ICS73.060 CCSD42 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准 SN/T5412—2022 钴精矿中钴、铜和锰含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 Determinationofcobalt,copperandmanganesecontentincobaltconcentrate— WavelengthdispersiveX-rayfluorescencespectrometricmethod 2022-03-14发布 2022-10-01实施 中华人民共和国海关总署发布 以正式出版文本为准前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国海关总署提出并归口。 本文件起草单位:中华人民共和国南京海关工业产品检测中心、中华人民共和国青岛海关技术中 心、南京金利检验有限公司、中华人民共和国连云港海关综合技术中心、中华人民共和国宁波海关技术 中心。 本文件主要起草人:封亚辉、潘生林、张彰、侯建军、王旭宁、戴东情、严文勋、张秀、许仁富、孟庆森、 李艳秋、管嵩、姜郁、袁丽凤。 ⅠSN/T5412—2022 以正式出版文本为准以正式出版文本为准钴精矿中钴、铜和锰含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 1 范围 本文件规定了采用熔融玻璃片—波长色散X射线荧光光谱法测定钴精矿中钴、铜和锰含量的 方法。 本文件适用于钴精矿中钴、铜、锰含量的测定。测定范围(质量分数)见表1。 表1 测定范围 元素 测定范围(质量分数,%) Co 2.20~16.89 Cu 2.40~27.96 Mn 0.10~6.32 2 规范性引用文件 下列文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/T6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2部分:确定标准方法重复性与 再现性的基本方法 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T14260 散装重有色金属浮选精矿取样、制样通则 GB/T16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 方法提要 试料中加入四硼酸锂—偏硼酸锂混合熔剂、溴化锂脱模剂和适量硝酸钠氧化剂,以氧化镱作为内 标,混合均匀后进行高温熔融,制备成玻璃熔片,测量试料片中待测元素特征谱线的X射线荧光强度, 并进行元素间干扰效应校正,利用校准曲线,计算出试样中待测元素含量。 1SN/T5412—2022 以正式出版文本为准5 试剂和材料 除非另有说明,在分析中应仅使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682规定的二级水或其纯度 相当的水。 5.1 氧化镱(Yb2O3):优级纯。将氧化镱在800℃至少灼烧1h,放置干燥器中冷却。 5.2 硝酸钠(NaNO3):分析纯。将硝酸钠在105℃烘1h,放置干燥器中冷却。 5.3 四氧化三钴(Co3O4):优级纯。将四氧化三钴在400℃烘1h,放置干燥器中冷却。 5.4 三氧化二铁(Fe2O3):优级纯。将三氧化二铁在1000℃至少灼烧1h,放置干燥器中冷却。 5.5 氧化铜(CuO):优级纯。将氧化铜在800℃至少灼烧1h,放置干燥器中冷却。 5.6 二氧化锰(MnO2):优级纯。将二氧化锰在105℃烘1h,放置干燥器中冷却。 5.7 氧化镁(MgO):优级纯。将氧化镁在1000℃至少灼烧1h,放置干燥器中冷却后尽快称量。 5.8 三氧化二铝(Al2O3):优级纯,α-型。将三氧化二铝在1000℃至少灼烧2h(如果三氧化二铝不是 α-型,那么应加热到1250℃,至少灼烧2h,使之转变成α-型),放置干燥器中冷却后尽快称量。 5.9 二氧化硅(SiO2):优级纯。将二氧化硅在1000℃至少灼烧1h,放置干燥器中冷却。 5.10 四硼酸锂—偏硼酸锂混合熔剂:质量比为1∶1,应为无水干燥状态,使用前应在650℃灼烧4h 后置于干燥器中。 5.11 溴化锂(LiBr):分析纯。应保持干燥状态并贮存于干燥器中。 5.12 溴化锂溶液:称取适量溴化锂(5.11),配制成浓度200g/L。 5.13 氩甲烷混合气体:体积分数为90%的氩气和体积分数为10%的甲烷。 6 仪器与设备 6.1 波长色散X射线荧光光谱仪:应符合GB/T16597的规定。 6.2 熔融装置:其温度应可控制在1100℃±20℃,若使用自动熔融设备应具有摇动功能。 6.3 分析天平:最小感量0.1mg。 6.4 坩埚和模具:坩埚和模具由不浸润黄铂金(95%Pt+5%Au)构成,形状应能够契合熔融装置的要 求,并应具备一定厚度,以防加热过程中变形,模具底部应光滑平整。根据实际需求,可选择坩埚模具一 体式或分体式。 6.5 烘箱:能保持在105℃±5℃的范围内。 6.6 马弗炉:能加热到1000℃±20℃。 7 试样 按照GB/T14260规定进行取样和制样,样品粒度应小于80μm(180目过筛),并在105℃干燥 2h,然后置于干燥器中冷却至室温。 8 分析步骤 8.1 试样玻璃熔片的制备 准确称取9.00g混合熔剂(5.10)、2.00g硝酸钠(5.2)、0.30g试样(7)、0.30g氧化镱(5.1)于坩埚 中,混匀后滴加约1mL溴化锂溶液(5.12),其中混合熔剂称量需精确至1mg,其余试剂和试样应精确 至0.2mg。试样、混合熔剂、内标以及氧化剂的称样量可根据坩埚、模具大小和仪器测量所需玻璃熔片 2SN/T5412—2022 以正式出版文本为准大小进行调整,但应保持各组分比例不变。 试料应先经预氧化过程,在600℃左右预氧化15min(如仪器自带预氧化程序,满足此同等条件也 可),而后在1000℃进行熔融,熔融过程中应不断摇动并转动坩埚,熔融完成后,将坩埚内试料倒入预 热好的模具中成型,冷却后玻璃熔片与模具应可轻松剥离,也可采用自动熔样设备进行玻璃熔片制备, 自动化设备的标准化操作可为样品带来更好的一致性。玻璃熔片应是均匀透彻的玻璃体,无团雾、无气 泡、表面平整光滑和无未熔小颗粒等杂质,否则应重新制备;玻璃熔片应贮存于干燥器中备用。 8.2 校准玻璃熔片的制备 将不同质量的经过灼烧的优级纯氧化物进行充分混合,根据称取质量与总质量之比换算成各元素 或氧化物的浓度,按此方法配制具有一定浓度梯度的标准样品。同时为保证配制标准样品与实际样品 的基体相近,除需加入待测元素的氧化物四氧化三钴、氧化铜、二氧化锰外,还应加入其余非检测元素的 氧化物,包括氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅和三氧化二铁。按照试样玻璃熔片的制备方法,称取相同重 量的混合熔剂(5.10),硝酸钠(5.2)和氧化镱(5.1)后,与称取的各类氧化物充分混合均匀,采用与试样相 同的熔融条件制成标准玻璃熔片。推荐校准曲线中标准样品各组分氧化物称取量及其质量百分比含量 参见附录A。 8.3 校准曲线的制作 8.3.1 测量条件 各元素的特征谱线的测量条件通过优化获得,为获得更好的精密度,应测量至少8个不同浓度的校 准样品。推荐测量条件参见附录B,不同仪器可根据自身条件选择合适的测量条件,包括背景校正和测 量时间等。可根据实际情况选择理论α系数法、基本参数法、经验α系数等方法之一对标准曲线进行 校正。 8.3.2 标准曲线漂移校正 仪器稳定后,应选择合适的校准样品玻璃熔片作为漂移校正熔片进行仪器的漂移校正。漂移校正 样品应不少于两个,且待测元素漂移校正的测量时间应大于其正常的检测时间,以获得更好的精度。 8.3.3 校准曲线的测量 仪器稳定后,用校准玻璃熔片进行仪器的漂移校正,并用校准玻璃熔片对标准曲线进行标定。在选 定的测量条件下,用X射线荧光光谱仪测量自制标准玻璃样片,每个样片至少测量两次。测量完成后, 可使用仪器自带软件绘制标准工作曲线。也可使用公式(1),以待测元素与内标元素镱荧光强度之比和 已知待测元素含量计算并绘制出标准工作曲线。 w=aI I0+b …………………………(1) 式中: w———待测元素的含量,干基,(%); I———待测元素的X射线强度,单位为每秒计数率(kcps); I0———内标元素镱X射线荧光强度,单位为每秒计数率(kcps); a———标准工作曲线斜率; b———标准工作曲线截距。 8.3.4 试料片测量 在仪器的最佳测量条件下,使用建立好的标准曲线测量样品玻璃熔片中待测元素的X射线荧光强 3SN/T5412—2022 以正式出版文本为准度,通过标准曲线计算公式求得试料片中各待测元素的含量。 8.4 测量次数 独立进行两次测定,取其平均值。 9 分析结果的表述 每个试样应至少进行两次平行测定,试样的最终结果应为可接受的平行分析结果的平均值。 按照GB/T8170进行数字修约。计算结果大于0.1%时,保留至小数点后两位;计算结果小于 0.1%时,保留至小数点后三位。 10 精密度 精密度数据是由8个实验室,选定3个水平,按照GB/T6379.2标准共同试验确定。每个实验室对 每个水平的样品独立测定两次,精密度数据如表2所示。 表2 精密度 (%,质量分数) 元素 水平范围(m) 重复性限(r) 再现性限(R) Co 2.20~16.89 r=0.00259m+0.07466 R=0.00362m+0.10725 Cu 2.40~27.96 r=0.