GB T 14635-2008 稀土金属及其化合物化学分析方法.稀土总量的测定.pdf

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1、ICS 7712099H 14 囝国中华人民共和国国家标准代替GBT 876211988、GBT 12687。11990、GBT 14635。114635GBT 4635。3-一21909038、1GBT 16484191996、GBT 188821 2002稀土金属及其化合物化学分析方法稀土总量的测定Rare earth metals and their compounds-Determination of total rare earth contents20080617发布 20081201实施发布局厶石媳员雌委检理措管瓣骝标啪家刚国队国帕中刖 禹GBT 14635-2008本标准是对G

2、BT 876211988荧光级氧化钇和氧化铕中稀土氧化物总量的测定、GBT 146351一1993稀土金属及其化合物化学分析方法 草酸盐重量法测定稀土总量、GBT 146352 1993稀土金属及其化合物化学分析方法 EDTA滴定法测定单一稀土金属及其化合物中稀土总量、GBT 1463531993稀土金属及其化合物化学分析方法EDTA滴定法测定重稀土金属及其化合物中稀土总量、GBT 1648419 1996氯化稀土、碳酸稀土化学分析方法草酸盐重量法测定稀土总量、GBT 1268711990农用硝酸稀土化学分析方法 草酸盐重量法测定稀土总量、GBT 188821 2002离子型稀土矿混合稀土氧化

3、物化学分析方法草酸盐重量法测定稀土总量的整合修订。本标准与原标准相比主要变化如下：将GBT 1463511993、GBT 16484191996、GBT 126871 1990、GBT 1888212002合并为方法1；将GBT 876211988、GBT 146352 1993、GBT 146353一1993合并为方法2；方法1的测定范围增加了单一稀土金属及其化合物；方法1中碳酸稀土测定下限由原来的200调整为100；方法1中草酸沉淀稀土的酸度由pH2调整为pHl82；方法1中氧化稀土的灼烧温度由1 000调整为950；方法1中碳酸稀土前处理由原来的采用105烘干，修改为离子型稀土矿的碳酸稀

4、土采用950高温灼烧的方式，其他碳酸稀土采用直接称取大样的方式；方法2中稀土金属和稀土氧化物的测定范围为95o995，调整为980995；调整了方法2中重稀土钬、铒、铥、镱、镥为主体的混合稀土金属及其化合物中的稀土总量的计算公式；对部分物料的称样量进行了调整；增加了精密度(重复性)条款。两个方法的测定范围出现重叠时，以方法1作为仲裁方法。本标准由国家发展和改革委员会稀土办公室提出。本标准由全国稀土标准化技术委员会归口。本标准由北京有色金属研究总院、中国有色金属工业标准计量质量研究所负责起草。本标准方法1由北京有色金属研究总院、赣州有色冶金研究所起草。本标准方法1由江阴加华新材料资源有限公司、赣

5、州虔东稀土集团股份有限公司、包钢稀土高科技股份有限公司、包头稀土研究院、宜兴新威利成稀土有限公司、上海跃龙新材料股份有限公司参加起草。本标准方法1主要起草人：刘鹏宇、刘文华、刘兵、邵荣珍、王仁芳、崔志武。本标准方法1主要验证人：姚文姬、姚南红、张桂梅、张淑杰、忻明龙、吴平、姚京璧、陈婕、王新萍、吴广伟。本标准方法2由北京有色金属研究总院起草。本标准方法2由包钢稀土高科技股份有限公司、宜兴新威利成稀土有限公司、包头稀土研究院、江阴加华新材料资源有限公司、上海跃龙新材料股份有限公司、赣州虔东稀土股份有限公司参加起草。本标准方法2主要起草人：杨萍、刘文华、陈云红、邵荣珍。GBT 14635-2008

6、本标准方法2主要验证人：吴广伟、顾国居、张淑杰、姚文姬、吴平、姚南红、徐宁、张桂梅、姚京璧、陈婕。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 876211988：GBT 1268711990：GBT 1463511993：GBT 1463521993；GBT 1463531993；GBT 16484191996：G13T 1888212002。1范围稀土金属及其化合物化学分析方法稀土总量的测定方法1草酸盐重量法GBT 14635-2008本方法规定了单一和混合稀土金属及其化合物中稀土总量的测定方法。本方法适用于单一和混合稀土金属及其化合物中稀土总量的测定，测定范围见表1。本方法不适用于以钬、

7、铒、铥、镱、镥为主体或钍、铅含量(质量分数)各大于01的单一和混合稀土金属及其化合物中稀土总量的测定。表1试 样 _酿4定范围(质量分数)稀土金属 95o995氧化稀土 950998氧氧化稀土 55o75o氟化稀土 65o80o氯化稀土 40o60o碳酸稀土 10o60o硝酸稀土 30o70o离子型稀土矿混合稀土氧化物 80o99，o2方法原理试样经酸分解后，氨水沉淀稀土，以分离钙、镁等。以盐酸溶解稀土，在pHl82的条件下用草酸沉淀稀土，以分离铁等。于950。C将草酸稀土灼烧成氧化物，称其质量，计算稀土总量。3试剂和材料31高氯酸(p167 gmL)。32过氧化氢(30)。33盐酸(1+1)

8、。3。4硝酸(1+1)。35氨水(1+1)。36草酸溶液(50 gL)。37氯化铵一氨水洗液：100 mL水中含2 g氯化铵和2 mL氨水。38草酸洗液(2 gL)。39盐酸洗液：100 mL水中含2 mL盐酸(33)。310精密pH试纸(O55o)。31 1 甲酚红溶液(2 gL)，50乙醇溶液。1GBT 14635-20084仪器设备41分析天平感量01 mg。42高温炉温度950。43干燥箱。44铂坩埚。5试样51稀土金属样品需防止氧化，取样后立即称量。52氧化稀土需950灼烧1 h后，置于干燥器中冷却至室温后，称量。53离子型稀土矿的碳酸稀土需做完灼减量后，将灼烧后的化合物研磨均匀，立

9、即称量。54氢氧化稀土、氟化稀土、离子型稀土矿混合稀土氧化物需预先在烘箱中105 6C烘干后，立即称量。55氯化稀土、硝酸稀土、碳酸稀土(离子型稀土矿的碳酸稀土除外)直接称取大样。6分析步骤61试料按表2称取试样(5)，精确至0000 1 g。表2试 样 试料g氧化稀土、离子型稀土矿混合稀土氧化物、离子型稀土矿的碳酸稀土 o20o25氟化稀土、氢氧化稀土 o40稀土金属 1oo氯化稀土、硝酸稀土、碳酸稀土(离子型稀土矿的碳酸稀土除外) 10oo62测定数量称取两份试料进行平行测定，取其平均值。63测定631试料的溶解6311稀土金属试料的溶解：将试料(61)置于300 mL烧杯中，加入20 m

10、L水，10 mL盐酸(33)，低温加热至溶解完全，蒸发至1mL左右。加入20mL水，加热使盐类溶解。过滤，滤液接收于100mL容量瓶中，用盐酸洗液(39)洗涤烧杯和滤纸5次6次，弃去滤纸。用水稀释滤液至刻度，混匀。移取20 mL试液于300 mL烧杯中。6312氧化稀土、氢氧化稀土试料的溶解：将试料(61)置于300mL烧杯中，加入20mL水，5 mL盐酸(33)含铈量高的试料加入5 mL硝酸(34)溶解及1 mL过氧化氢(32)，低温加热至溶解完全，蒸发至1 mL左右。加入20mL水，加热使盐类溶解至清。过滤，滤液接收于300mL烧杯中，用盐酸洗液(39)洗涤烧杯和滤纸5次6次，弃去滤纸。6

11、313氟化稀土试料的溶解：将试料(61)置于200 mL烧杯中，加10 mL硝酸(34)、1 mL过氧化氢(32)及3mL高氯酸(31)，低温加热至冒高氯酸烟。稍冷，用水洗器壁。加2mL高氯酸(31)，低温加热至冒高氯酸烟，待试料溶解完全，蒸发至1 mL左右。加20 mL水，加热使盐类溶解至清。过滤，滤液接收于300 mL烧杯中，用盐酸洗液(39)洗涤烧杯和滤纸5次6次，弃去滤纸。6314离子型稀土矿混合稀土氧化物、离子型稀土矿的碳酸稀土的溶解：将试料(61)置于300 mL烧杯中，加5 mL水、4 mL盐酸(33)、1 mL过氧化氢(32)、3 mL高氯酸(31)含铈量高的试料应加入10 m

12、L硝酸(34)溶解及1 mL过氧化氢(32)，分解后再加入3 mL高氯酸(31)，加热至溶解完全。2GBT 14635-2008继续加热至冒高氯酸白烟，并蒸至1mL左右。取下，稍冷后，加入20mL盐酸(33)，用热水洗器壁，加10 mL水，加热使盐类溶解至清。用定量慢速滤纸过滤，滤液接收于300 mL烧杯中，用盐酸洗液(39)洗涤烧杯和滤纸5次6次，再用热水洗2次，弃去滤纸。6315氯化稀土、硝酸稀土、碳酸稀土(离子型稀土矿的碳酸稀土除外)试料的溶解：将试料(61)置于300 mL烧杯中，加入20 mL水，20 mL盐酸(33)及1 mL过氧化氢(32)，低温加热至溶解完全，蒸发至5 mL左右

13、难溶试料用20 mL硝酸(34)和2 mL高氯酸(31)溶解。加入50 mL水，加热使盐类溶解至清。过滤，滤液接收于200 mL容量瓶中，用盐酸洗液(39)洗涤烧杯和滤纸5次6次，弃去滤纸。用水稀释滤液至刻度，混匀。移取10 mL试液于300 mL烧杯中。632沉淀分离632，1将试液(631)以承稀释至约100 mL，加热至近沸，滴加氨水(35)至刚出现沉淀，加01 mL过氧化氢(32)，30 mL氨水(35)，煮沸。用中速定量滤纸过滤。用氯化铵一氨水洗液(37)洗涤烧杯2次3次，沉淀6次7次，弃去滤液。6322将沉淀和滤纸放于原烧杯中，加lo mL盐酸(33)，捣碎滤纸。加入100 mL水

14、，煮沸。加人50 mL近沸的草酸溶液(36)，用氨水(35)、盐酸(33)和精密pH试纸(310)调节pH为20；或加4滴6滴甲酚红溶液(311)，用氨水(35)调至溶液呈桔黄色(pill82o)。加热煮沸，或于80。C90保温40 min，冷却至室温，放置2 h。6323用慢速定量滤纸过滤，草酸洗液(38)洗涤烧杯2次3次，用小块滤纸擦净烧杯，将沉淀全部转移至滤纸上，洗涤沉淀8次10次。将沉淀连同滤纸放入于950灼烧至质量恒定的铂坩埚中，低温加热，将沉淀和滤纸灰化。6324将铂坩埚(6323)于950高温炉中灼烧1 h。将铂坩埚及烧成的氧化稀土置于干燥器中，冷却至室温，称其质量。6325重复

15、6324操作，直至恒重。7分析结果的计算71 稀土化合物试料中稀土总量的计算与表述按公式(1)计算稀土总量(REO)，以质量分数()表示：tu(REO)一(m,-imFD一Vo moVl式中：m。铂坩埚及烧成物的质量，单位为克(g)；m：铂坩埚的质量，单位为克(g)；m。试料的质量，单位为克(g)；y。分取试液体积，单位为毫升(mL)；V0原试液总体积，单位为毫升(mL)。72离子型稀土矿的碳酸稀土试料中稀土总量的计算与表述按公式(2)计算稀土总量(REO)，以质量分数()表示：w(REO)一竺二!坠(1一w(灼减量)i00 (2)mo式中：m。铂坩埚及烧成物的质量，单位为克(g)；m。铂坩埚

16、的质量，单位为克(g)；m。试料的质量，单位为克(g)”(灼减量)碳酸稀土灼减量的质量分数()。3GBT 14635-200873稀土金属试料中稀土总量的计算与表述按公式(3)计算稀土总量(RE)，以质量分数()表示：w(RE)一w(REO)P：。 (3)式中：P，各稀土氧化物在试料所含相应的混合氧化稀土总量中所占的质量分数()E。各稀土元素单质与其氧化物的换算系数，见表3。表3元 素 t 元 素 ELa 085Z 6 Dy 0871 3Ce 0814 0 Ho 0873 0Pr 0827 7 Er 0874 5Nd 0857 3 Tm 0875 6Sm 0862 4 Yb 0878 2Eu

17、0863 6 Lu 0879 4Gd 0867 6 Y 0787 4Tb 0850 28精密度81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：襄4稀土总量(质量分数) 重复性限(r)3780 0228310 0309286 0329671 0359970 03682允许差实验室间分析结果的差值应不大于表5所列的允许差衰5稀土总量(质量分数) 允许差100030OO O3030006000 0，4060009000 05090009980

18、06049范围方法2 EDTA滴定法GBT 14635-2008本方法规定了单一稀土金属和以重稀土钬、铒、铥、镱、镥为主体的混合稀土金属及其化合物中稀土总量的测定方法。本方法适用于单一稀土金属和以重稀土钬、铒、铥、镱、镥为主体的混合稀土金属及其化合物中稀土总量的测定，测定范围见表6。本方法不适用于单一稀土相对纯度小于995，其他杂质元素含量大于05的单一稀土金属及其化合物中稀土总量的测定；不适用于钍、钪、锌的总量大于05的物料中稀土总量的测定。表6试 样 测定范围(质量分数)稀土金属，稀土氧化物 98O995氯化稀土 40O60o氟化稀土 65o80o氢氧化稀土 55o75o10方法原理试料用

19、酸溶解，采用磺基水杨酸掩蔽铁等离子，在pH55条件下，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定稀土。11试剂”1高氯酸(p167 gmL)。112抗坏血酸。113硝酸(1+1)。114盐酸(1+1)。115过氧化氢(30)。116氨水(1+1)。117磺基水杨酸溶液(100 gL)。118二甲酚橙(2 gL)。119甲基橙(2 gL)。1110六次甲基四胺缓冲溶液(pH55)：称取200 g六次甲基四胺于500 mL烧杯中，加200 mL水溶解，加70 mL盐酸(114)，用水稀释至l L。1111锌标准溶液(1 gL)：称取0200 0 g纯锌(Zn9999)于150 mL烧杯中，加10

20、mL水，10 mL盐酸(114)，低温加热至完全溶解。冷却后移人200mL容量瓶中，加5mL盐酸(114)，以水稀释至刻度，混匀。1112 乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液(c002 toolL)：11121配制：称取约15 g乙二胺四乙酸二钠于250 mL烧杯中，以少量水溶解，用水定溶于2 L容量瓶中，混匀。5GBT 14635-200811122标定：移取2500mL锌标准溶液(1111)于250mL三角瓶中，加50mL水，1滴甲基橙指示剂(119)，用氨水(116)和盐酸(114)调节溶液刚变为黄色，加5 mL六次甲基四胺缓冲溶液(1110)，2滴二甲酚橙(118)，用EDTA标

21、准滴定溶液(1112)滴定至溶液由红色刚变为黄色为终点。平行标定3份，所消耗的EDTA标准滴定溶液(1112)体积的极差值不应超过010 mL，取其平均值。按公式(4)计算EDTA标准滴定溶液的实际浓度： ，：业y 2M式中：cEDTA标准滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升(toolL)；c。锌标准溶液的浓度，单位为克每升(gL)；y。分取锌标准溶液的毫升数，单位为毫升(mL)；v2滴定锌消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；M锌的摩尔质量，单位为克每摩尔(gm01)。12试样12T金属试样应去掉表面氧化层，取样后立即称样。122氧化稀土于950(2灼烧1 h，置于干燥器中，冷却

22、至室温，立即称重。123氯化稀土，将试样破碎，迅速置于称量瓶中，立即称重。124氟化稀土和氢氧化稀土于105烘15 h，置于干燥器中，冷却至室温，立即称重。13分析步骤131测定数量称取两份试料进行平行测定，取其平均值。132试料按表7称取试样(12)，精确至0000 1 g。表7试 样 试料g稀土金属，氧化稀土，060氟化稀土，氢氧化稀土氯化稀土 2oo133测定1331试料的溶解13311稀土金属的溶解：将试料(132)置于150 mL的烧杯中，加20 mL水，5 mL盐酸(114)，盖上表面皿，低温加热溶解完全后，冷却至室温，将溶液移人100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。1331

23、2氧化稀土和氢氧化耢土(除氧化铈、氧化铽和氢氧化铈)的溶解：将试料(132)置于150 mL的烧杯中，加入10 mL盐酸(114)，盖上表面皿，低温加热溶解完全后，冷却至室温，将溶液移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。13313氧化铈、氧化铽和氢氧化铈的溶解：将试料(132)置于150 mL的烧杯中，加入10 mL硝酸(113)，1 mL过氧化氢(115)盖上表面皿，低温加热溶解完全后并蒸至无小气泡(体积约1 mL2 mL)，冷却，加2 mL盐酸(114)，用水洗杯壁和表面皿，低温溶解盐类，冷却至室温，将溶液移入6GBT 14635-2008100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混

24、匀。13314氟化稀土的溶解：将试料(132)置于150 mL的烧杯中，加S mL高氯酸(111)，5 mL硝酸(113)，低温加热溶解至冒高氯酸白烟。稍冷，加2 mL高氯酸(111)，盖上表面皿，低温加热溶解至冒高氯酸白烟(若溶解不完全，再重复一次)，蒸至1mL左右，冷却，加2mL盐酸(114)，用水洗杯壁和表面吼，低温溶解盐类，冷却至室温，将溶液移人100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。13315氯化稀土的溶解：将试料(132)置于300mL的烧杯中，加20mL水，10mL盐酸(114)，盖上表面皿，低温加热溶解完全后，冷却至室温，将溶液移人200 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀

25、。1332滴定移取1000 mL试液(1331)于250 mL三角瓶中，加50 mL水，02 g抗坏血酸(112)，2 mL磺基水杨酸(il7)，1滴甲基橙(119)，用氨水(116)和盐酸(114)调节溶液刚变为黄色，加5mL六次甲基四胺缓冲溶液(1110)，2滴二甲酚橙(118)，用EDTA标准滴定溶液(1112)滴定至溶液由红色刚变为黄色即为终点。14分析结果的计算与表述141 稀土化合物试料中稀土总的计算与表述按公式(5)计算稀土总量(REO)，以质量分数()表示： 。(REO)一墼；!：坠：!100(5)V 2mn27式中：M试料中所含氧化稀土的摩尔质量，单位为克每摩尔(gt001)

26、5cEDTA标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(toolL)；V消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；V，试液的总体积，单位为毫升(mL)；Vz分取试液的体积，单位为毫升(mL)m。试料的质量，单位为克(g)；z试料中主体氧化稀土(REIq)分子中稀土的原子数目。142稀土金属试料中稀土总量的计算与表述按公式(6)计算稀土总量(RE)，以质量分数()表示： 。(RE)：堕旦g型旦!100(6)V 2mo式中：M试料中所含稀土元素的摩尔质量，单位为克每摩尔(gm01)；cEDTA标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(toolL)；V消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；

27、V，试液的总体积，单位为毫升(mL)；U分取试液的体积，单位为毫升(mL)；mo试料的质量，单位为克(g)。143 以重稀土钬、铒、铥、镱、镥为主体的混合稀土化合物试料中稀土总量的计算与表述按公式(7)计算稀土总量(REO)，以质量分数()表示：w(REO)一坠旦善型L尘旦塑100 (7)V z。m0式中：cEDTA标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(toolL)；7GBT 14635-2008V消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；y。试液的总体积，单位为毫升(mL)；n分取试液的体积，单位为毫升(mL)；mo试料的质量，单位为克(g)；M试料中稀土元素相对比例相一致的混合氧化

28、稀土的摩尔质量的1x，单位为克每摩尔(gt001)；按公式(8)计算：M一土P。式中：P，各稀土氧化物在试料所含相应混合氧化稀土总量中所占的质量分数()；。各氧化稀土(RE；O，)的摩尔质量，单位为克每摩尔(gt001)；z各氧化稀土(RE，q)分子中稀土的原子数目。144 以重稀土钬、铒、铥、镱、镥为主体的混合稀土金属试料中稀土总量的计算与表述按公式(9)计算稀土总量(RE)，以质量分数()表示：。(RE)一堕旦孚坐1生旦!100(9)V 2m0式中：cEDTA标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(toolL)；V消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；y，试液的总体积，单位为毫升

29、(mL)；Vz分取试液的体积，单位为毫升(mL)；m。试料的质量，单位为克(g)；M试料中稀土元素相对比例相一致的混合稀土金属的摩尔质量，单位为克每摩尔(gt001)；按公式(1 o)计算：M=P；k (10)式中：P。各稀土金属在试料所含相应混合稀土金属总量中所占的质量分数()；t。各稀土元素的摩尔质量，单位为克每摩尔(gm01)。15精密度151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8数据采用线性内插法求得：表8稀土总量(质量分数) 重复性限(r)82，46 0459523 0649936 0，72152允许差实验室之间分析结果的差值应不大于表9所列允许差。8袅9GBT 14635-2008稀土总量(质量分数) 允许差40oo70oo o4070oo90oo o6090oo-9950 o8016质量保证与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。