鋁冶煉分析檢測方法标準進展-廈門易仕特儀器有限公司
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鋁冶煉分析(xī)檢測方法标準進(jìn)展
更新時間:2025-12-17   點擊(ji)次數:4138次

1、前言

近二十(shí)年來,随着我國國(guo)民經濟的快速發(fa)展,帶動了電解鋁(lü)工業的飛速發展(zhan),2004年全國(guó)原鋁實際産量達(dá)到669 噸,是名副其實(shí)的世界*産鋁大 國,2005年(nián)截止6月(yuè)份,原鋁産量已達(da)370多萬噸(dūn),全年将突破700萬噸,伴随着(zhe)電解鋁工業的發(fa)展,鋁電解用炭素(sù)材料、氟化鹽行業(yè)也得到了長足的(de)進 步,産能和(hé)産量不斷提高,市(shi)場狀況逐步改善(shàn),國内👅已📞成爲世界(jie)zui大的鋁用炭素材(cái)料、氟化鹽出口國(guó);并且随着世界電(dian)解鋁工業的重新(xīn)布局,發達國家将(jiang)這類産業紛 紛轉移,鋁冶煉産(chan)業的市場化程度(du)不斷提高,鋁錠❌、鋁(lü)土礦、氧✏️化鋁、鋁用(yong)炭素材料、氟化鹽(yán)等交易量大🏃‍♀️幅上(shang)升,需❓要配套的标(biāo)準體系來支持。同(tóng)時大型預焙槽技(jì)術 的推廣應(ying)用,高度自動化的(de)電解系列投産,新(xin)的啓動焙📞燒技⁉️術(shu)的出現等,對氧化(hua)鋁、鋁用炭素材料(liào)、氟🔞化鹽的質量要(yao)求也越來越多,促(cù)進了相關分析檢(jiǎn)測方法的不斷 提高。經濟的高(gāo)速發展,希望對資(zi)源的利用能盡可(ke)能的全面⚽,更❤️加注(zhu)重節能和環保,也(ye)需要制定或完善(shàn)相應的标準來指(zhi)導規💜範生産。

多年來我國在 鋁冶煉工業的(de)标準方面做了許(xǔ)多工作和努力,建(jiàn)立了一✏️套較🔱完善(shan)的鋁冶煉分析檢(jiǎn)測方法标準體系(xì),尤其是1999以後,在國家“人才(cai)、、 标準”戰略的(de)指導下,集中了行(hang)業的主要力量,對(duì)鋁土礦、鋁及鋁合(hé)金、氧化鋁、氫氧化(huà)鋁4個系(xi)列的标準進行了(le)全面修訂,建立了(le)鋁用炭素材料取(qǔ)樣方法、檢測方 2個(ge)系列有色金屬行(háng)業标準,爲整個行(háng)業的技術進⭕步做(zuo)⛷️出了🌈較大的貢獻(xiàn)。

ISO這些年(nián)來,主要在鋁用炭(tan)素上做了大量的(de)工作,從上💯世紀80 代(dài)末開始,曆經近20年,建立了(le)完善的鋁用炭素(sù)材料檢測方法标(biāo)準體系,并在貿 易中發揮了明(míng)顯的作用;在氧化(hua)鋁、氟化鹽方面,也(yě)進行了一些探索(suo)和研究,這些工作(zuo)正在進行之中,鋁(lǚ)及鋁合金的分析(xī)方面👣,也已啓動相(xiàng)關的修訂計劃,主(zhu)要集中 在性(xìng)能的表征和大型(xing)分析儀器的應用(yong)方面。

雖然鋁(lǚ)冶煉工業分析檢(jiǎn)測方法标準有了(le)長足的進🔱展,整體(ti)而言,也存在着一(yī)些問題,如部分标(biao)準技術上 較(jiào)落後,大型儀器設(shè)備的應用較少;對(dui)市場的敏感程度(dù) 不夠,制、修訂(dìng)的速度偏慢等。對(duì)國内而言,實質性(xing)參☔與标準制📱、修訂(ding)工作不夠,技術标(biao)準的基礎工作欠(qian)🚩缺,企業參與程度(du)偏低,參與标準制(zhì)、修訂工作的專業(ye) 技術人員範(fan)圍窄,這都需在以(yǐ)後的工作中加以(yi)改進和提高。

2、國内外标準(zhun)現狀

鋁冶煉(lian)行業中,生産電解(jiě)鋁産品,需要采用(yong)的主要原料有氧(yang)化鋁、炭素材料、氟(fu)化鹽;其中氧化鋁(lü)的主⭐要原料爲鋁(lǚ)土礦,炭素材料的(de)原料包括煤瀝青(qing)、石油焦或煅後石(shi)🌈油焦、無煙煤、石墨(mò),氟化鹽的原料有(you)⛱️螢石、氫氧化鋁、碳(tàn)酸🔴鈉等。

我國的标準體(ti)系中,電解鋁、氧化(huà)鋁、氫氧化鋁、炭素(sù)材❄️料😍、氟化鹽✉️、鋁土(tu)礦歸口于全國有(yǒu)色金屬标準化技(jì)術委員會(TC243)輕金屬分技術(shù)委員會 SC1),石油焦由石(shí)油化工部門歸口(kǒu),螢石、煤瀝青、石墨(mo)由冶金工業部門(men)歸口,無煙煤歸口(kou)于煤炭工業,碳酸(suān)鈉歸🔴口于🌈無機鹽(yán)工業,炭陽極用煅(duan)後石油焦現正 納入TC243/SC1管理。

标準體(tǐ)系中,作爲産品質(zhi)量标準,現在鋁冶(ye)煉行業中隻有一(yi)個,即ISO115-2003《非(fei)合金化重熔用 鋁錠 分類及成分》,歸口(kǒu)于輕金屬及其合(hé)金技術委員會(ISO/TC79)中的重熔(rong)用鋁錠分技術委(wěi)員會(SC4)。對(duì)分析檢測方法标(biāo)準,電解鋁歸口于(yu)輕金屬及其 合金技術委員會(hui)(ISO/TC79)化學分(fen)析及光譜測定分(fen)技術委員會(SC1);氧化鋁、炭素(su)材料、煤瀝青、石油(yóu)焦或煅後石油焦(jiao)、氟化🈲鹽,由鋁冶煉(lian)用原材 料技(ji)術委員會(ISO/TC226)歸口;鋁土礦由(yóu)鋁礦石技術委員(yuán)會(ISO/TC129)歸口(kou)。

根據标準使(shi)用的實際情況,同(tong)時爲了比較方便(bian),下面隻對🈲電✨解鋁(lü)、氧化鋁、炭素材料(liào)、氟化鹽、鋁土礦的(de)相關方法标準情(qíng)況進行♉分析。

2.1 鋁土礦

鋁土礦分析檢測(cè)方法國家标準和(hé)标準的情況見表(biǎo)1

從(cong) 1可知,鋁土礦相關(guan)國家标準有23個,其中GB/T3257-1999《鋁土礦石化(huà)學分析方法》中,共(gong)有22個标(biao)準,涉及20個項目的測定和(hé)試 樣的制備(bei),另有一個取樣的(de)标準;ISO标(biāo)準中,共有17個标準,其中10個檢測方(fang)法标準,5個取樣及與取樣(yang)代表性有關的标(biao)準,2個制(zhì)樣标準。

國家(jia)标準适用的範圍(wei)是鋁土礦,有6個标準修改(gǎi)采用了ISO标準;而ISO标準适用的範圍(wéi)是鋁礦石,包括鋁(lǚ)土礦和其他含鋁(lǚ)較多的礦石,範圍(wei)更廣一些,因此熔(róng)樣的方法和有些(xiē)元素的分析方☁️法(fǎ)有一定的差異。

家标準(zhǔn)中,除了取樣标準(zhun)标齡較長外,其餘(yu)标準都💔是新起草(cǎo)的标準,包括了與(yu)國内鋁土礦資源(yuán)相适宜的三氧化(huà)二镓、稀土氧化物(wu)總量等的測定方(fāng)法,建立了 對(duì)氧化鋁生産工藝(yì)有較大影響的總(zong)碳、有機碳、硫含量(liang)的測定标準;ISO标準中,标齡(líng)都比較長,測定的(de)項目也較少,但其(qi)對取♉樣和制🐇樣的(de)重視是值得我們(men)學習 的,任何(he)分析的準确性都(dou)應建立在取樣的(de)代表性⛷️上。

國(guo)家标準和ISO标準中,涉及的(de)方法基本上是傳(chuán)統的濕法化學法(fǎ),用到的👅設備也隻(zhi)有分光光度儀和(hé)火焰原子吸收光(guāng)譜👅儀,在澳大利亞(ya)國家标準中,已經(jing)有采用X-射線熒光光譜儀(yí)的方法标準,國内(nei)外的相關應用報(bao)🌏到也很多,還有報(bào)到采用ICP-AES測定鋁土礦中各(gè)元素含量的方法(fǎ)等。

據(ju)國家标準化管理(lǐ)委員會的要求,2004年對現行(hang)國家标準進行了(le)清理整頓,鋁土礦(kuàng)化學分析方法國(guo)家标準已轉爲有(yǒu)色金屬行業标準(zhǔn)。方面,由于秘 書處單位澳大利(lì)亞科學院(CISIO)沒有更多的積(jī)極性,ISO/TC129的(de)工作10年(nian)基本處于停止階(jie)段,沒有任何的進(jìn)展,ISO已考(kǎo)慮要撤銷ISO /TC129

2.2 氧化(huà)鋁

氧化鋁分(fen)析檢測方法國家(jiā)标準和标準的情(qing)況見表2

從表2可知,氧化鋁相(xiàng)關分 析檢測(cè)方法國家标準有(you)29個,都包(bāo)括在其中GB/T6609-2004《氧化鋁化學分(fen)析方法和物理性(xing)能測定方法》中,其(qi)中 元素含量(liang)分析标準21個,涉及19個元素,物理性(xing)能測定标準6個,取樣、制樣(yàng)标準各1個;ISO标準(zhun)中,在用标準26個,有各種草(cǎo)案的标準5個,提出起草 意向的标準2個,26個在用标準中(zhōng),4個取樣(yàng)制樣标準,22個爲分析檢測(ce)标準,涉及11個元素的分析(xi),其中物理性能測(cè)定方法标準8個。

家标準GB/T6609-2004中有4個标準等同采用(yong)了ISO标準(zhǔn),7個标準(zhun)修改采用了ISO标準;與ISO标準相比,在(zai)元素方面,GB /T6609-2004包括的測定元(yuán)素多,增加了氧化(huà)锂、三氧化二镓的(de)分析方法,以㊙️适合(he)國内鋁土礦資源(yuan)生産的氧化鋁;物(wù)理性能方面,GB /T6609-2004少了比表面(miàn)積測定的方法。

1、鋁(lü)土礦石相關分析(xī)檢測方法标準情(qing)況

國家标準(zhun)

ISO标準

标準号

标(biāo)準名稱

标準(zhun)号

标準名稱(cheng)

GB/T3257.1-1999

EDTA滴(dī)定法測定氧化鋁(lü)量

成分(fen)不均勻性的實驗(yan)測定

重(zhòng)量-钼藍(lán)光度法測定二氧(yǎng)化矽量

ISO6139-1993

分配器的均勻分(fen)配的實驗測定

GB/T3257.3-1999

钼藍光度(dù)法測定二氧化矽(xi)量

ISO6140-1991

樣品(pǐn)的制備

GB/T3257.4-1999

重鉻酸鉀滴定法(fǎ)測定三氧化二鐵(tiě)量

ISO6606-1986

1075℃下質量損(sun)失的測定  重(zhong)量法

GB/T3257.5-1999

鄰(lín)二氮雜菲光度法(fa)測定三氧化二鐵(tiě)量

ISO6607-1985

矽含(han)量的測定  重(zhong)量和光度聯合法(fǎ)

GB/T3257.6-1999

二安替(ti)吡晽甲烷光度法(fǎ)測定二氧化钛量(liang)

ISO6609-1985

鐵含量(liang)的測定  滴定(dìng)法

火焰(yan)原子吸收光譜法(fǎ)測定氧化鈣量

鋁含量的(de)測定  EDTA滴(di)定法

GB/T3257.8-1999

ISO6695-1985

钛含量(liang)的測定  二安(an)替吡啉甲烷光度(dù)法

GB/T3257.11-1999

火焰原子吸收光(guāng)譜法測定三氧化(huà)二鉻量

ISO8558-1985

預先幹燥試樣的(de)制備

GB/T3257.12-1999

苯(ben)甲酰苯胲光度法(fa)測定

ISO8685-1992

取(qǔ)樣方法

GB/T3257.13-1999

火焰原子吸收光(guāng)譜法測定氧化鋅(xīn)量

ISO9033-1989

散裝(zhuāng)料水含量的測定(ding)

GB/T3257.15-1999

三溴偶(ou)氮胂光度法測定(ding)稀土氧化物總量(liang)

ISO9208-1989

GB/T3257.16-1999

羅丹明B萃取光度法(fǎ)測定三氧化二镓(jia)量

ISO10213-1991

鐵含(hán)量的測定  三(san)氯化钛還原法

 

ISO10226-1991

GB/T3257.18-1999

燃燒-碘量法測(ce)定硫量

ISO10227-1995

取樣精度的檢驗(yàn)方法

GB/T3257.20-1999

燃(rán)燒-非水(shuǐ)滴定法測定總碳(tàn)量

GB/T3257.21-1999

重量法測定(ding)灼燒失量

/

/

GB/T3257.22-1999

預先(xiān)幹燥試樣的制備(bèi)

/

GB/T3257.23-1999

滴定法測定有(you)機碳量

/

GB/T3257.24-1999

重量法(fa)測定分析樣品中(zhōng)的濕存水量

/

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    國家标準都是新(xin)起草的标準,從200471日(ri)起發布實施,在測(ce)定的範圍、選用的(de)方法上,有一定♌的(de)*性,但電解鋁關注(zhu)的物理性能方面(mian),還有較多的缺 項。ISO标(biāo)準中,除了鈣的測(cè)定和篩分法測定(ding)粒度分布2個标準外,其餘(yú)都是标齡較長的(de)标準,個别标準已(yi)有30年了(le),一些成分分析方(fang)法标準,技術上已(yǐ)經落後 了,ISO/TC226也已注意(yi)到這方面的問題(tí),

2、氧化鋁相關分析(xi)檢測方法标準情(qíng)況

國家标準(zhun)

ISO标準

标準号

标(biāo)準名稱

标準(zhǔn)号

GB/T6609.1-2004

重量法(fa)測定水分

試樣的制備和(he)貯存

GB/T6609.2-2004

重(zhong)量法測定灼燒失(shī)量

ISO803-1976

300℃質量損失的測定(dìng)

GB/T6609.3-2004

钼藍光(guāng)度法測定二氧化(hua)矽含量

ISO804-1976

分析溶液的制備(bèi)  堿熔法

GB/T6609.4-2004

鄰二氮雜菲(fei)光度法測定三氧(yǎng)化二鐵含量

ISO805-1976

鐵含量的測(ce)定  鄰菲啰啉(lin)光度法

GB/T6609.5-2004

ISO806-2004

1000℃和1200℃下質量損失的(de)測定

GB/T6609.6-2004

火(huǒ)焰原子吸收光譜(pǔ)法測定氧化鉀含(han)量

二苯基碳(tàn)酰二肼光度法測(ce)定三氧化二鉻含(hán)量

ISO902-1976

安息(xi)角的測定

GB/T6609.9-2004

新亞銅靈光度(du)法測定氧化銅含(han)量

ISO903-1976

松裝(zhuāng)密度的測定

GB/T6609.10-2004

苯甲酰苯基(ji)羟胺萃取光度法(fa)測定

ISO1232-1976

二(er)氧化矽含量的測(cè)定  钼藍光度(du)法

火焰(yàn)原子吸收光譜法(fǎ)測定一氧化錳含(han)量

ISO1617-1976

鈉含(han)量的測定  火(huǒ)焰光度法

GB/T6609.12-2004

ISO1618-1976

釩含量的測定  N-苯甲酰N-苯胲光度(du)法

GB/T6609.13-2004

火焰(yan)原子吸收光譜法(fǎ)測定氧化鈣含量(liàng)

ISO2069-1976

-茜素絡合酮(tóng)光度法測定氟含(hán)量

ISO2070-1997

鈣含(han)量的測定

GB/T6609.15-2004

ISO2071-1976

姜黃素光(guāng)度法測定三氧化(huà)二硼含量

鋅含量的測定(ding)  PAN光度法(fa)

GB/T6609.17-2004

钼藍光(guang)

ISO2073-1976

GB/T6609.18-2004

NN-二甲基對苯(ben)二胺光度法測定(ding)硫酸根含量

ISO2828-1973

氟含量的測(ce)定 茜素絡合(he)酮和氯化镧光度(dù)法

GB/T6609.19-2004

火焰(yan)原子吸收光譜法(fǎ)測定氧化锂含量(liàng)

磷含量(liàng)的測定  钼藍(lán)光度法

GB/T6609.20-2004

火焰原子吸收光(guāng)譜法測定氧化鎂(měi)含量

ISO2865-1973

硼(peng)含量的測定  姜黃素光度法

GB/T6609.21-2004

丁基羅丹(dan)明B光度(dù)法測定三氧化二(er)镓含量

粒度分布  篩(shai)分法

取(qǔ)樣

ISO2927-1973

取樣(yàng)

GB/T6609.23-2004

試樣的(de)制備和貯存

ISO2961-1974

吸附指數的(de)測定

GB/T6609.24-2004

ISO8008-1986

氮吸附比表(biǎo)面積的測定 單點法

GB/T6609.25-2004

松裝密度的測定(ding)

ISO8220-1986

有效密(mì)度的測定

ISO3390-1976

ISO/DIS17500

GB/T6609.28-2004

小于60μm的細(xi)粉末粒度分布的(de)測定 濕篩法(fǎ)

ISO/CD23201

XRF測(ce)定元素含量

GB/T6609.29-2004

ISO/DIS23202

-20μm含量(liàng)的測定

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ISO/CD23203

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ISO/CD23204

粒(li)度分布  激光(guāng)衍射法

經成立了第3工作組(WG3),開始全面(mian)制、修訂氧化鋁的(de)相關标準,一是根(gēn)據電🌂解工藝進步(bu)的要求,推出了磨(mo)損指數、激光衍射(shè)法測定⛱️粒度分布(bù)、- 20μm含量、α氧化鋁含(hán)量等較爲關注項(xiàng)目的标準草案,同(tong)時基于XRF的成功應用,準備(bèi)廢止一些标齡較(jiào)長的傳統濕法化(hua)學方法⭐,推出XRF測定元素含(hán)量方法 的标(biao)準,并且配合環保(bǎo)的強化,正在進行(hang)電解起塵❤️性😄、氧化(hua)铍含量測定标準(zhǔn)的研究工作。

    國内氧化鋁檢測(cè)标準,除GB/T6609-2004外,還有2個有色金屬行業(ye)标準YS/T438-2001《砂(sha)狀氧化鋁物理性(xìng)能測定方法》和YS /T89-1995《煅燒α型氧(yǎng)化鋁》,用于氧化鋁(lǚ)物理性能中的粒(li)度分布🔅、比表面🧑🏾‍🤝‍🧑🏼積(jī)、磨損指數、α氧化鋁(lü)含量、安息角的測(ce)定,但由于其名稱(cheng)限制且互相之間(jian) 有重複或與(yu)GB/T6609-2004沖突,實(shi)際使用并不多。國(guó)外澳大利亞有已(yi)實施的XRF測定元素含量、磨(mo)損指數的測定、α氧(yang)化鋁含量的測定(ding)國🌈家📐标👨‍❤️‍👨準。

2.3 炭素材料

    炭素材料分析檢(jian)測方法标準情況(kuang)見表3

3、炭(tàn)素材料相關分析(xi)檢測方法标準情(qing)況

有色金屬(shu)行業标準

ISO标準

标準(zhǔn)号

标準名稱(cheng)

标準号

标準名稱

YS/T 62.1-200X

底部炭塊

ISO8007.1-1999

底部炭塊取(qǔ)樣

YS/T 62.2-200X

預焙(bèi)陽極

ISO8007.2-1999

預(yu)焙陽極取樣

側部炭塊

ISO8007.3-2003

YS/T 62.4-200X

陰(yīn)極糊和陽極糊

ISO9088-1997

二甲苯中(zhōng)密度

YS/T 63.1-200X

陰(yīn)極糊和陽極糊試(shi)樣焙燒方法

ISO12985.1-2000

尺寸法測定(dìng)體積密度

YS/T 63.2-200X

室溫電阻率的(de)測定

ISO12985.2-2000

液(ye)體靜力學法測定(dìng)體積密度

CO2反應(yīng)性的測定  質(zhi)量損失法

ISO11713-2000

室溫電阻率的(de)測定

空(kong)氣反應性的測定(ding)  質量損失法(fǎ)

ISO12986.1-2000

三點法(fǎ)測定抗折強度

YS/T 63.5-200X

ISO12986.2-2004

四點法測定抗(kang)折強度

YS/T 63.6-200X

表觀密度的測定(ding)  尺寸法

ISO12987-2004

熱導率的測(ce)定

YS/T 63.7-200X

抗折(shé)強度的測定  三點法

ISO12988.1-2000

質量損失法測定(ding)CO2反(fan)應性

YS/T 63.8-200X

微(wei)量元素的測定  X射線熒光(guang)光譜分析方法

ISO12988.2-2004

熱重法測(ce)定CO2反應性

YS/T 63.9-200X

二甲苯中密度的(de)測定  比重瓶(píng)法

ISO12989.1-2000

質量(liang)損失法測定空氣(qi)反應性

YS/T 63.10-200X

熱導率的測定  比較法

ISO12989.2-2004

熱重法測定空(kong)氣反應性

YS/T 63.11-200X

ISO/CD14420

熱膨(peng)脹系數的測定

YS/T 63.12-200X

有壓下鈉膨脹(zhang)率的測定

YS/T 63.13-200X

熱膨脹系數的(de)測定

ISO15379.2-2004

真(zhēn)密度的測定  氦比重計法

ISO/CD15906

YS/T 63.15-200X

灰分的測定

ISO/FDIS17499

預焙陽極平(ping)衡溫度的測定

YS/T 63.16-200X

耐壓強度(du)的測定

ISO/CD18515

耐壓強度的測定(ding)

YS/T 63.17-200X

揮發分(fèn)的測定

ISO/CD21687

氦比重計法測定(ding)真密度

YS/T 63.18-200X

楊氏模量的測定(dìng)

ISO14422-1999

搗固糊(hú)取樣

YS/T 63.19-200X

硫(liu)分的測定

1999

集料及粘(zhān)結劑含量的測定(dìng)

YS/T 63.20-200X

水分的(de)測定

1999

揮發分的測定(ding)

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ISO14427-2004

生坯密度的測(ce)定

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ISO/CD14428

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ISO17544-2004

未(wei)焙燒糊的可搗實(shí)性

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ISO20202-2004

    3所列的鋁用炭素(su)材料有色金屬行(háng)業标準,是近兩🔴年(nian)新😄起草的,在這之(zhī)前,鋁用炭素材料(liào)沒有形成獨立的(de)标準🔅體系,除取樣(yang)、試🐉樣焙燒、電阻率(lǜ)、CO2反(fǎn)應性4個(gè)标準外,其餘的标(biāo)準都是借用其他(tā)行業的方法,如冶(yě)金☎️工業;這些标準(zhǔn)的标齡都較長,技(jì)術上比較落後,标(biao)準之間的銜🈲接性(xing)差,有些标準互相(xiang)矛盾。

    從表3可知,新制(zhì)定的YS/T62YS/T63兩個系列(lie)标準,共有24個标準,他們中(zhong)大部分是修改采(cǎi)用了ISO标(biao)準,涵蓋的面較寬(kuan),包括了預焙陽極(ji)、底 部炭塊、側(cè)部炭塊、陰極糊、陽(yáng)極糊在内的鋁用(yong)炭素制品。ISO标準中,已發布(bu)實施的有22個,其中有2個是技術規(guī)範,這些标準都是(shì)近期發布的,zui早的(de)是 1997年發(fa)布,但開始于上世(shì)紀80年代(dài)未,主要依據德國(guó)國家标準(DIN)起草,他們适用(yong)于預焙陽極、底部(bu)炭塊、側部炭塊、陰(yīn)極✍️糊;有些在✉️原料(liao)中已有的 标(biāo)準,在産品中就沒(méi)有,如炭塊類樣品(pǐn)的灰分,用的就是(shi)煅後石📧油焦測定(ding)灰分的方法;同時(shí)ISO爲了平(ping)衡各方面的關系(xi),在CO2反應性、空氣反應(ying)性标準上,吸收了(le)基于ASTM的(de)測定方法。

    從(cóng)表3還可(kě)知,已有草案但還(hái)沒有正式發布的(de)鋁用炭素材料☂️相(xiang)關标準有6個,這些标準有(yǒu)些我們已經轉換(huan)過來了,如空氣滲(shen)透率、熱膨💃🏻脹系數(shù)、氦比重計測定真(zhēn)密 度、耐壓強(qiang)度,有些我們還沒(mei)有進行過研究,如(rú)預焙陽✉️極平衡溫(wēn)度的測定、焙燒過(guo)程中的膨脹收縮(suō)、未焙燒糊的可搗(dǎo)實性,他們對鋁用(yòng)炭素材料的性能(neng)有着重大的影 響;同時ISO/TC226正在探索制定(ding)電解質對耐火材(cái)料、碳化矽結合氮(dan)化矽腐🙇‍♀️蝕性🏃‍♀️的測(cè)定标準。

    從有(you)色金屬行業标準(zhǔn)和标準的比較來(lai)看,國内系統性的(de)标準👅編排更有利(li)于使用者方便采(cǎi)用,ISO注重(zhòng)預防,國内标準更(geng)傾向于仲裁。   

2.4 氟化鹽

    氟化鹽國内标準(zhǔn)的情況見表4ISO标(biao)準的情況見表5

    4中,氟化鋁(lü)爲國家标準,是1987年實施的(de),冰晶石爲有色金(jin)屬行業标準,雖然(rán)标準的版🌈本是1994,實際是1994年标準清(qīng)理後由國家标準(zhun)轉化爲行業标準(zhǔn),實施的時💞間也是(shi)1987年,因此(cǐ)标齡較長,采用的(de)方法技術上也是(shi)較爲落後的。

氟化鋁

冰晶(jing)石

标準号

标準名稱

标準(zhun)名稱

GB/T8155-1987

試(shì)樣制備

YS/T272-1994

試樣制備

GB/T8156.1-1987

YS/T273.1-1994

重(zhong)量法測定濕存水(shui)

GB/T8156.2-1987

電量法(fa)測定總水量

YS/T273.2-1994

電量法測定(ding)總水量

蒸餾-硝(xiao)酸钍容量法測定(dìng)F

蒸餾-硝酸钍容量法(fǎ)測定F量(liang)

GB/T8156.4-1987

EDTA容(rong)量法測定鋁量

YS/T273.4-1994

EDTA容量(liàng)法測定鋁量

GB/T8156.5-1987

火焰發射光(guang)度法測定鈉量

YS/T273.5-1994

火焰原子(zi)吸收光譜法測定(ding)鈉量

矽(xī)钼藍光度法測定(dìng)矽量

YS/T273.6-1994

矽(xi)钼藍光度法測定(dìng)矽量

GB/T8156.7-1987

鄰(lín)二氮雜菲光度法(fǎ)測定鐵量

YS/T273.7-1994

鄰二氮雜菲光(guang)度法測定鐵量

GB/T8156.8-1987

GB/T8156.10-1987

硫酸(suān)鋇重量法測定硫(liú)量

XRF法測(cè)定硫量

YS/T273.8-1994

YS/T273.11-1994

硫酸鋇重量(liàng)法測定硫量

XRF法測定硫量(liang)

GB/T8156.9-1987

YS/T273.9-1994

磷钼光度(du)法法測定磷量

/

/

GB/T4291-1999

附錄B

測(cè)定550℃±5℃下灼燒30min的燒失量

/

/

YS/T273.10-1994

常規鑒定遊離氟(fú)化物量

/

/

GB/T4291-1999

附錄A

火焰原子(zi)吸收光譜法測定(dìng)鈣量

ISO1619-1976

試樣制備

SiO2

ISO1620-1976

矽(xī)钼藍光度法

ISO1693-1976

蒸餾-硝酸钍容(róng)量法

Fe2O3

ISO1694-1976

鄰二氮雜菲光度(du)法

Al

8-羟基喹(kuí)啉重量法

原(yuan)子吸收光譜法

Ca

ISO3391-1976

火焰(yàn)原子吸收光譜法(fǎ)

H2O

ISO3392-1976

電(diàn)量法

濕存水(shuǐ)

ISO3393-1976

重量法(fa)

常規試片鑒(jian)定

ISO4280-1977

ISO5938-1977

硫酸鋇(bèi)重量法

XRF法,适用于冰晶石(shi)和氟化鋁

Na

ISO2366-1974

火焰發射(shè)或原子吸收光譜(pu)法

5中,氟化鹽相(xiang)關的ISO标(biao)準發布實施的時(shi)間也是比較早的(de),國内的氟化鹽大(da)部💜分起草時修改(gai)采用了ISO的标準。

内正在進行氟(fú)化鋁、冰晶石分析(xī)檢測方法标準的(de)修訂工作,其🏃‍♂️中氟(fú)化鋁的工作已基(jī)本完成,增加了遊(yóu)離氧化🙇‍♀️鋁、粒度分(fèn)布、安息角、松裝密(mì)度的方法标🎯準, 對冰晶石,增加(jia)了遊離氧化鋁的(de)測定方法标準,同(tóng)時根據2004年标準清理整頓(dùn)的情況,氟化鋁分(fen)析方法的标準也(yě)💞将🆚轉爲有色金屬(shǔ)行業标準,所以正(zheng)在進行轉換工 作,冰晶石的标(biao)準也完成了大部(bù)分的工作。ISO/TC226現已注意到了(le)氟化鹽标準多年(nian)未修訂的情況,因(yīn)此⭕又重新激活整(zheng)個氟化鹽的相關(guān)檢測标準修訂工(gōng)作, 并成立了(le)專門的第4工作組(WG4),落實了今後WG4的工作任(ren)務,主要是推進XRF在氟化鹽(yán)檢測中的應用。

2.5

    鋁(lü)及鋁合金分析方(fāng)法标準情況見表(biǎo)6

    表(biǎo)6中,GB/T6987-2001《鋁及鋁合金(jin)化學分析方法》包(bāo)括了32個(ge)标準,其中分光光(guāng)度法16個(gè),火焰原子吸收光(guāng)譜法10個(gè),其他方法6個,涉及 22個成分的分析(xī),有17個标(biao)準修改采用了ISO标準,他們(men)是2001年實(shi)施的;同時還有1個光電直(zhi)讀光譜法标準及(ji)攝譜法标準,光電(dian)直讀光譜法已經(jīng)得到大 部分(fen)的電解鋁企業和(he)一些主要的鋁加(jiā)工企業的成功應(yīng)用💛,而攝譜法由于(yu)時間較長,現已基(jī)本淘汰❓,所以也就(jiu)沒有列入。

    鋁(lǚ)及鋁合金分析方(fang)法的ISO标(biao)準有17個(gè),其中分光光度法(fǎ)8個,火焰(yan)原子吸收光譜法(fa)5個,其他(tā)方法4個(gè),涉及10個(ge)元素的分析,另外(wai)有1個分(fèn)析結果的處理方(fang)法标準,這些标準(zhun)的标齡都比較長(zhang)。

    從适用的範(fan)圍看,GB/T6987-2001比(bǐ)ISO标準要(yao)寬的多,也采用了(le)一些新的分析技(ji)術,且正在🐅起💋草砷(shēn)和汞的分析方法(fǎ)标準,并根據2004年标準清 理整頓的結論(lun),将對GB/T6987-2001進(jin)行進一步的修訂(dìng)整合,同時修訂GB/T7999-2000。而ISO/TC79/SC4由于各種原因(yīn),多 年來在分(fèn)析方法标準的起(qǐ)草上少有作爲,今(jin)年在日本召🐕開的(de)ISO/TC79會議上(shang),确定了要啓動相(xiàng)關的标準起草修(xiū)訂工作。

    上,ASTM的标準在(zai)鋁及鋁合金元素(sù)分析方法是比較(jiao)齊全的,并且采用(yòng)了一些大型的儀(yi)器設備,國内的軍(jun)标,也有許多新分(fèn)析檢測技術在标(biao)準中得到應用。

    另外國内有一(yi)些新的标準如鋁(lü)熔體中氣體的分(fen)析标準🛀🏻在起草過(guo)程中,采用ICP-AES測定元素含量(liang)的标準起草工作(zuò)也将開始。

表(biǎo)6、鋁及鋁(lǚ)合金相關分析檢(jian)測方法标準情況(kuang)

國家标準

ISO标準

标準号

标準(zhun)名稱

标準号(hào)

标準名稱

GB/T6987.1-2001

電解重量(liang)法測定銅量

ISO793-1973

鄰菲啰啉光(guāng)度法測定鐵量 

草酰二酰(xian)肼光度法測定銅(tóng)量

ISO795-1976

草酰(xiān)二酰肼光度法測(ce)定銅量

GB/T6987.3-2001

火焰原子吸收光(guang)譜法測定銅量

ISO796-1973

電解重量(liàng)法測定銅量

GB/T6987.4-2001

鄰二氮雜菲(fēi)光度法測定鐵量(liang)

ISO797-1973

重量法(fǎ)測定矽量

重量法測定矽(xi)量

ISO808-1973

钼藍(lán)光度法測定矽量(liang)

GB/T6987.6-2001

ISO886-1973

高碘酸鉀(jia)光度法測定錳量(liàng)

ISO1118-1978

鉻變(bian)酸光度法測定钛(tài)量

GB/T6987.8-2001

EDTA滴定法測定鋅量(liang)

ISO1784-1976

EDTA滴(di)定法測定鋅量

GB/T6987.9-2001

火焰原子(zǐ)吸收光譜法測定(ding)鋅量

絡(luo)合滴定法測定鎂(mei)量

GB/T6987.10-2001

苯基(ji)熒光酮光度法測(ce)定錫量

ISO2297-1973

火焰原子吸收光(guang)譜法測定鎂量

GB/T6987.11-2001

火焰原子(zi)吸收光譜法測定(ding)鉛量

ISO3978-1976

二(er)苯卡巴肼萃取光(guāng)度法測定鉻量

二安替吡(bǐ)啉甲烷光度法測(ce)定钛量

ISO3979-1977

丁二酮肟光度法(fǎ)測定鎳量

GB/T6987.13-2001

ISO3980-1977

火焰原子(zǐ)吸收光譜法測定(dìng)銅量

GB/T6987.14-2001

丁(ding)二酮肟光度法測(cè)定鎳量

火焰原子吸收光(guang)譜法測定鎳量

GB/T6987.15-2001

火焰原子(zi)吸收光譜法測定(dìng)鎳量

ISO4192-1981

火(huǒ)焰原子吸收光譜(pǔ)法測定鉛量

GB/T6987.17-2001

ISO6827-1981

二安替吡啉甲烷(wan)光度法測定钛量(liàng)

GB/T6987.18-2001

火焰原(yuan)子吸收光譜法測(ce)定鉻量

ISO7242-1981

實驗室室間試驗(yan)結果的統計分析(xī)

GB/T6987.21-2001

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GB/T6987.22-2001

依萊(lai)鉻氰蘭R光度法測定铍量(liàng)

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GB/T6987.23-2001

碘化鉀光度法(fǎ)測定梯量

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GB/T6987.24-2001

三溴(xiu)偶氮胂光度法測(ce)定稀土總量

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GB/T6987.25-2001

火(huo)焰原子吸收光譜(pu)法測定镉量

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GB/T6987.26-2001

火(huo)焰原子吸收光譜(pǔ)法測定锂量

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GB/T6987.27-2001

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火焰原(yuan)子吸收光譜法測(ce)定锶量

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GB/T6987.29-2001

新亞銅(tóng)靈光度法測定銅(tóng)量

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萃取分離-二苯基碳(tan)酰二肼光度法測(cè)定鉻量

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GB/T6987.31-2001

過氧化(huà)氫光度法測定钛(tài)量

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GB/T6987.32-2001

草酸鹽重量(liàng)法測定稀土總量(liang)

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GB/T7999-2000

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3、存在的主要問(wèn)題

上(shàng)面的分析可以看(kan)出,近幾年國内鋁(lǚ)冶煉分析檢🌂測方(fang)法标準有了很大(dà)的進展,主要的幾(ji)個系列标準都得(dé)到了修訂和完善(shàn),ISO也在密(mì)切關注技術進步(bù)帶來 的新要(yao)求,不斷推出新的(de)标準草案,組織相(xiang)關國家進行起草(cǎo)修訂。但從技術的(de)角度看,整個鋁冶(ye)煉分🙇🏻析檢測方法(fǎ)标準,尤其是國内(nèi)标準的情況,也還(hái)存在一些問題, 主要有:

3.1 标準工作的基(jī)礎差,條塊分割

    鋁冶煉分析檢(jiǎn)測方法标準體系(xì)無論從适用的範(fan)圍還🔴是測定項目(mù)的數量上,比ISO的标準要寬(kuān),要多,大部分标準(zhǔn)也是參照ISO标準起草的。但(dan)支撐這些标準的(de)基 礎工作不(bú)紮實,缺乏必要的(de)試驗數據,大部分(fen)标準的🍓精密度不(bu)是通過試驗來确(que)定的,而是由會議(yì)讨論決定;一些方(fāng)法的前期研究工(gong)作不深入,個别方(fang)法國内就沒有開(kāi) 展過研究,尤(yóu)其是鋁用炭素的(de)相關标準,更是缺(que)乏🐪必🐪要♉的研究,很(hen)多項目基本沒有(you)開展,其實國内在(zai)20世紀80年代初就(jiu)已提出了測定陽(yang)極CO2反應性、空氣反應(yīng)性等,但其後沒有(you)做進一步的試驗(yàn)研🐆究來支持,因此(ci)一直停止不前,zui後(hou)還是在出口的推(tui)動下,才引起國内(nei)的重視。

    同時(shi)國内由于标準化(huà)管理工作的條塊(kuai)分割,各個✊技術委(wěi)員會之間缺少必(bi)要的溝通,所歸口(kǒu)标準間的銜接性(xìng)差,有時一💃🏻個産品(pǐn),多家歸口,标準之(zhī)間存在矛盾和重(zhòng)複,産品上下遊間(jiān)一緻性不夠。而且(qiě)國内标準傾向于(yu)仲裁👌,極大的削弱(ruo)了标準對質量的(de)預防功能,标準的(de)适應性較差。

3.2 成分分析标(biāo)準對新技術的應(yīng)用不夠

    現行(hang)的鋁冶煉成分分(fen)析方法,絕大部分(fèn)建立在傳統的濕(shi)法化學分析上,主(zhu)要是滴定、重量、分(fen)光光度法,包括部(bu)💯分火焰原子吸收(shou)光譜法,當然ISO标準也大部(bu)分建 立在這(zhe)些方法上,但标準(zhun)由于起草程序的(de)問題,需要75%以上的成員同(tong)意才能通過,這樣(yang)ISO标準一(yi)出來,在技術上已(yǐ)經落後了,作爲國(guó)家标準,在技術上(shàng) 應該于标準(zhun)。從分析技術的發(fā)展看,X-射(she)線熒光光譜法(XRF)、高頻藕合(he)等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)等已經非常成(cheng)熟,在各個行業 得到了很好的(de)應用,在鋁冶煉行(hang)業也是如此。如采(cai)用XRF分析(xī)鋁土礦、氧化鋁、氫(qīng)氧化鋁、氟化鋁、冰(bīng)晶石樣品中的元(yuán)素含量和鋁用炭(tàn)素材料中的微量(liàng)元素,采用 ICP-AES測定鋁土礦、氧(yǎng)化鋁、氫氧化鋁、鋁(lǚ)及鋁合金樣品中(zhong)元素🌈含🔞量和鋁用(yong)炭素材料中的微(wei)量元素,都有很🚶‍♀️多(duo)的文獻報道,并且(qie)一些國家和組織(zhī),已将有些 方(fang)法定爲标準分析(xī)方法,如澳大利亞(ya)的國家标準(AS)、美國材料與(yǔ)檢驗協會的标準(zhǔn)(ASTM)等。

3.3 實質性參與(yu)标準的起草工作(zuo)幾乎沒有

    我(wǒ)國是ISO/TC129 ISO/TC226的成員國(guo),是世界zui大的電解(jie)鋁生産國,是氧化(hua)鋁的主❓要進口國(guo),也是鋁用炭素材(cai)料、氟化鹽的zui大出(chū)口✊國,但㊙️是非常遺(yi)憾的是,不🌈論是 電解鋁還是鋁(lü)用原材料的ISO标準,沒有一(yī)個是基于中國的(de)國家标準或行業(ye)标準,這✌️與中國鋁(lü)工業大國的地位(wèi)是極不相稱的。造(zao)成這種情況的主(zhǔ)要原因有:标準的(de) 前期性研究(jiū)不夠,對标準的重(zhong)視程度有限,标準(zhun)化意🐕識不強🌈,參⛹🏻‍♀️與(yu)标準起草活動時(shi)斷時續。

    國内(nei)标準的起草,尤其(qí)是分析測試方法(fǎ)的起草,大部分💰是(shì)由分㊙️析檢測人員(yuán)或專門從事标準(zhǔn)化工作的人員來(lái)承擔,相關💔的人員(yuan)很少參與,這對一(yi)些基礎性的标準(zhǔn)來說, 應該沒(mei)有太大的問題,但(dàn)對一些關系材料(liào)應用性☁️評價和表(biao)征的标準來說,可(kě)能這些人員技術(shu)上就難以勝任。ISO标準的起(qi)草,其工作組成員(yuan)一般是該行業的(de)代表人 物,如(rú)起草氧化鋁電解(jie)起塵性、氧化鋁中(zhōng)铍含量的測定,其(qi)WG3工作組(zu)的成員就是當今(jin)鋁行業的*專家;起(qi)草陰極鈉🌈膨脹、陽(yang)極平衡溫度測定(dìng)标準的人員,也是(shì) 世界的鋁電(diàn)解專家。

3.4 對取樣等基礎性(xìng)标準不重視,對新(xin)項目的反應慢

    從上面的标準(zhǔn)現狀可以看出,國(guó)内分析檢測方法(fǎ)中對取🤞樣、取樣代(dai)表性的評價、樣品(pǐn)的制備、結果的分(fèn)析等基礎性标準(zhǔn)不重視,新制、修訂(dìng)的标準中,如氧化(hua)鋁的取 樣、鋁(lü)用炭素材料的取(qu)樣,雖然修改采用(yong)了ISO标準(zhǔn),但在實際的實施(shī)中,總是因各種原(yuan)因難以*執🚶行,随機(jī)取樣🔆往往變成随(suí)意取樣,對取樣标(biao)準的起草、修 訂,一般都不去認(rèn)真的對待,實際對(duì)分析檢測而言,取(qu)樣是所💃有工作的(de)基礎,取樣的代表(biǎo)性直接影響結果(guo)的有效性,沒有紮(zha)實的基礎标準,各(gè)種分析測試的數(shù)據就沒 有了(le)根底。

    随着技(ji)術的不斷進步,尤(yóu)其是對安全健康(kāng)、環保節能的重視(shi),出現了許多新的(de)檢測項目,這些項(xiang)目的分析方法标(biāo)準起草速度😄較慢(màn),滿足不了市場快(kuai)速發展的需要。

3.5 配合标準(zhun)實施的設備、标準(zhǔn)樣品缺乏,影響标(biāo)準的🚩采用

    标(biao)準的實施需要設(she)備的支持和标準(zhun)樣品的配套,新制(zhi)定❗的鋁用炭素材(cái)料分析檢測方法(fa),涉及熱導率、熱💋膨(péng)脹系數、空氣滲透(tòu)率3個性(xing)能的測定,需要配(pèi)套的設備和相 應的标準樣品(pǐn),如果進口,需花費(fèi)很高的代價,因此(ci)有必要盡快🛀國産(chan)化,同時對炭素材(cai)料微量元素的測(ce)定,國内暫時🔴也沒(méi)有标🆚準樣品,而進(jìn)口的标準樣品價(jia)格昂貴, 也沒(mei)有保障;包括氧化(hua)鋁磨損指數、粒度(dù)分布等物理性能(néng)測定的标準樣品(pǐn),在我國也基本是(shì)個空白。

4、結論

    通過上(shang)述分析,可以知道(dao),我國已有了較爲(wèi)完善的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼鋁冶煉分(fen)🥵析檢測方法标準(zhǔn)體系爲了更好地(di)發揮💃🏻标準對産業(yè)的支持作用,在今(jin)後的标準工作中(zhong),應:

①切實做好(hǎo)标準起草前的基(jī)礎工作,對一些上(shang)關注的項目,如氧(yǎng)化鋁的電解起塵(chén)性、氧化鋁中氧化(hua)铍的含⭐量、電🆚解質(zhi)對耐⚽火材料的侵(qīn)蝕性、陰極糊焙燒(shao)過程中的膨脹收(shōu)縮等,應盡早介入(rù)研究,同時應密切(qie)關注ISO/TC79下(xia)一步的工作。

②組織行業力量,利(li)用新制定的分析(xi)檢測标準,對鋁用(yong)✔️炭素材料、氟化鹽(yan)、氧化鋁的性能進(jìn)行一次全面的普(pǔ)查;開展XRF測定鋁土礦、氧化(hua)鋁、、氟化鹽成分含(han)量标準的起草研(yan)究💰工作,開展ICP-AES測定鋁及鋁(lü)合金元素含量标(biao)準的起草研究工(gōng)作。

③聯合行業(yè)内有影響的企業(yè),加快氧化鋁粒度(dù)分布🐕、磨損指👣數、炭(tàn)素材料微量元素(sù)、熱導率、熱膨脹系(xì)數、空氣滲透率等(děng)标準樣品的研制(zhì)進程,做好XRF用氧化鋁、鋁土(tu)礦、氟化鹽等标準(zhǔn)樣品的研制,促進(jìn)鋁用🔴炭🔴素材⛷️料檢(jian)測設備的國産化(huà)。

④進一步強化(huà)标準意識,明确标(biāo)準戰略,強化參與(yu)意💞識,标準㊙️的起草(cao)應積極征求各方(fang)面的意見,标準的(de)讨論更注重于技(jì)術層面而不是規(guī)範。

⑤積極與其(qi)他标準化技術委(wei)員會溝通,增強标(biāo)準的一緻性和銜(xian)接性,對一些多行(háng)業應用的原材料(liao),盡可能制定本行(háng)業的标準來規範(fàn)。

對國内(nèi)*的分析檢測方法(fa)标準,如氟化鹽物(wù)理性能測定方法(fa)、遊離氧化鋁測定(ding)方法、鋁及鋁合金(jīn)的原子熒光測定(ding)方法、ICP-AES方(fāng)法、氟化鹽的 XRF法等,應進一(yī)步收集試驗數據(jù),做好精密度的确(que)定🥰,完㊙️善試驗方法(fǎ),積極向标準化組(zǔ)織推薦,實現ISO标準的制定(dìng)基于中國标準。

總的來說,要不(bú)斷地完善檢測方(fāng)法标準體系,努力(li)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻構建進口産品的(de)技術保護,打破出(chū)口産品的技術🏃‍♂️壁(bi)壘⭐,爲鋁工業的持(chi)久健康發展,提供(gong)良好的。

 

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