DB41 T 1568-2018 三水铝土矿 有效铝、活性硅含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法.pdf

1、ICS 73.060.40D 41 DB41河 南 省 地 方 标 准DB41/T 15682018三 水 铝 土 矿 有 效 铝 、 活 性 硅 含 量 的 测 定电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 法 GibbsiteDeterminationofavailablealuminaandreactivesiliconcontentInductivelycoupledplasma-atomicemissionspectrometricmethod 2018 -03- 14发 布 2018- 06-14实 施河 南 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 DB41/T 156

2、82018 I 前 言本 标 准 按 照 GB/T 1.1 2009给 出 的 规 则 起 草 。本 标 准 由 河 南 省 有 色 金 属 地 质 矿 产 局 提 出 并 归 口 。本 标 准 起 草 单 位 ： 河 南 省 有 色 金 属 地 质 勘 查 总 院 、 河 南 省 有 色 金 属 深 部 找 矿 勘 查 技 术 研 究 重 点 实 验室 、 河 南 省 有 色 金 属 地 质 矿 产 局 第 一 地 质 大 队 、 河 南 省 有 色 金 属 地 质 矿 产 局 第 二 地 质 大 队 。本 标 准 主 要 起 草 人 ： 王 书 勤 、 杜 天 军 、 班 俊 生 、 王

3、小 强 、 夏 辉 、 朱 尧 伟 、 何 沙 白 。本 标 准 参 加 起 草 人 ： 杨 惠 玲 、 宋 志 敏 、 白 露 、 秦 明 、 任 金 鑫 、 赵 亚 男 、 颜 蕙 园 、 史 洁 、 田 彩 芳 、 赵辉 辉 、 杨 秋 慧 、 姚 永 生 。 DB41/T 15682018 1 三 水 铝 土 矿 有 效 铝 、 活 性 硅 含 量 的 测 定电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 法警 示 ： 使 用 本 标 准 的 人 员 应 有 正 规 实 验 室 工 作 实 践 经 验 。 本 标 准 未 指 出 所 有 可 能 的 安 全 问 题 ， 使 用者

4、 有 责 任 采 取 适 当 的 安 全 和 保 护 措 施 ， 并 保 证 符 合 国 家 有 关 法 规 规 定 的 条 件 。1 范 围本 标 准 规 定 了 电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 法 测 定 三 水 铝 土 矿 中 有 效 铝 和 活 性 硅 含 量 。本 标 准 适 用 于 三 水 铝 土 矿 中 有 效 铝 、 活 性 硅 含 量 的 测 定 。有 效 铝 测 定 范 围 ： 10% 60%； 活 性 硅 测 定 范 围 ： 0.1% 20%。 2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 。

5、 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文 件 。凡 是 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 2007.2 散 装 矿 产 品 取 样 、 制 样 通 则 手 工 制 样 方 法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 6682 分 析 实 验 室 用 水 规 格 和 试 验 方

6、法GB/T 8170 数 值 修 约 规 则 与 极 限 数 值 的 表 示 和 判 定GB/T 14505 岩 石 和 矿 石 化 学 分 析 方 法 总 则 及 一 般 规 定3 术 语 和 定 义 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件 。3.1 有 效 铝 available alumina在 拜 耳 法 生 产 氧 化 铝 工 艺 条 件 下 或 一 定 的 溶 出 条 件 下 ， 从 矿 石 中 提 取 出 可 用 于 生 产 铝 的 氧 化 铝 。注 ： 本 标 准 溶 出 条 件 是 145 溶 解 30 min。 有 效 铝 以 三 氧 化 二 铝 表 示 。3.

7、2 活 性 硅 reactive silicon在 拜 耳 法 生 产 氧 化 铝 工 艺 条 件 或 相 同 的 工 艺 条 件 下 ， 能 与 苛 性 碱 发 生 化 学 反 应 的 硅 的 化 合 物 。注 ： 本 标 准 溶 出 条 件 是 145 溶 解 30 min。 活 性 硅 以 二 氧 化 硅 表 示 。4 原 理 DB41/T 15682018 2 试 样 于 微 波 消 解 仪 中 用 氢 氧 化 钠 溶 液 消 解 ， 电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 法 测 定 溶 解 于 氢 氧 化 钠溶 液 中 的 有 效 铝 量 。 用 同 样 方 法 消

8、 解 试 样 ， 酸 化 消 解 液 后 ， 电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 法 测 定 活 性硅 量 。5 试 剂分 析 中 除 非 另 有 说 明 ， 仅 使 用 认 可 的 分 析 纯 试 剂 和 符 合 GB/T 6682规 定 的 三 级 以 上 蒸 馏 水 或 其 纯 度相 当 的 水 。5.1 氯 化 钠5.2 氢 氧 化 钠 溶 液 （ 90 g/L） 。5.3 盐 酸 （ =1.19 g/mL） 。5.4 盐 酸 （ 1+19） 。5.5 盐 酸 （ 1+1） 。 5.6 铕 内 标 溶 液 ： 浓 度 为 1 mg/L的 铕 溶 液 ， 介 质 为

9、盐 酸 （ 5.4） ， 采 用 在 线 三 通 泵 入 内 标 溶 液 。5.7 三 氧 化 二 铝 标 准 溶 液 ：称 取 0.529 2 g经 擦 净 的 铝 片 (99.99%)于 250 mL 烧 杯 中 ， 加 入 盐 酸 （ 5.5） 20 mL 于 电 炉 上 微 热使 其 溶 解 ， 冷 却 后 移 入 1 000 mL容 量 瓶 中 ， 用 水 稀 至 刻 度 ， 摇 匀 。 此 溶 液 浓 度 为 1.00 mg/mL。5.8 二 氧 化 硅 标 准 溶 液 ：称 取 0.250 0 g 预 先 在 1 000 灼 烧 1 h 的 二 氧 化 硅 （ 99.99%） 于

10、 铂 坩 埚 中 ， 加 3 g 无 水 碳 酸 钠 ，用 铂 丝 搅 匀 后 再 覆 盖 1 g， 加 盖 ， 在 1 000 左 右 的 高 温 炉 熔 融 20 min， 取 出 ， 冷 却 ， 置 入 塑 料 杯 中用 沸 水 浸 取 ， 用 水 洗 出 坩 埚 ， 冷 却 至 室 温 ， 移 入 500 mL 容 量 瓶 中 ， 用 水 稀 释 至 刻 度 ， 摇 匀 ， 立 即 转 入干 燥 的 塑 料 瓶 中 保 存 。 此 溶 液 浓 度 为 0.50 mg/mL。6 仪 器 设 备6.1 电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 仪 ， 配 高 盐 雾 化 器

11、。 仪 器 工 作 参 数 要 求 及 测 定 元 素 推 荐 波 长 参 见 附 录 B。6.2 微 波 消 解 仪 。6.3 电 子 天 平 ： I级 ， 感 量 0.1 mg。7 样 品7.1 按 GB/T 2007.2 规 定 将 试 样 加 工 至 粒 度 小 于 0.097 mm。7.2 将 试 样 充 分 混 匀 ， 在 105 干 燥 1 h， 干 燥 器 中 冷 却 。8 试 验 步 骤8.1 测 定 次 数 对 同 一 试 样 （ 7.2） ， 至 少 独 立 测 定 2 次 ， 取 其 平 均 值 。8.2 试 料 量称 取 1.00 g 试 料 （ 7.2） ， 精 确

12、 至 0.000 1 g。 DB41/T 15682018 3 8.3 空 白 试 验随 同 批 试 料 进 行 双 份 空 白 试 验 ， 所 用 试 剂 应 取 自 同 一 试 剂 瓶 。8.4 验 证 试 验随 同 试 料 同 时 分 析 相 近 类 型 、 含 量 相 近 的 三 水 铝 土 矿 标 准 物 质 。8.5 试 料 的 分 解 与 分 取8.5.1 将 试 料 （ 8.2） 同 时 称 取 两 份 置 于 消 解 罐 中 ， 加 入 10.0 mL 氢 氧 化 钠 溶 液 （ 5.2） ， 摇 匀 ， 装 入消 解 仪 ， 按 照 附 录 C 的 升 温 程 序 进 行

13、消 解 。8.5.2 一 份 消 解 液 移 入 250 mL容 量 瓶 中 ， 用 水 稀 释 至 刻 度 、 混 匀 ， 放 置 澄 清 后 ， 移 取 上 层 清 液 5 mL于 100 mL容 量 瓶 中 ， 补 加 20 mL盐 酸 （ 5.5） ， 冷 却 后 用 水 稀 释 至 刻 度 ， 混 匀 ， 用 以 测 定 有 效 铝 含 量 。8.5.3 另 一 份 消 解 液 转 入 盛 有 100 mL 盐 酸 （ 5.4） 的 250 mL烧 杯 中 ， 加 热 微 沸 1 min 溶 解 其 中 的 水 合 铝 硅 酸 钠 ， 冷 却 后 将 溶 液 转 入 250 mL容

14、量 瓶 中 ， 用 水 稀 释 至 刻 度 ， 混 匀 ， 放 置 澄 清 后 ， 移 取 分 液 5 mL于 100 mL容 量 瓶 中 ， 加 水 稀 释 至 20 mL 30 mL 后 ， 边 摇 边 加 入 20 mL 盐 酸 （ 5.5） ， 冷 却 后 用 水 稀 释至 刻 度 ， 混 匀 ， 用 以 测 定 活 性 硅 含 量 。8.6 工 作 曲 线 的 绘 制分 别 移 取 三 氧 化 二 铝 标 准 溶 液 （ 5.7） 、 二 氧 化 硅 标 准 溶 液 (5.8)于 一 组 100 mL容 量 瓶 中 ， 配 成混 合 标 准 工 作 液 。 其 中 三 氧 化 二 铝

15、 溶 液 的 浓 度 分 别 为 0g/mL、 10g/mL、 20g/mL、 40g/mL、 80g/mL、120g/mL， 二 氧 化 硅 标 准 溶 液 的 浓 度 分 别 为 0g/mL、 1g/mL、 5g/mL、 10g/mL、 20g/mL、 40g/mL。同 时 按 基 体 匹 配 的 原 理 ， 加 入 与 样 品 基 体 一 致 的 氯 化 钠 （ 5.1） 及 盐 酸 （ 5.5） ， 用 水 稀 释 至 刻 度 ， 混 匀 。然 后 ， 以 三 氧 化 二 铝 、 二 氧 化 硅 量 的 浓 度 为 横 坐 标 ， 其 相 应 的 校 正 后 峰 值 强 度 为 纵 坐

16、 标 ， 绘 制 工 作 曲 线并 存 在 计 算 机 内 。8.7 测 定 按 电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 仪 操 作 说 明 书 ， 启 动 仪 器 ， 点 火 至 少 稳 定 30 min后 ， 进 行 工 作条 件 最 佳 化 ， 按 附 录 B 设 置 仪 器 条 件 ， 采 用 内 标 法 ， 分 别 对 有 效 铝 量 和 活 性 硅 量 进 行 测 定 ， 由 各 待 测成 分 的 光 谱 强 度 与 内 标 元 素 强 度 进 行 校 正 后 计 算 试 料 中 各 成 分 的 浓 度 值 。9 试 验 数 据 处 理9.1 结 果 计 算按 式

17、（ 1） 计 算 有 效 铝 、 活 性 硅 的 质 量 分 数 ： 100101 620 mV VVb i .(1)式 中 ： （ b） 有 效 铝 、 活 性 硅 的 质 量 分 数 ， %； i 从 工 作 曲 线 上 查 得 试 料 溶 液 中 各 成 分 质 量 浓 度 的 数 值 ， 单 位 为 微 克 每 毫 升 （ g/mL） ； 0 从 工 作 曲 线 上 查 得 空 白 溶 液 中 各 成 分 质 量 浓 度 的 数 值 ， 单 位 为 微 克 每 毫 升 （ g/mL） ；V 试 料 溶 液 总 体 积 的 数 值 ， 单 位 为 毫 升 （ mL） ；V2 测 定 溶

18、液 体 积 的 数 值 ， 单 位 为 毫 升 （ mL） ；V1 分 取 试 料 溶 液 体 积 的 数 值 ， 单 位 为 毫 升 （ mL） ； DB41/T 15682018 4 m 试 料 的 质 量 ， 单 位 为 克 （ g） 。9.2 结 果 的 确 定 和 表 示同 一 试 样 两 次 独 立 分 析 结 果 差 值 的 绝 对 值 如 不 大 于 重 复 性 限 （ r） 值 ， 则 取 其 算 数 平 均 值 作 为 分 析结 果 ， 如 果 两 次 独 立 分 析 结 果 差 值 的 绝 对 值 大 于 （ r） 值 ， 则 按 附 录 A的 规 定 追 加 测 量 次

19、 数 并 确 定 分 析结 果 。 分 析 结 果 按 GB/T 8170修 约 ， 将 数 值 修 约 到 小 数 点 后 两 位 。10 精 密 度精 密 度 数 据 由 8 个 实 验 室 的 操 作 人 员 对 7个 水 平 的 三 水 铝 土 矿 样 品 进 行 共 同 试 验 ， 每 个 实 验 室 对 每个 水 平 的 样 品 独 立 测 定 3 次 .试 验 数 据 按 GB/T 6379.2进 行 统 计 分 析 ， 统 计 结 果 表 明 有 效 铝 量 和 活 性 硅量 与 其 重 复 限 性 （ r） 和 再 现 性 限 （ R） 间 存 在 线 性 函 数 关 系 ，

20、 精 密 度 结 果 取 2 位 有 效 数 字 ， 具 体 函 数 关系 式 见 表 1。 表 1 精 密 度 %成 分 精 密 度 试 验 水 平 m 重 复 性 r 再 现 性 R有 效 铝 量 29.61 59.33 r = 0.013 m + 0.751 R = 0.007 m + 1.058活 性 硅 量 0.516 10.65 r = 0.065 m + 0.115 R = 0.071 m + 0.104在 重 复 性 条 件 下 ， 获 得 的 两 次 独 立 结 果 差 值 的 绝 对 值 不 大 于 重 复 性 限 （ r） ， 出 现 大 于 重 复 性 限 （ r）的

21、概 率 不 大 于 5%。在 再 现 性 条 件 下 ， 获 得 的 两 次 独 立 测 试 结 果 差 值 的 绝 对 值 不 大 于 再 现 性 限 （ R） ， 出 现 大 于 再 现 性限 （ R） 的 概 率 不 大 于 5%。11 质 量 保 证 和 控 制 11.1 控 制 方 法11.1.1 每 批 试 料 分 析 时 ， 应 同 时 采 用 空 白 试 验 、 重 复 样 分 析 、 标 准 物 质 验 证 等 方 法 进 行 质 量 保 证 和 控制 。11.1.2 如 果 被 分 析 物 浓 度 足 够 高 应 减 少 称 样 量 。11.2 控 制 样 品 的 数 量每

22、 批 试 料 分 析 时 ， 按 试 样 总 数 随 机 抽 取 5%的 试 样 进 行 重 复 性 密 码 分 析 ， 每 批 次 分 析 试 样 数 不 超 过 5个 时 ， 重 复 分 析 数 为 100%。11.3 控 制 指 标校 准 工 作 曲 线 的 相 关 系 数 r 0.999。 DB41/T 15682018 5 AA附 录 A（ 规 范 性 附 录 ）试 样 分 析 值 接 受 程 序 流 程 图试 样 分 析 值 接 受 程 序 流 程 见 图 A.1。 从 独 立 的 重 复 结 果 开 始测 定 X1， X2|X 1-X2| r 2 21 XX 再 次 测 定 X3

23、X Max XMin 1.2r再 次 测 定 X4X Max XMin 1.3r =中 位 数 （ X1， X2， X3， X4） 3 321 XXX 是 是 4 4321 XXXX 否 否 否 是图 A.1 试 样 分 析 值 接 受 程 序 流 程 图 DB41/T 15682018 6 BB附 录 B（ 资 料 性 附 录 ）仪 器 推 荐 条 件B.1 仪 器 参 数B.1.1 仪 器 分 辩 率 0.04 nm。B.1.2 精 密 度 ： 在 仪 器 预 热 40 min后 ， 用 浓 度 为 1 g/mL的 标 准 溶 液 测 量 10次 ， 其 相 对 标 准 偏 差 应 1.5

24、%。B.1.3 稳 定 性 ： 在 仪 器 预 热 40 min后 ， 用 浓 度 为 1 g/mL 的 标 准 溶 液 在 2 h 内 ， 每 间 隔 10 min测 量 1 次 ， 共 测 量 12次 ， 其 相 对 标 准 偏 差 应 3%。B.1.4 工 作 曲 线 线 性 ： 工 作 曲 线 线 性 相 关 系 数 0.999。B.2 分 析 元 素 推 荐 波 长B.2.1 分 析 元 素 推 荐 波 长 见 表 B.1。B.2.2 当 所 测 元 素 含 量 较 高 ， 允 许 使 用 次 级 灵 敏 线 。表 B.1 分 析 元 素 推 荐 波 长元 素 纳 米 /nm铕 381.967 铝 251.611硅 396.152 DB41/T 15682018 7 CC附 录 C（ 资 料 性 附 录 ）微 波 消 解 升 温 程 序微 波 消 解 升 温 程 序 见 表 C.1。 表 C.1 微 波 消 解 升 温 程 序消 解 步 骤 升 温 时 间 /min 消 解 温 度 / 保 持 时 间 /min 1 5 25 50 02 10 50 145 03 0 145 30_