《铌钽矿石化学分析方法 第1部分：铌、钽和钨含量的测定 封闭酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法》（报批稿）.docx

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1、ICS 73.060CCS D43DZ中 华 人 民 共 和 国 地 质 矿 产 行 业 标 准DZ/T XXXXX202X铌钽矿石化学分析方法第 1 部分：铌、钽和钨含量的测定封闭酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法Method for chemical analysis of niobium and tantalum oresPart 1：Determination of niobium tantalum and tungsten - inductively coupledplasma atomic emission spectrometry(点击此处添加与国际标准一致性程度的标识)(报批

2、稿)202X - XX - XX 发布202X - XX - XX 实施中华人民共和国自然资源部 发 布DZ/T XXXXX202X目 次前言 II引言 III1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 原理 15 试剂或材料 26 仪器设备 27 样品 28 试验步骤 39 试验数据处理 310 精密度 311 正确度 412 质量保证和控制 4附录 A(资料性) 仪器参考工作条件5附录 B(资料性) 元素标准储备溶液的配制 6附录 C(资料性) 实验室间准确度协作试验数据统计结果 7IDZ/T XXXXX202X前 言本文件按照GB/T 1.12020 标准化工作导则 第1部分

3、： 标准化文件的结构和起草规则的规定起 草。本文件为DZ/T XXXX-202X 铌钽矿石化学分析方法的第1部分。 DZ/T XXXX-202X已经发布了以下 部分：第1部分： 铌、钽和钨含量测定 封闭酸溶 电感耦合等离子体原子发射光谱法；第2部分：锂、铷、铍、镍、铜、锌、铌、钽、钨和钇含量的测定 封闭酸溶-电感耦合等离子 体质谱法；第3部分： 铌、钽、铁、锰和钨含量测定 酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会(SAC/TC93) 归口。本文件起草单位：国家地质实验测试中心。本文件主要起草人： 马生凤、 张

4、保科、张欣、孙红宾、朱云、 于汀汀、郭琳、王蕾、温宏利、 许俊 玉、 屈文俊、安子怡。IIDZ/T XXXXX202X引 言矿产资源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。铌、钽更是世界新兴产业发展的关键性金属 资源。围绕地质找矿和资源节约利用的需求，针对铌钽矿石中铌钽钨易水解元素的分析需求，形成了测 定铌钽矿石的分析方法。 DZ/T XXXX-202X拟由三个部分构成。第 1 部分： 铌、钽和钨含量的测定 封闭酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法。 主要是针 对铌钽矿石中高含量(500g/g) 的铌、钽、钨易水解元素， 样品经硝酸和氢氟酸分解后 不赶氢氟酸，采用耐氢氟酸进样系统的电感耦合等离

5、子体发射光谱仪， 定容后可直接测定。第 2 部分： 锂、铷、铍、镍、铜、锌、铌、钽、钨和钇含量的测定 封闭酸溶-电感耦合等离 子体质谱法。主要是针对低含量 (500g/g) 的铌钽矿石，采用封闭酸溶， 赶尽氢氟酸后 盐酸提取， 电感耦合等离子体质谱法测定铌钽矿石中铌、钽、钨及部分伴生元素。第 3 部分： 铌、钽、铁、锰和钨含量测定 酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法。主要是 采用敞口酸溶分解， 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铌钽矿石中铌、钽及部分伴生元 素。该方法系列的三个部分， 相辅相成， 互相补充，根据铌钽矿石中铌、钽含量的不同，选取不同的分 析方法，能够准确测定不同含量的铌钽矿石中

6、锂、铷、铍、镍、铜、锌、铌、钽、钨、钇、铁、锰元素 量。 该方法系列突破了常规分析只能采用酒石酸提取铌、钽的分析方法，解决了铌钽钨易水解的不稳定 现象， 拓宽了铌、钽含量的测定范围，提高了铌、钽元素分析的准确度和工作效率，为铌、钽找矿及其 综合利用提供技术支撑。IIIDZ/T XXXXX202X铌钽矿石化学分析方法第 1 部分：铌、钽和钨含量的测定封闭酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法警示使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准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 范围本文件规定了封闭酸溶-电感耦合等离子体原子发

7、射光谱(ICP-AES) 法测定铌钽矿石中铌、钽和钨 的含量。本文件适用于铌钽矿石中的铌、钽和钨量的电感耦合等离子体发射光谱法的测定。 方法检出限及测定范围见表1。表1 方法检出限及测定范围成分方法检出限g/g测定范围%铌230.008 5.0钽440.01510.0钨130.0041.0注： 方法检出限是用该方法分解11份GBW07155钽矿石标准物质溶液测定结果的3倍标准偏差，在1000稀释倍数条件下的计算求得， 测定下限是用该方法分解11份GBW07155钽矿石标准物质溶液测定结果的10倍标准偏差， 在1000 稀释倍数条件下的计算求得 是附录A所列仪器条件测定。2 规范性引用文件下列文

8、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/T 6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2部分： 确定标准测量方法重复性与 再现性的基本方法GB/T 6379.4 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第4部分： 确定标准测量方法正确度的 基本方法GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法GB/T 14505 岩石和矿石化学分析方法 总则及一般规定DZ/T 0130 地质矿产实验室测试质量管理规范3 术语和定义本文件没有需

9、要界定的术语和定义。4 原理1DZ/T XXXXX202X铌钽矿石样品用氢氟酸和硝酸在封闭溶样器中高温高压封闭酸溶消解，样品中的被测元素被溶解 到试液中，试液经雾化后由载气引入氩等离子体炬焰中，待测元素的原子被激发发出特征光谱，样品中 待测元素的浓度与其特征谱线的强度成正比，通过测量特征谱线的信号强度来测定试样溶液的元素含 量。5 试剂或材料警示氢氟酸有毒，并有腐蚀性， 操作时应戴乳胶手套，防止皮肤接触。除非另有说明， 在分析中仅使用确认为优级纯及以上化学试剂，以及符合GB/T 6682 标准二级水要 求。 硝酸： = 1.42 g/mL。 氢氟酸： = 1.16 g/mL。 硝酸溶液 (5+

10、95) ：5 份硝酸(5.1)与 95 份水混合，用于清洗空白溶液。 氢氟酸、硝酸溶液： 用 2 份氢氟酸(5.2)、 1 份硝酸(5.1)与 97 份水混合。 单元素标准储备溶液：具体配制见附录 B；也可用市售有证单元素标准储备溶液。 多元素混合校准溶液：用单元素标准储备溶液(5.5) 配制校准标准溶液，也可用市售混合标准储 备溶液进行稀释得到；配制的校准标准溶液的元素组合、浓度和介质见表 2。 氩气： (Ar) 99.996 %。表2 校准标准溶液单位为微克每毫升标准系列钨铌钽介质10.00.00.0氢氟酸、硝酸溶液(5.4)20.20.51.00氢氟酸、硝酸溶液(5.4)30.51.02

11、.00氢氟酸、硝酸溶液(5.4)41.05.010.0氢氟酸、硝酸溶液(5.4)52.010.020.0氢氟酸、硝酸溶液(5.4)65.020.050.0氢氟酸、硝酸溶液(5.4)710.050.0100.0氢氟酸、硝酸溶液(5.4)6 仪器设备 电感耦合等离子体原子发射光谱仪：光学分辨率： 0.009 nm (200 nm 处) ；具有耐氢氟酸的矩管、雾室和雾化器。 封闭溶样器：不锈钢外套，聚四氟乙烯内罐， 容积约为 15 mL。 控温鼓风干燥箱：最高温度 300 ，控温精度2 。 分析天平： 感量 0.1 mg。7 样品 按照 GB/T 14505 的相关规定， 铌矿石、钽矿石的加工粒径小

12、于 74 m。样品应在 105 预干燥 2h 4 h，置于干燥器中，冷却至室温。 称取 0.1g 样品，精确至 0.1mg。2DZ/T XXXXX202X8 试验步骤 空白试验随同样品进行双份空白试验，所有试剂取自同一瓶，加入同等的量。 验证试验随同样品分析同矿种、含量相近的标准物质。 平行试验随同样品进行平行试验， 平行试验与样品试验同时进行， 采用相同的试验步骤。 样品分解8.4.1 将样品(7.2) 置于封闭溶样器的聚四氟乙烯内罐(6.2) 中。加入 2mL 氢氟酸 (5.2)， 1mL 硝 酸 (5.1) ，盖上聚四氟乙烯的上盖， 装入钢套中封闭。8.4.2 将溶样器放入控温鼓风干燥箱

13、 (6.3)中，于 195保温 36h。冷却后取出内罐，将溶液转移至 100mL 塑料容量瓶中，用水稀释定容至刻度，摇匀后静置 12h，此溶液直接用于电感耦合等离子体发射 光谱仪测定。 测量8.5.1 按照电感耦合等离子体光谱仪操作说明书规定条件启动仪器， 仪器启动后至少稳定 30min。8.5.2 待仪器稳定后， 选择分析方法(见附录 A) ，编制样品分析表。8.5.3 校准曲线的绘制：以多元素混合校准溶液系列(5.6) 待测元素的质量浓度值为横坐标， 待测元 素谱线强度值为纵坐标， 建立校准曲线。校准曲线每点数据采集至少 3 次， 取平均值。8.5.4 每批试样测定时，同时测定实验室试剂空

14、白溶液(8.1) ，标准物质溶液(8.2)。 试样测定中间 用清洗空白溶液(5.3) 清洗系统。9 试验数据处理各元素的含量以质量分数 (B) 计， 数值以g/g表示时，按式(1) 计算：m (B) = (pp0)V ( )1各元素的含量以质量分数(B) 计， 数值以%表示时，按式(2)计算：m10000 (B) = (pp0)V ( )2式 (1) 和式(2)中： 被分析溶液中待测元素的质量浓度，单位为微克每毫升(g/mL)；0 试剂空白溶液待测元素的质量浓度，单位为微克每毫升(g/mL)；V 制备样品溶液体积，单位为毫升(mL)；m 称取样品的质量， 单位为克(g)。所得结果按GB/T 1

15、4505表示为： XX.X%、X.XX%、0.XX%、0.0XX%、XX.X g/g。10 精密度 按 GB/T 6379.2 规定的方法， 确定封闭酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铌钽矿石中 铌、钽和钨的含量的重复性与再现性即方法精密度数据统计结果见表 3。 在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表 3 给出的水平范围内，其绝对差值不超 过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过 5%，重复性限(r)按表 3 所列方程式计算。 在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表 3 给出的水平范围内，其绝对差值不超 过再现性限(R)，超过再现性限(R)的情况不超过 5

16、%，再现性限(R)按表 3 所列方程式计算。3DZ/T XXXXX202X表3 精密度统计结果单位：%元素水平范围 m重复性限 r再现性限 R铌0.0323.76r0.00030.056 mR0.001+0. 13 m钽0.0547.23r0.002+0.032 mR0.0050.14 m钨*30.1527r5.50+0.047 mR22.20.16 m注： 表中m为测试结果的总平均值；*单位： g/g11 正确度按 GB/T 6379.2 和 GB/T 6379.4 规定的方法， 确定封闭酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法测 定铌钽矿石中铌、钽和钨的含量的重复性限与再现性限及分析方法的偏倚

17、，得到的方法正确度数据。统 计结果参见附录 C。12 质量保证和控制 校准曲线的相关系数 0.999。 本方法可以测定铌钽钨 0.0XX% X.XX%不同含量的铌钽矿， 低含量(0.0X%)的样品需要低含 量的标准系列测定， 高含量(X.XX%以上)的样品需要稀释或者匹配高含量的系列标准测定。 每批样品分析，应同时进行空白试验、重复试样、标准物质分析，需满足 DZT 0130 的规范要求。4DZ/T XXXXX202XAA附 录 A(资料性)仪器参考工作条件以某电感耦合等离子体原子发射光谱仪为例，仪器参考工作条件见表A.1。各元素测定选用波长见 表A.2。表A.1 电感耦合等离子体原子发射光谱

18、仪工作参考条件参 数设定值ICP 功率W1400冷却气流量L/min10.0辅助气流量L/min0.2雾化气流量L/min0.55溶液提升量mL/min1.5雾化器类型耐氢氟酸雾化器表A.2 分析谱线波长元素波长(nm)Nb292.781Ta233.198W239.7095DZ/T XXXXX202XBB附 录 B(资料性)元素标准储备溶液的配制警示本标准并未完全指出方法所用试剂的毒性、致癌性和放射性。每个实验室都有责任维护有 关法则中关于本方法所提及的化学物质安全处理规定。参与化学分析的所有人员都应有化学实验室安 全常识。B.1 铌标准溶液(1.000 mg/mL)准确称取1.430 g光谱

19、纯五氧化二铌(Nb2O5 ) ，置于聚四氟乙烯坩埚中， 用水润湿。加入50 mL氢氟酸，盖上坩埚盖， 在低温电热板上加热至溶解。移去坩埚盖冒烟至约0.5 mL左右，加100 mL浓盐酸及少量水。冷却后移入1000 mL容量瓶中， 用水稀释至刻度，摇匀。摇匀后立即转移至塑料瓶中保存。 B.2 钽标准溶液(1.000 mg/mL)准确称取1.000 g 高纯金属钽(Ta) ，置于塑料埚中，加入23 mL氢氟酸, 盖上坩埚盖在电热板 上低温加热至完全溶解。打开坩埚盖蒸发至约0.5 mL左右, 加100 mL浓盐酸。 冷却后移入1000 mL容量瓶中， 用水稀释至刻度， 摇匀。摇匀后立即移入塑料瓶中保

20、存。B.3 钨标准溶液(1.000 mg/mL)准确称取1.261 g 经500 灼烧过的氧化钨(WO3)，置于烧杯中，加入20 g 固体碳酸钠及少量水， 低温加热至溶解。溶解完全后移入1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度， 摇匀。摇匀后立即转移至塑料 瓶中保存。6DZ/T XXXXX202XCC附 录 C(资料性)实验室间准确度协作试验数据统计结果通过准确度协作试验得到的方法与结果的准确度(正确度和精密度)统计参数结果见表C.1表C.3。 表C.1 铌钽矿石样品中 Nb 量： 重复性限与再现性限及测量方法偏倚统计结果单位：%统计参数水 平GBW07155NT2-2GBW07185NT2-4

21、NT2-5参加实验室数 p1010101010可接受实验室数 p1010101010测试次数(n)44444测量结果总平均值 (y=)0.0320.0700.362.963.76真值或接受参照值 ( )0.030/0.36/相对误差 RE (%)6.67/1.11/重复性标准差 Sr0.0010.0020.0090.0390.075重复性变异系数(%)2.092.742.511.322.00再现性标准差 SR0.0010.0050.0170.110.16再现性变异系数(%)5.917.767.103.735.65重复性限(r)0.0020.0050.0260.110.21再现性限(R)0.00

22、40.0150.0470.300.45测量方法偏倚的估计值( )0.002/0.004/置信区间 -ASR0.001/-0.007/置信区间 +ASR0.003/0.015/注： ASR 为测量方法偏倚的95%置信区间。表C.2 铌钽矿石样品中 Ta 量： 重复性限与再现性限及测量方法偏倚统计结果单位： %统计参数水 平GBW07155NT2-2GBW07185NT2-4NT2-5参加实验室数 p1010101010可接受实验室数 p1010101010测试次数(n)44444测量结果总平均值 (y=)0.0540.160.845.667.247DZ/T XXXXX202X统计参数水 平GBW

23、07155NT2-2GBW07185NT2-4NT2-5真值或接受参照值( )0.057/0.84/相对误差 RE (%)-3.26/0.24/重复性标准差 Sr0.0010.0040.0090.0540.092重复性变异系数(%)2.172.341.110.951.27再现性标准差 SR0.0040.0100.0170.3660.454再现性变异系数(%)6.166.613.142.703.59重复性限(r)0.0030.0110.0260.150.26再现性限(R)0.0130.0290.0471.041.28测量方法偏倚的估计值( )-0.003/0.002/置信区间 -ASR-0.00

24、5/-0.009/置信区间 +ASR0/0.013/注： ASR 为测量方法偏倚的95%置信区间。表C.3 铌钽矿石样品中W 量：重复性限与再现性限及测量方法偏倚统计结果单位： g/g统计参数水 平GBW07155NT2-2GBW07185NT2-4NT2-5参加实验室数 p101091010可接受实验室数 p910888测试次数(n)44444测量结果总平均值 (y=)19052731.37298369真值或接受参照值( )200./21.40/重复性标准差 Sr3.027.742.608.9510.92重复性变异系数(%)1.591.478.303.002.96再现性标准差 SR17.541.310.119.033.5再现性变异系数(%)4.514.1523.58.488.36重复性限(r)8.5521.97.3625.330.9再现性限(R)49.411728.553.894.7测量方法偏倚的估计值( )- 10/9.9/置信区间 -ASR-21.2/3.7/8DZ/T XXXXX202X统计参数水 平GBW07155NT2-2GBW07185NT2-4NT2-5置信区间 +ASR0.57/16.3/注： ASR 为测量方法偏倚的95%置信区间。9