ICS77.120.99 H14 中华人民共和国国家标准 GB/T18114.2—2010 代替GB/T18114.2—2000 稀 土精矿化学分析方法 第2部分:氧化钍量的测定 Chemicalanalysismethodsofrareearthconcentrates— Part2:Determinationofoxidethoriumcontent 2011-01-14发布 2011-11-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T18114《稀土精矿化学分析方法》共分11个部分: ———第1部分:稀土氧化物总量的测定 重量法; ———第2部分:氧化钍量的测定; ———第3部分:氧化钙量的测定; ———第4部分:氧化铌、氧化锆、氧化钛量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法; ———第5部分:氧化铝量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法; ———第6部分:二氧化硅量的测定; ———第7部分:氧化铁量的测定 重铬酸钾滴定法; ———第8部分:十五个稀土元素氧化物配分量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法; ———第9部分:五氧化二磷量的测定 磷铋钼蓝分光光度法; ———第10部分:水分的测定 重量法; ———第11部分:氟量的测定 EDTA滴定法。 本部分为第2部分。 本部分是对GB/T18114.2—2000《独居石精矿化学分析方法 氧化钍量的测定》的修订。 本部分与GB/T18114.2—2000相比,主要变化如下: ———将测定方法由重量法调整为等离子发射光谱法与等离子质谱法; ———将测定范围由2.00%~7.00%调整为0.0020%~8.00%。 本部分由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)归口。 本部分由包头稀土研究院、中国有色金属工业标准计量质量研究所负责起草。 本部分方法1由赣州有色冶金研究所起草。 本部分方法1由包头稀土研究院、内蒙古包钢稀土(集团)高科技股份有限公司参加起草。 本部分方法1主要起草人:潘建忠、钟道国、刘柏禄。 本部分方法1参加起草人:杜梅、张立锋、曹俊杰、姚媛芳、杨春红。 本部分方法2由赣州有色冶金研究所起草。 本部分方法2由包头稀土研究院、湖南稀土金属材料研究院参加起草。 本部分方法2主要起草人:刘鸿、黎英、王林生。 本部分方法2参加起草人:刘晓杰、李玉梅、刘荣丽、成国庆。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T18114.2—2000。 ⅠGB/T18114.2—2010 稀土精矿化学分析方法 第2部分:氧化钍量的测定 1 范围 GB/T18114的本部分规定了稀土精矿中氧化钍量的测定方法。 本部分适用于稀土精矿中氧化钍含量的测定。方法1测定范围:0.0020%~0.30%;方法2测定 范围:>0.30%~8.00%。 方法1 电感耦合等离子体质谱法 2 方法原理 试料用氢氧化钠-过氧化钠熔融分解,分离硅、铝、钠盐,用硝酸和高氯酸破坏滤纸和溶解沉淀,在稀 酸介质中,以氩等离子体为离子化源,直接进行等离子体质谱测定,以内标法进行校正。 3 试剂和材料 3.1 氢氧化钠。 3.2 过氧化钠。 3.3 硝酸(ρ1.42g/mL)。 3.4 高氯酸(ρ1.67g/mL)。 3.5 盐酸(1+1)。 3.6 氢氧化钠洗液(20g/L)。 3.7 硝酸(1+199)。 3.8 氧化钍标准贮存溶液:准确称取0.1000g二氧化钍(w(ThO2)≥99.95%,已在110℃烘干)于 250mL烧杯中,加入10mL盐酸(ρ1.19g/mL)和0.5mL氢氟酸(ρ1.14g/mL),加热溶解,加入2mL 高氯酸(3.4)蒸发至冒白烟直至湿盐状,冷却,用5mL盐酸(3.5)溶解并用盐酸(1+9)定容于100mL 容量瓶中,混匀,此溶液1mL含1mg二氧化钍。 3.9 氧化钍标准溶液:准确移取1.00mL氧化钍标准贮存溶液(3.8),于1000mL容量瓶中,加入 20mL硝酸(1+1),用水稀释至刻度,混匀,此溶液1mL含1μg氧化钍。 3.10 铟标准贮存溶液:准确称取1.0000g金属铟(w(In)≥99.9%)于250mL烧杯中,加入20mL 盐酸(3.5),置于水浴上加热溶解,冷却,定容于1000mL容量瓶中,混匀,此溶液1mL含1mg铟。 3.11 铟内标溶液:移取1.00mL铟标准贮存溶液(3.10)于1000mL容量瓶中,加入100mL硝酸 (3.3),用水稀释到刻度,混匀,此溶液1mL含铟1μg。 3.12 氩气:[w(Ar)≥99.99%]。 4 仪器 电感耦合等离子体质谱仪:质量分辨率优于(0.8±0.1)amu。 1GB/T18114.2—2010 5 试样 5.1 试样的粒度应研磨至通过0.074mm筛。 5.2 试样预先在105℃~110℃烘2h,置于干燥器中冷却至室温。 6 分析步骤 6.1 试料 称取0.25g试样(5),精确至0.0001g。 6.2 测定次数 称取两份试料(6.1)进行平行测定,取其平均值。 6.3 空白试验 随同试料(6.1)做空白试验。 6.4 分析试液的制备 6.4.1 将试料(6.1)置于30mL镍坩埚(盛有3g氢氧化钠(3.1)预先已加热除去水分)中,覆盖1.5g 过氧化钠(3.2),加热除去水分,摇动坩埚使试样散开,盖好坩埚盖,置于750℃马弗炉中熔融至缨红色 并保持5min~10min(中间取出摇动一次),取出稍冷。 6.4.2 将坩埚置于400mL烧杯中,加入120mL热水浸取。待剧烈作用停止后,取出坩埚,先用水冲 洗坩埚外壁,再用滴管吸取约2mL盐酸(3.5)冲洗坩埚,然后再用水洗净坩埚,控制体积约为180mL, 将溶液煮沸2min,取下,稍冷,用中速滤纸过滤,以氢氧化钠洗液(3.6)洗涤烧杯2~3次,沉淀5~6次。 6.4.3 将沉淀连同滤纸放入原烧杯中,加入30mL硝酸(3.3)和5mL高氯酸(3.4),盖上表面皿,加热 破坏滤纸和溶解沉淀,待剧烈作用停止后继续冒烟并蒸至体积约2mL~3mL,取下,冷却至室温。加 入5mL盐酸(3.5),加热溶解清亮,取下,冷却至室温。 6.4.4 将试液移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。 6.4.5 按表1分取试液于100mL容量瓶中,加入1.00mL铟内标溶液(3.11),用硝酸(3.7)稀释至刻 度,混匀。 表1 二氧化钍质量分数/% 分取体积/mL 0.002~0.050 10.00 >0.050~0.100 5.00 >0.100~0.300 1.00 6.5 系列标准溶液的配制 准确移取0mL、0.5mL、1.0mL、2.50mL、5.00mL、10.00mL二氧化钍标准溶液(3.9)于一系列 100mL容量瓶中,加入1.00mL铟内标溶液(3.11),以硝酸(3.7)稀释至刻度,混匀。二氧化钍系列标 准溶液质量浓度见表2。 2GB/T18114.2—2010 表2 标准溶液编号 1 2 3 4 5 6 二氧化钍质量浓度/(ng/mL) 0 5.0 10.0 25.0 50.0 100.0 6.6 测定 6.6.1 测量元素同位素质量数见表3。 表3 元素 同位素的质量数 Th 232 In 115 6.6.2 将空白试液(6.3)、分析试液(6.4.5)与系列标准溶液(6.5)同时进行氩等离子体质谱测定。 7 分析结果的计算与表述 将系列标准溶液(6.5)的浓度直接输入计算机,用内标校正法校正,由计算机计算并输出空白试液 (6.3)、分析试液(6.4.5)中待测元素的质量浓度。 按式(1)计算二氧化钍的质量分数(%): w(ThO2)=(ρ1-ρ2)V0V2×10-9 mV1×100…………………………(1) 式中: ρ1———计算机输出的分析试液(6.4.5)中待测元素的质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL); ρ2———计算机输出的空白试液(6.3)中待测元素的质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL); V0———试液总体积,单位为毫升(mL); V2———分析试液(6.4.5)的体积,单位为毫升(mL); m———试料的质量,单位为克(g); V1———分取试液的体积,单位为毫升(mL)。 8 精密度 8.1 重复性 在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在以下给出的平均值范围内,这两个测试结果 的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4数据采用线性 内插法求得。 表4 二氧化钍质量分数/% 重复性限(r)/% 0.199 0.022 0.244 0.025 注:重复性限(r)为2.8×Sr,Sr为重复性标准差。 3GB/T18114.2—2010 8.2 允许差 实验室之间分析结果的差值应不大于表5所列允许差。 表5 二氧化钍质量分数/% 允许差/% 0.0020~0.010 0.0008 >0.010~0.050 0.003 >0.050~0.100 0.008 >0.100~0.200 0.025 >0.200~0.30 0.035 9 质量保证和控制 每周用自制的控制标样(如有国家级或行业级标样时,应首先使用)校核一次本标准分析方法的有 效性。当过程失控时,应找出原因,纠正错误,重新进行校核。 方法2 电感耦合等离子体发射光谱法 10 测定范围 氧化钍含量的测定范围为>0.30%~8.00%。 11 方法原理 试料用氢氧化钠-过氧化钠熔融分解,过滤除去硅、铝、钠盐,用硝酸和高氯酸破坏滤纸和溶解沉淀, 在稀酸介质中,以氩等离子体为离子化源,直接进行