《鉭鐵、鈮鐵精礦化學(xué)分析方法 第1部分：鉭、鈮含量的測定 重量法和X射線熒光光譜法》

1鉭鐵、鈮鐵精礦化學(xué)分析方法第1部分：鉭、鈮含量的測定重量法和X射線熒光光譜法本文件規(guī)定了鉭鐵、鈮鐵精礦中鉭、鈮含量的測定方法。本文件適用于鉭鐵、鈮鐵精礦中鉭、鈮含量的測定，共包含兩個(gè)方法（方法一重量法，方法二X射線熒光光譜法）。測定范圍（以其氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）為5.00%～60.00%。方法一為仲裁方法。本文件方法二不適用于鉿含量大于0.1%的物料中鉭含量的測定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T17433冶金產(chǎn)品化學(xué)分析基礎(chǔ)術(shù)語JJG810波長色散X射線熒光光譜儀3術(shù)語和定義GB/T17433界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4方法一：重量法4.1原理試料以氫氟酸、硝酸進(jìn)行消解，以甲基異丁基甲酮-丁酮-氫氟酸-硝酸做展開劑進(jìn)行色層分離，然后分別剪下鉭、鈮色帶，灰化灼燒稱重，計(jì)算五氧化二鉭、五氧化二鈮的含量。4.2試劑或材料除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑。4.2.1水，GB/T6682，三級。4.2.2氫氟酸(ρ=1.15g/mL）。4.2.3硝酸(ρ=1.42g/mL）。4.24丁酮(ρ=0.80g/mL）。4.2.5單寧溶液（50g/L稱取50g單寧于500mL燒杯中，加入500mL水?dāng)嚢枞芙?，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻。4.2.6展開劑：將甲基異丁基甲酮、丁酮、氫氟酸、硝酸以體積比44:44:8:4混合均勻。4.2.7氫氟酸（1+1）。4.2.8色層紙：3號色層紙切成長度為28cm，寬度為22cm，以100g/L硝酸銨溶液浸濕整個(gè)長度的三分之二部分，晾干。24.2.9氨中和器：內(nèi)徑不小于28cm干燥器，篩板下面貯有氨水。4.3儀器設(shè)備微波消解儀或反應(yīng)釜。4.4樣品4.4.1樣品粒度小于0.074mm。4.4.2樣品預(yù)先在105℃~110℃烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。4.5試驗(yàn)步驟4.5.1試料稱取0.10g樣品（4.4），精確至0.0001g。4.5.2平行試驗(yàn)平行做兩份試驗(yàn)。4.5.3空白試驗(yàn)隨同試料（4.5.1）做空白試驗(yàn)。4.6測定4.6.1將試料（4.5.1）置于反應(yīng)釜內(nèi)襯（或微波消解反應(yīng)罐）中，加入1mL～2mL氫氟酸（4.2.2）、0.5mL硝酸（4.2.3），反應(yīng)釜于170℃烘箱分解4.5h（或微波消解于170℃分解40min），取出冷卻。4.6.2用塑料吸管將試液（4.6.1）成條狀涂于色層紙（4.2.8）上無硝酸銨的部分，先用氫氟酸（4.2.7）洗反應(yīng)罐2次，再用丁酮（4.2.4）洗反應(yīng)罐3次，每次用0.6mL左右，均涂于色層紙（4.2.8）上，涂帶距離色層紙下端約2cm，涂帶寬約2cm，于50℃~70℃烘干，卷成圓筒狀，用大頭針固定。4.6.3將色層紙未浸泡硝酸銨一端直立于盛有液面高1cm展開劑（4.2.6）的色層筒或色層箱中，加蓋密封展開，待溶劑前沿上移動(dòng)離頂端2cm時(shí)，取出，于50℃~70℃烘干，置于氨中和器(4.2.9)中和10min～15min，取出烘干，噴以單寧溶液(4.2.5)顯色，于50℃~70℃烘干。分別剪下鉭、鈮色帶（鉭帶緊沿橙紅色帶上端剪下，鈮帶緊沿著橙紅色帶下端剪下量取長度，置于已恒重的鉑坩堝或瓷坩堝中，炭化，然后在850℃馬弗爐內(nèi)灼燒至恒重，分別稱重。注2：剪鈮帶時(shí)最好按鈮帶寬度剪下。由于磷在色層紙上也向上移動(dòng)一定的距離，剪鈮帶時(shí)下沿空間不超過1cm，4.7試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理待測鉭、鈮的含量以其氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wx計(jì)，按公式（1）計(jì)算：wx=×100%………（1）式中：m1——待測氧化物和坩堝的質(zhì)量，單位為克（gm2——待測氧化物空坩堝的質(zhì)量，單位為克（gm3——空白和坩堝的質(zhì)量，單位為克（gm4——空白空坩堝的質(zhì)量，單位為克（gm0——試料的質(zhì)量，單位為克（g）。計(jì)算結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字，數(shù)值修約按GB/T8170的規(guī)定進(jìn)行。4.8精密度34.8.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的測定值。在表1給出的平均值范圍內(nèi)，兩個(gè)測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（r超過重復(fù)性限（r）的情況不超過5%，重復(fù)性限（r）按表1數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。精密度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見附錄C。表1重復(fù)性限（方法一）w/%w/%4.8.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的測定值。在表2給出的平均值范圍內(nèi)，兩個(gè)測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限（R超過再現(xiàn)性限（R）的情況不超過5%，再現(xiàn)性限（R）按表2數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。精密度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見附錄C。表2再現(xiàn)性限（方法一）w/%w/%5方法二：X射線熒光光譜法5.1原理試料、內(nèi)標(biāo)元素氧化物和熔劑按2:1:56比例進(jìn)行配料，以硝酸鋰為氧化劑，溴化銨為脫模劑，在1200℃下熔融制備試料片，在儀器最佳測量條件下測量試料片中待測元素特征譜線的X射線熒光強(qiáng)度，五氧化二鈮直接測定，五氧化二鉭以二氧化鉿為內(nèi)標(biāo)校準(zhǔn)，并進(jìn)行元素間干擾效應(yīng)校正，從校正曲線上得出試料中五氧化二鉭、五氧化二鈮的含量。5.2試劑或材料除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑。5.2.1水，GB/T6682，二級。5.2.2混合熔劑（四硼酸鋰：偏硼酸鋰=67:33，優(yōu)級純）。5.2.3三氧化二鐵：光譜純，105℃烘2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.4三氧化二鋁：光譜純，105℃烘2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.5二氧化硅：光譜純，105℃烘2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.6三氧化鎢：光譜純，105℃烘2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.7二氧化錫：光譜純，105℃烘2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.8二氧化鋯：光譜純，105℃烘2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.9二氧化錳：光譜純，105℃烘2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.10二氧化鈦：光譜純，105℃烘2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.11五氧化二鉭：光譜純，在800℃灼燒2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.12五氧化二鈮：光譜純，在800℃灼燒2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.13二氧化鉿：光譜純，在800℃灼燒2h，在干燥器中冷卻至室溫。5.2.14溴化銨溶液(400g/L)；稱取40g溴化銨，加入50mL水?dāng)嚢枞芙?，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。45.2.15硝酸鋰溶液(220g/L)；稱取22g硝酸鋰，加入50mL水?dāng)嚢枞芙?，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。5.2.16氬氣甲烷混合氣體：體積分?jǐn)?shù)為90％的氬氣和體積分?jǐn)?shù)為10％的甲烷。5.3儀器設(shè)備5.3.1波長色散X射線熒光光譜儀：符合JJG810規(guī)定。5.3.2鉑-黃坩堝(95％Pt+5％Au)：容積不小于30mL。5.3.3鉑-黃坩堝(95％Pt+5％Au)模具：與所用波長色散X射線熒光光譜儀鋼杯尺寸匹配。5.3.4熔樣機(jī)：溫度可控制在1200℃,并具備自動(dòng)搖擺功能。5.3.5馬弗爐：溫度可控制在700℃。5.4樣品5.4.1樣品粒度小于0.074mm。5.4.2樣品預(yù)先在105℃~110℃烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。5.5試驗(yàn)步驟5.5.1試料稱取0.2500g±0.0002g樣品（5.4）。5.5.2平行試驗(yàn)平行做兩份試驗(yàn)。5.6試料片的制備5.6.1配料稱取7.0000g混合熔劑（5.2.2）置于鉑-黃坩堝中（5.3.2依次加入試料（5.5.1）、0.1250g5.6.2預(yù)氧化和熔融將裝有配料的鉑-黃坩堝（5.3.2）置于預(yù)先加熱至700℃馬弗爐（5.3.5）中，保溫15min后取出，冷卻至室溫，加入0.1mL溴化銨溶液（5.2.14將鉑-黃坩堝轉(zhuǎn)移至預(yù)先加熱至1200℃熔樣機(jī)（5.3.4）中，在搖擺下熔融10min。5.6.3澆鑄需要澆鑄的將熔融物澆鑄到預(yù)先加熱至1200℃的鉑-黃坩堝模具（5.3.3）中，不需澆鑄的直接將熔融坩堝取出，在空氣中冷卻至脫模。5.6.4檢查試料片應(yīng)無不熔物或氣泡，表面應(yīng)平整、光潔。否則應(yīng)重新制備。5.7系列標(biāo)準(zhǔn)片的制作稱取7.0000g混合熔劑（5.2.2）置于鉑-黃坩堝中（5.3.2按表A.1加入各元素氧化物（5.2.3~5.2.12）、加入0.1250g二氧化鉿（5.2.13）、用玻璃棒混勻，毛刷輕刷粘于玻璃棒上的試料，均勻滴加1mL硝酸鋰溶液（5.2.15按5.6.2～5.6.4制備標(biāo)準(zhǔn)片，系列標(biāo)準(zhǔn)片五氧化二鉭、五氧化二鈮質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表A.2，亦可選擇能覆蓋被測元素含量范圍的至少10個(gè)水平的同類型的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品及其混配物制作系列標(biāo)準(zhǔn)片。55.8測定5.8.1測定條件調(diào)節(jié)儀器（見附錄B使其處于最佳測量條件。5.8.2校準(zhǔn)曲線的繪制將系列標(biāo)準(zhǔn)片各待測氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)輸入計(jì)算機(jī)，在選定的儀器測定參數(shù)（5.8.1）條件下，測定系列標(biāo)準(zhǔn)片（5.7），五氧化二鈮直接測定，五氧化二鉭以二氧化鉿（5.2.13）為內(nèi)標(biāo)校正測定，以標(biāo)準(zhǔn)試料片中待測氧化物的含量為橫坐標(biāo)，X射線熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。5.8.3校準(zhǔn)曲線準(zhǔn)確度的確認(rèn)校準(zhǔn)曲線建立完成后，應(yīng)用系列標(biāo)準(zhǔn)片以外的化學(xué)成分相近純物質(zhì)混配物或同類型的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品對校準(zhǔn)曲線的準(zhǔn)確度進(jìn)行確認(rèn)。5.8.4儀器的漂移校正定期對儀器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化確認(rèn)，通常以固定標(biāo)準(zhǔn)片檢查待測元素的X射線強(qiáng)度是否有顯著變化來確認(rèn)，若發(fā)生顯著變化說明儀器發(fā)生漂移。當(dāng)儀器發(fā)生漂移時(shí)，通過測量標(biāo)準(zhǔn)片的X射線強(qiáng)度對儀器進(jìn)行漂移校正，可采用單點(diǎn)校正或兩點(diǎn)校正。5.8.5試料片測量在儀器最佳測量條件下，測量試料片（5.6）中待測氧化物的X射線熒光強(qiáng)度，通過校準(zhǔn)曲線得出試料片中各待測氧化物的含量。5.9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理鉭、鈮的含量以其氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wx計(jì)，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位，按GB/T8170的規(guī)定修約。5.10精密度5.10.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的測定值。在表3給出的平均值范圍內(nèi)，兩個(gè)測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（r超過重復(fù)性限（r）的情況不超過5%，重復(fù)性限（r）按表3數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。精密度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見附錄C。表3重復(fù)性限（方法二）w/%w/%5.10.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的測定值。在表4給出的平均值范圍內(nèi)，兩個(gè)測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限（R超過再現(xiàn)性限（R）的情況不超過5%，再現(xiàn)性限（R）按表4數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。精密度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見附錄C。表4再現(xiàn)性限（方法二）w/%w/%66試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告至少應(yīng)給出以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：——試驗(yàn)對象；——本文件編號；——選用的方法；——分析結(jié)果及其表示；——與基本分析步驟的差異；——觀察到的異?，F(xiàn)象；——試驗(yàn)日期。7系列標(biāo)準(zhǔn)片的制備A.1系列標(biāo)準(zhǔn)片各氧化物推薦稱樣量見表A.1。表A.1系列標(biāo)準(zhǔn)片各氧化物稱樣量123456789A.2系列標(biāo)準(zhǔn)片各氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表A.2。表A.2系列標(biāo)準(zhǔn)片各元素氧化物含量（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）18293456---7 8X射線熒光光譜儀的測量條件表B.1給出了X射線熒光光譜儀的推薦測量條件。表B.1X射線熒光光譜儀的測量條件°s精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)C.1方法一（重量法）精密度數(shù)據(jù)是在2024年由8家實(shí)驗(yàn)室對五氧化二鉭、五氧化二鈮含量的5個(gè)不同水平樣品進(jìn)行共同試驗(yàn)確定的。每個(gè)實(shí)驗(yàn)