自动检测。
实验室信息管理系统：具备样品管理、任务分配、数据采集、报告生成、质量控制等功能，符合ISO/IEC 17025要求。
