GB/T 5069-2024 镁铝系耐火材料化学分析方法

ICS81.080

CCSQ40

中华人民共和国国家标准

GB/T5069—2024

代替GB/T5069—2015

镁铝系耐火材料化学分析方法

Chemicalanalysisofmagnesia⁃aluminarefractories

2024⁃08⁃23发布2025⁃03⁃01实施

国家市场监督管理总局

国家标准化管理委员会发布

GB/T5069—2024

目次

前言··························································································································Ⅲ

引言··························································································································Ⅳ

1范围·······················································································································1

2规范性引用文件········································································································1

3术语和定义··············································································································1

4仪器和设备··············································································································1

5试样制备·················································································································2

6通则·······················································································································2

7灼烧减量的测定········································································································3

8二氧化硅的测定········································································································3

9氧化铝的测定···········································································································7

10氧化铁的测定········································································································11

11二氧化钛的测定·····································································································13

12氧化钙的测定········································································································16

13氧化镁的测定········································································································21

14氧化钾、氧化钠的测定·····························································································25

15氧化锰的测定［w（MnO）≤0.5%］···············································································27

16PO≤3%28

五氧化二磷的测定［w（25）］············································································

17镁砂中游离氧化钙的测定·························································································30

18EDTA容量法测定氧化锆（铪）··················································································31

19硫酸亚铁铵容量法测定三氧化二铬·············································································31

20二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化锰、五氧化二磷、氧化锆、三氧化

二铬的测定（电感耦合等离子体发射光谱法）·································································31

21试验报告··············································································································33

附录A（规范性）分析值验收程序··················································································34

附录B（资料性）电感耦合等离子发射光谱仪标准曲线·······················································35

Ⅰ

GB/T5069—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

本文件代替GB/T5069—2015《镁铝系耐火材料化学分析方法》，与GB/T5069—2015相比，除结

构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

a）更改了要素“范围”对测量含量范围的规定，删除了“表1测定范围”（见第1章，2015年版的

第1章）；

b）增加了“术语和定义”一章（见第3章）；

c）增加了规范性引用文件“GB/T4513.2”（见5.1）；

d）更改了要素“二安替比林甲烷光度法”测定二氧化钛的含量范围（见11.1，2015年版的11.1）；

e）更改了要素“差减法”测定氧化镁含量的计算方法（见13.3，2015年版的13.3）；

f）删除了要素“火焰原子吸收法”分析结果中“高精度测量法”（见2015年版的14.1.6.2）；

g）删除了要素“氧化锰的测定”分析结果中“高精度测量法”（见2015年版的15.6.2）；

h）更改了要素“五氧化二磷的测定”中的测定范围（见第16章，2015年版的第16章）；

i）更改了要素“二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化锰、五氧化二

磷、氧化锆、三氧化二铬的测定（电感耦合等离子体发射光谱法）”对测定含量范围的规定，删

除“（MO）≤15%”（见第20章，2015年版的第20章）；

wXY

j）更改了“附录A”分析值验收程序中分析结果取中位数时的规定（见附录A，2015年版的附

录A）。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国耐火材料标准化技术委员会（SAC/TC193）提出并归口。

本文件起草单位：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司、中冶武汉冶金建筑研究院有限公司、上

海利尔耐火材料有限公司、阳泉市综合检验检测中心、江苏中磊节能科技发展有限公司、武汉如星科技

有限公司、辽宁中镁控股股份有限公司。

本文件主要起草人：徐晓莹、曹海洁、陈宁娜、李洪波、武文霞、彭西高、段雪珂、刘鹏程、曾静、

雷小雨、李维锋、张蕾、李向威、茆忠军、敖平、江红超、潘波、李勇伟、李卫平、王晓利、王志彪、徐广平、

侯沛东、王树山。

本文件于1985年首次发布，2001年第一次修订，2007年第二次修订，2015年第三次修订，本次为

第四次修订。

Ⅲ

GB/T5069—2024

引言

随着镁铝系耐火材料的发展，原化学分析方法标准已不能满足应用要求，电感耦合等离子体发射

光谱（ICP⁃AES）可首选用于镁铝系耐火材料的化学分析，但由于ICP⁃AES设备价格昂贵、使用和维护

成本高、方法标准出现得晚等原因，在耐火材料行业的实验室普及程度远低于其他行业。分光光度计

操作程序简单、性价比高，是耐火材料行业实验室普及率高的常用分析仪器，尤其是针对镁铝系耐火材

料中高含量的五氧化二磷和二氧化钛的测定。本次修订目的主要是更改分光光度法测定五氧化二磷

和二安替比林甲烷光度法测定二氧化钛的检测范围，并在第20章给出了ICP⁃AES测定方法，从而使

标准更加科学严谨、与时俱进，更好地服务于行业发展。

Ⅳ

GB/T5069—2024

镁铝系耐火材料化学分析方法

警告：使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验，熟知强酸强碱的理化性能，样品前处理

过程的高温、强酸强碱都属于危险源，工作人员需掌握其安全操作规程。本文件并未指出所有可能的

安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

1范围

LOISiOAlO

本文件描述了镁铝系耐火材料的灼烧减量（）、二氧化硅（2）、氧化铝（23）等项目的化学

分析方法。

本文件适用于镁铝系耐火材料，如镁（锆）砖、镁铝（锆）砖、镁（铝）尖晶石砖、镁硅砖、镁白云石（锆）

砖等制品和镁质、尖晶石等原料。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于

本文件。

GB/T4513.2不定形耐火材料第2部分：取样

GB/T4984含锆耐火材料化学分析方法

GB/T5070含铬耐火材料化学分析方法

GB/T7728冶金产品化学分析火焰原子吸收光谱法通则

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T10325定形耐火制品验收抽样检验规则

GB/T12805实验室玻璃仪器滴定管

GB/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶

GB/T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管

GB/T17617耐火原料抽样检验规则

GB/T18930耐火材料术语

GB/T32179耐火材料化学分析湿法、原子吸收光谱法（AAS）和电感耦合等离子体原子发射

光谱法（ICP⁃AES）的一般要求

3术语和定义

GB/T18930界定的术语和定义适用于本文件。

4仪器和设备

4.1天平：分度值0.1mg。

4.2铂坩埚或瓷坩埚：30mL。

1

GB/T5069—2024

4.3自动控温干燥箱：使用温度110℃，温度波动度限值±1.5℃。

4.4高温炉：最高使用温度大于或等于1100℃，且能自动控温的箱式电炉。

4.5分光光度计：波长范围涵盖380nm~700nm。

4.6恒温磁力搅拌器。

4.7G4玻璃漏斗。

4.8吸量管：GB/T12808中A类。

4.9滴定管：GB/T12805中A类。

4.10容量瓶：GB/T12806中A类。

4.11原子吸收光谱仪：备有空气⁃乙炔燃烧器，钙、镁、钾、钠、锰空心阴极灯。空气和乙炔气体的纯净

度应不小于99.9%，以提供稳定清澈的贫燃火焰（均匀带状的蓝白色火焰）。其“精密度的最低要求”

“特征浓度”“检出限”和“标准曲线的线性（弯曲程度）”应符合GB/T7728的规定。

4.12火焰光度计：可以测定K、Na。

4.13电感耦合等离子发射光谱仪：多通道同时型、顺序扫描型、全谱直读型。

5试样制备

5.1采样

按GB/T10325、GB/T17617或GB/T4513.2采集试验样品。

5.2制备

粉碎试验样品使其通过6.7mm的标准筛，按四分法缩分至约100g。当合同另有取样约定或由于

产品形式的限制，无法取得大于或等于100g的实验样品时，可以例外。将缩分后的样品粉碎至

0.5mm以下，继续缩分后，将样品磨细至可以通过90μm的标准筛。试样分析前用鼓风干燥箱在

105℃~110℃下烘干2h，置于干燥器中冷却至室温。易水化的样品应采取措施防止水化。

6通则

6.1测定次数

在重复性条件下测定2次。

6.2空白试验

在重复性条件下做空白试验。

6.3结果表述

6.3.1测定结果应按GB/T8170修约，当含量大于0.10%时，结果保留2位小数；当含量小于或等于

0.10%时，结果保留2位有效数字；如果委托方供货合同或有关标准另有要求时，按合同要求的位数

修约。

6.3.2测试过程中的标准溶液标定结果，保留4位有效数字。

6.4分析结果的采用

当试样的2个有效分析值之差不大于表1所规定的允许差时，以其算术平均值作为最终分析结

果；否则，应按附录A的规定进行追加分析和数据处理。

2

GB/T5069—2024

6.5质量保证和控制

6.5.1校准曲线应定期（不超过3个月）用标准物质进行校准。若仪器维修或更换部件（如灯泡等），应

重新绘制校准曲线，并用同类型标准物质校准。当标准物质的分析值与标准值之差大于表1所规定允

许差的0.7倍时，应重新绘制校准曲线。

6.5.2一般情况下，标准滴定溶液的浓度应每2个月重新标定一次；若2个月内温度变化超过10℃，

应及时进行标定并用标准物质进行验证，当标准物质的分析值与标准值之差不大于表1所规定允许差

的0.7倍时，则标定结果有效，否则无效。

6.5.3仲裁试验时，应随同试样分析同类型标准物质。当标准物质的分析值与标准值之差不大于表1

所规定允许差的0.7倍时，则试样分析值有效，否则无效。

表1分析值允许差

各分析项目允许差（质量分数）/%

含量范围

TiO、PO

（质量分数）/%LOISiOAlOFeOCaOMgOKONaOMnO22５

2232322ZrHfOCrO

（）2、23

≤0.10.02—0.020.020.020.02

0.050.040.040.03

>0.1~0.50.05—0.040.040.040.03

>0.5~10.100.100.100.10—0.100.100.100.05

0.10

>1~20.200.15—0.20—0.200.10

0.200.20

>2~50.200.20———0.20

0.300.30

>5~150.300.30————

0.300.40

>15~300.40—0.40————

>30~60—0.400.60——0.60————

>60—0.70——0.70————

对于微量成分，当分析值的平均值小于允许差的2倍时，其允许差为该分析值的1/2。

差减法测定高纯镁砂中MgO的允许差为0.30%。

7灼烧减量的测定

按GB/T32179中灼烧减量的规定进行。

8二氧化硅的测定

81≤5

.钼蓝光度法[w（SiO2）%]

8.1.1原理

试样用碳酸钠⁃硼酸混合熔剂熔融，稀盐酸浸取。在约0.2mol/L盐酸介质中，单硅酸与钼酸铵形

成硅钼杂多酸，加乙二酸⁃硫酸混合酸，消除磷、砷的干扰，然后用硫酸亚铁铵将其还原为硅钼蓝，用分

光光度计于波长810nm或690nm处，测其吸光度。

3

GB/T5069—2024

8.1.2试剂

8.1.2.1混合熔剂：按质量比将2份无水碳酸钠与1份硼酸研细，混匀。

8.1.2.2盐酸（1+5）。

[NHMoO4HO]50g/L

8.1.2.3钼酸铵（4）6724·2溶液（）：过滤后使用。

⁃15gHCO2HO250mL1+8

8.1.2.4乙二酸硫酸混合酸：取乙二酸（草酸）（224·2）溶于硫酸（）中，用水

稀释至1000mL，混匀。

40g/L4g[FeSONHSO6HO]5mL

8.1.2.5硫酸亚铁铵溶液（）：取硫酸亚铁铵4·（4）24·2溶于水，加硫酸

（1+1），用水稀释至100mL，混匀，过滤后使用，用时配制。

SiO0.5mg/mL0.1000g1000℃2h

8.1.2.6二氧化硅标准溶液（含2）：称取预先在灼烧并冷却至室

温的二氧化硅质量分数（99.99%）于铂坩埚中，加2g~3g无水碳酸钠，盖上坩埚盖并稍留缝隙，置于

1000℃高温炉中熔融5min~10min，取出，冷却至室温，将坩埚及盖置于盛有100mL沸水的聚四氟

乙烯烧杯中，加热至90℃~100℃，保持微沸，待溶液由浑浊反应至清亮，用70℃~80℃的热水洗出坩

埚及盖，冷却至室温。移入200mL容量瓶中，用水定容，摇匀，贮存于塑料瓶中。

SiO50μg/mL10.00mL8.1.2.6100mL

8.1.2.7二氧化硅标准溶液（含2）：移取二氧化硅标准溶液（）于

容量瓶中，用水定容，摇匀，用时配制。

SiO5μg/mL10.00mL8.1.2.7100mL

8.1.2.8二氧化硅标准溶液（含2）：移取二氧化硅标准溶液（）于

容量瓶中，用水定容，摇匀，用时配制。

8.1.3试料量

称取约0.10g试料，精确至0.0001g。

8.1.4测定

8.1.4.1将试料置于盛有3g~4g混合熔剂（8.1.2.1）的铂坩埚中，混匀，再覆盖1g混合熔剂（8.1.2.1），

盖上坩埚盖并稍留缝隙，置于800℃~900℃高温炉中，升温至1050℃~1100℃熔融10min~15min，

取出，旋转坩埚，使熔融物均匀附着于坩埚内壁，冷却。

8.1.4.2用滤纸擦净坩埚外壁，放入盛有煮沸的60mL盐酸（8.1.2.2）的200mL烧杯中，加热浸出熔融

物至溶液清亮，用水洗出坩埚及盖，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用水定容，摇匀。

8.1.4.3移取10.00mL试料液（8.1.4.2）于100mL容量瓶中，加10mL水。

8.1.4.4加5mL钼酸铵溶液（8.1.2.3），摇匀，于室温下放置20min（室温低于15℃则在约30℃的温水

浴中进行）。

8.1.4.5加30mL乙二酸⁃硫酸混合酸（8.1.2.4），摇匀，放置0.5min~2min，加5mL硫酸亚铁铵溶液

（8.1.2.5），用水定容，摇匀。

8.1.4.6用3cm的吸收皿，用分光光度计于810nm波长处，以空白试验溶液为参比测量其吸光度。若

计算出二氧化硅质量分数大于0.5%，需更换为1cm的吸收皿，用分光光度计于690nm波长处重新进

行测试。计算结果需符合表2中标准曲线规定的含量范围。

4

GB/T5069—2024

表2按二氧化硅的含量选择吸收皿

SiO/%0.1~0.50.5~5.0

w（2）

吸收皿/cm31

标准曲线8.1.5.18.1.5.2

8.1.5标准曲线的绘制

8.1.5.1移取0mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL二氧化硅标准溶液

（8.1.2.8）分别置于一组100mL容量瓶中，加2.5mL盐酸（8.1.2.2），加水至20mL。再按8.1.4.4、

8.1.4.5步骤操作，用3cm吸收皿，用分光光度计于波长810nm处，以试剂空白为参比测量其吸光度，

绘制标准曲线。

8.1.5.2移取0mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL二氧化硅标准溶液

（8.1.2.7）分别置于一组100mL容量瓶中，加2.5mL盐酸（8.1.2.2），加水至20mL。再按8.1.4.4、

8.1.4.5步骤操作，用1cm吸收皿，用分光光度计于波长690nm处，以试剂空白为参比测量其吸光度，

绘制标准曲线。

8.1.6分析结果的计算

二氧化硅的质量分数按式（1）计算：

m

w（SiO）=1×100%…………（1）

2m

式中：

SiO

w（2）——二氧化硅的质量分数；

g

m1——由标准曲线查得的二氧化硅的质量，单位为克（）；

m——分取试料的质量，单位为克（g）。

82≥5

.凝聚重量⁃钼蓝光度法[w（SiO2）%]

8.2.1原理

试样用碳酸钠⁃硼酸混合熔剂熔融，以盐酸浸出并蒸至湿盐状，加聚环氧乙烷凝聚硅酸，经过滤并

灼烧成二氧化硅。然后用氢氟酸处理使硅以四氟化硅的形式逸出。氢氟酸处理前后的质量之差即为

二氧化硅的主量。再用熔剂处理残渣，溶解于原滤液中，以钼蓝光度法测定滤液中残余的二氧化硅量，

两者之和即为试样中二氧化硅的量。

8.2.2试剂

8.2.2.1混合熔剂：按质量比将2份无水碳酸钠与1份硼酸研细，混匀。

[NHMoO4HO]50g/L

8.2.2.2钼酸铵（4）6724·2溶液（）：过滤后使用。

40g/L4g[FeSONHSO6HO]5mL

8.2.2.3硫酸亚铁铵溶液（）：称取硫酸亚铁铵4·（4）24·2溶于水中，加

硫酸（1+1），用水稀释至100mL，混匀，过滤后使用，用时配制。

⁃15gHCO2HO250mL1+8

8.2.2.4乙二酸硫酸混合溶液：称取乙二酸（草酸）（224·2）溶于硫酸（）中，

用水稀释至1000mL，混匀，过滤后使用。

8.2.2.5聚环氧乙烷溶液（2.5g/L）：称取0.25g聚环氧乙烷加100mL水，放置24h后摇动溶解，加

2滴~3滴盐酸（1+1），贮于塑料瓶中（有效期两周）。

5

GB/T5069—2024

8.2.2.6硝酸银溶液（10g/L）。

8.2.2.7氢氟酸（ρ＝1.15g/mL）。

8.2.2.8盐酸（ρ＝1.19g/mL）。

8.2.2.9盐酸（1+5）。

8.2.2.10盐酸（5+95）。

8.2.2.11硫酸（1+1）。

SiO5μg/mL8.1.2.8

8.2.2.12二氧化硅标准溶液（含2）：同。

8.2.3试料量

称取约0.50g试料，精确至0.0001g。

8.2.4测定

8.2.4.1将试料置于盛有3g~4g混合熔剂（8.2.2.1）的铂坩埚中，混匀。再覆盖2g混合熔剂

（8.2.2.1），盖上坩埚盖并稍留缝隙，置于800℃~900℃高温炉中，升温至1050℃~1100℃熔融

15min~30min，取出，旋转坩埚，使熔融物均匀附着于坩埚内壁，冷却。

8.2.4.2用滤纸擦净坩埚外壁，放入盛有煮沸的70mL盐酸（8.2.2.9）的烧杯中，加热浸出熔融物至溶

液清亮（硅高时会有硅酸胶体析出），用70℃~80℃的热水洗出坩埚及盖，继续加热蒸发溶液至湿盐

状，取下，冷却。

8.2.4.3加少许纸浆，在边搅拌下加3.00mL聚环氧乙烷溶液（8.2.2.5），放置5min，用慢速定量滤纸过

滤，滤液用烧杯承接。用热盐酸（8.2.2.10）洗涤并将沉淀全部转移到滤纸上，再洗涤3次~5次。然后

用70℃~80℃的热水洗至无氯离子[用硝酸银溶液（8.2.2.6）检查]，此溶液为原滤液。

8.2.4.4将沉淀连同滤纸放到铂坩埚中，在电热板上加热炭化至无烟，然后移入冷的高温炉中，放置炉

门口边缘稍敞开炉门，从室温缓慢升温至500℃~550℃，保温20min，将坩埚推至高温炉靠里位置，关

上炉门，升温至1000℃~1050℃，灼烧1h取出，置于干燥器中冷却至室温，称量并反复灼烧直至恒量

0.4mg

（m1）（当两次称量的差值小于或等于时，即为恒量）。

8.2.4.5加3滴~5滴水润湿沉淀，加4滴硫酸（8.2.2.11）、8mL~10mL氢氟酸（8.2.2.7），加热蒸发至

冒尽白烟。将坩埚置于1000℃~1050℃高温炉中灼烧15min取出，置于干燥器中冷却至室温，称量。

15min

重复灼烧（每次），称量，直至恒量（m2）。

8.2.4.6加约1g混合熔剂（8.2.2.1）到烧后的坩埚中，置于1000℃~1050℃高温炉中熔融3min，取出

冷却。加5mL盐酸（8.2.2.8）浸取，合并到原滤液（8.2.4.3）中，冷却至室温，移入250mL容量瓶中，用

水定容，摇匀[此溶液为试样溶液A，用于测定残余二氧化硅、氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化钙和氧

化镁]。

8.2.4.7移取10.00mL试样溶液A（8.2.4.6）于100mL容量瓶中，加10mL水。

8.2.4.8加5mL钼酸铵溶液（8.2.2.2），摇匀，于室温下放置20min（室温低于15℃则在约30℃的温水

浴中进行）。加30mL乙二酸⁃硫酸混合溶液（8.2.2.4），摇匀，放置0.5min~2min，加5mL硫酸亚铁铵

溶液（8.2.2.3），用水定容，摇匀。

8.2.4.9用3cm吸收皿，用分光光度计于波长810nm处，以空白试验溶液为参比测量其吸光度。

8.2.5标准曲线的绘制

移取0mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL二氧化硅标准溶液

（8.2.2.12），分别置于一组100mL容量瓶中，加2.5mL盐酸（8.2.2.9），加水稀释至20mL。再按

8.2.4.8和8.2.4.9操作，绘制标准曲线。

6

GB/T5069—2024

8.2.6分析结果的计算

二氧化硅的质量分数按式（2）计算：

m-m+mV/V-m

w（SiO）=12314×100%…………（2）

2m

式中：

SiO

w（2）——二氧化硅的质量分数；

g

m1——氢氟酸处理前沉淀与坩埚的质量，单位为克（）；

g

m2——氢氟酸处理后沉淀与坩埚的质量，单位为克（）；

g

m3——由标准曲线查得的二氧化硅的质量，单位为克（）；

g

m4——重量法空白试验的二氧化硅的质量，单位为克（）；

V——试样溶液总体积，单位为毫升（mL）；

mL

V1——移取试样溶液的体积，单位为毫升（）；

m——试料的质量，单位为克（g）。

9氧化铝的测定

91≤2

.铬天青S光度法[w（Al2O3）%]

9.1.1原理

试料用碳酸钠⁃硼酸混合熔剂熔融，稀盐酸浸取。分取部分试样溶液，以锌⁃EDTA（乙二胺四乙酸

二钠）掩蔽铁、锰等离子，在六次甲基四胺溶液缓冲条件下，铝与铬天青S生成紫红色络合物，用分光光

度计于波长545nm处测量吸光度。钛的干扰可加过氧化氢溶液消除。

9.1.2试剂

9.1.2.1混合熔剂：按质量比将2份无水碳酸钠（优级纯）与1份硼酸（优级纯）研细，混匀。

9.1.2.2盐酸（1+5）。

9.1.2.3盐酸（1+14）。

9.1.2.4过氧化