锰矿石镁、铝、硅、磷、硫、钾、钙、钛、锰、铁、镍、铜、锌、钡和铅含量的测定波长色散X射线荧光光谱法

锰矿石镁、铝、硅、磷、硫、钾、钙、钛、锰、铁、镍、铜、锌、钡和铅含量的测定波长色散X射线荧光光谱法

国家标准 GB/T2451g一2009 孟矿石镁、铝、硅、磷、硫、钾、钙、钛、 孟、铁、镍、铜、锌、钢和铅含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 Manganeseores一Determinationofmagnesium,aluminum,silicon ph0sphorus,sulfur,potassium,caleium,titanium,manganese,iron nickel,copper,zine,bariumamdleadcontent WavelengthdispersiveX-rayloreseeneespeetrometricmethod 2009-10-30发布 2010-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T24519一2009 猛矿石镁、铝、硅、磷、硫、钾、钙、钛、 、铁、镍、铜、锌、和铅含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 警告;使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验 本标准并未指出所有可能的安全问题 使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法律法规规定的条件 范围 本标准规定了用波长色散X射线荧光光谱法测定矿石中镁、铝、硅、磷、硫、钾、钙、钛、、铁,镍、 铜、锌、颚和铅含量 本标准适用于矿石中下列元素含量的测定,各元素的测定范围(以氧化物表示)见表1 表1各元素的测量范围 成 测定范围(质量分数/% Al.O 0,249.78 BaO 0.08~2.96 CaO 0.09~19.8 CuO 0.0120.045 FeO 1.8一30.0 K.O 0.024.99 0.04一3.82 MgO Mn(O 20.33一75.9 NiO 0.03~0.13 P.O 0.0660.619 PO 0,0030.25 SiO 2.0~47.6 sO 0.o18~0.67 TiO 0.04一0.54 ZnO 0.0050.199 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然面,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T2011散装矿石取样、制样方法 (GB/T6379.1测量方法与结果的准确度(正确度与精密度第1部分:总则与定义(GB/T6379.1 2004,ISO5725-l:l994,IDT G;B/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度第2部分:确定标准测量方法重复
GB/T24519一2009 性与再现性的基本方法(GB/T6379.2一2004,ISO5725-2:1994,IDT) (GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法(GB/T6682一2008,IsO3696:1987,MOD ISO310 GB/T14949.8孟矿石化学分析方法湿存水量的测定(GB/T14949.8一1994, ,eq 1981 GB/T16597冶金产品分析方法X射线荧光光谱法通则 原理 粉末样品用合适的熔剂熔融,以消除试样的矿物效应和颗粒效应,并熔铸成适合X射线荧光光谱 仪测量形状的玻璃片 测量玻璃片中待测元素特征谱线的荧光X射线强度,根据校准曲线或方程式来 分析,且进行元素间干扰效应校正,以获得待测元素的含量 试剂与材料 除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸憎水或去离子水或相当纯度的水,符合 GB/T6682的规定 熔剂,棚酸锂混合熔剂,推荐使用LiBO，和LBo质量比为6733的混合熔剂,也可使用其他 比例的混合熔剂,如65;35,50:50,12:22,35:65等 熔剂使用前在650C下灼烧4h以上,然后贮 存在干燥器中 4.2氧化剂,推荐使用LiNo.,也可使用NH,No.、NaNO等 脱模剂,推荐使用NHI也可以使用Ll.LiBr等 LBr使用前在105C烘2h. 4.3 注:若化学纯满足要求,也可使用 氧化剂脱模剂混合溶液.LiNo的浓度为220mg/mLLiBr的浓度为10mg/mlL或NHI的浓 4.4 度为60mg/mL 称取220gLiNO,10gLiBr或60gNHI,溶于500mL.水中,定容至1000mL 注:可根据实际情况选择氧化剂和脱模剂的浓度 仪器与设备 5.1波长色散X射线荧光光谱仪,符合GB/T16597规定 5.2熔样皿,用非浸润的铂合金(可用95%Pt十5%Au)制成,容积>30ml 5.3铸型模,用非浸润的铂合金(可用95%Pt+5%Au)制成,要求底部平整光滑 注:熔样皿和铸型模可合二为一 5. ..4 熔样炉,可以控温并能加热到1100C 5.5天平,感量为0.1mg 试样制备 按照GB/T2011进行取制样,试样粒度一般应小于100Am,并在实验室条件下风干 湿存水和灼烧减量的测定 湿存水A)的测定 湿存水(A)的测定按GB/T14949.8进行 7.2灼烧减量的测定 用蒸水洗净熔样皿(5.2),烘干,于1050C的熔样炉(5.4)内灼烧至恒重,放置于干燥器中冷却 准确称取0.6000g的试样(第6章),6.0000g的熔剂(4.1),均精确至0.2mg,加人1mL.氧化剂-脱 模剂混合溶液(4.4)后,在1050C的熔样炉(5.4)内熔融10min后,取出熔样皿(5.2),盖上铂金盖子 稍冷后 在干燥器中冷却至室温,称量
GB/T24519一2009 熔剂灼烧减量(L)的测定除无需称取试样外,其他与试样灼烧减量的测定相同,包括加人1mL氧 化剂-脱模剂混合溶液(4.4). 熔剂的灼烧减量(L)以质量分数计,数值以%表示,按式(1)计算 m二m 2×100 L一 7m 式中: 熔剂和熔样皿灼烧前的总质量,单位为克(g); m 熔剂和熔样皿灼烧后的总质量,单位为克(g); m 熔剂质量,单位为克(g) m 试样的灼烧减量(L)以质量分数计,数值以%表示,按式(2)计算 l314 ×100一R×IL 式中: 试样,熔剂和熔样皿灼烧前的总质量,单位为克(g); a 试样、熔剂和熔样皿灼烧后的总质量,单位为克(g); 试样质量,单位为克(g); 1 R -稀释比,即熔剂与样品的质量比,此处为10 熔剂的灼烧减量,质量分数,% 计算结果表示到小数点后两位 灼烧减量测定至少做两次平行测定,取平均值 注灼烧减量测定时样品,脱模剂、氧化剂,熔剂等质量和熔融温度和时间应和样品熔融时保持一致 试样熔融 8.1试样称量 试样熔融时的称量可选用下列方法之一 0.6000 试样风干后,称取质量为 g的试样(第6章)于熔样皿(5.2)中,精确至0.2mg,其中 a L为试样的灼烧减量的质量分数,再称取质量为6.0000只的熔剂(4.1),混匀后,加人1mL 氧化剂-脱模剂混合溶液(4.4),烘干 如果仪器软件具有灼烧减量校正功能,可直接称取风干后的质量为0.6000的试样(第6章) 和质量为6.0000的熔剂(4.1),精确至0.2mg,混匀后,加人1mL氧化剂-脱模剂混合溶液 4.4),烘干 测定时,把灼烧减量!输人软件中参与校正 注:a)方式熔样测得的为灼烧基结果,b)为风干基结果 样品熔融 2 o 将试样和熔剂一起熔融,不时旋转和/或摇动,直至完全熔解且熔体均匀 如果熔样皿壁上挂有小 熔珠,中途需手动摇动熔样皿把其熔下 试样和熔剂在1050C熔融10min后,尽可能多地把熔融物 倒人已预热3min以上的铸型模中,取出,冷却 也可用自动熔样炉进行试样熔融,熔融过程中摇动和转动熔样皿,制成的玻璃片在熔样皿中或倒人 铸型模中冷却成型 试样熔片应是均匀的玻璃体,表面平整光滑,无气泡,未熔小颗粒等夹杂,否则应重新制备 注1;可根据使用的铸型模类型,选择样品和熔剂的总量,且始终一致 注2;可根据熔剂的种类选择合适的熔融温度和时间 1050 注3:为了进行准确测量,建议使用电阻加热型熔样炉,熔融温度不大于1
GB/T24519一2009 标准曲线的绘制 标准校准样品 选择有一定浓度和梯度范围的系列有证标准物质作为标准校准样品,并确保每个测量元素的有证 浓度的数量应大于或等于该元素校准曲线系数个数的3倍 校准曲线系数是指由标准校准样品来确定 的系数,如曲线的截距、斜率、经验a影响系数等等 如果选用的系列标准物质未能覆盖待测样品的含 量范围,允许使用系列标准样品的混合物或加人高纯试剂或加人硝酸介质和水介质的标准溶液 若使 用高纯试剂,只要可能都应是纯的氧化物或碳酸盐 熔融时称量的试剂,应不含水或二氧化碳,或对其 进行校正 标准校准样品按试样熔融的方法熔铸成玻璃片后进行测量 若标准校准样品按8.la)方式称量 须将浓度转换成灼烧基的浓度 9.2测量条件 各元素特征谱线的测量条件通过优化获得,通常须测试3个4个不同浓度的样品 测量条件参 见附录A.,不同仪器可根据实际情况选择合适的测量条件,包括背景校正方法和测量时间计算 9.3校准方程 可根据实际情况选择合适的校准方程,如理论 影响系数法、基本参数法、经验 系数法等 但须 注意校准方程系数的个数,每增加一个系数,须增加3个标准校准样品以确保该系数的可靠性 理论a 影响系数法的校准方程参见附录B 校准方程中各测量元素以表1中氧化物的形式参与校正 注，若脱模剂使用的是澳化物,须测量Brla的强度 若不同熔片中测得的BrLa强度差异较大,须校正其对Al 的谱线重叠影响 样品测量 10 10.1漂移校正 选择合适的标准校准样品的熔片作为漂移校正熔片进行仪器的漂移校正 可采用单点校正或两点 校正,校正的间隔时间可根据仪器的稳定性决定 10.2试样熔片测量 按照仪器厂商的规定预热仪器直至仪器稳定后,按选定的测量条件测定试样熔片 若进行仪器漂 移校正,仪器稳定后,先进行漂移校正,再进行试样熔片测定 11 结果计算 根据测出的试料片中各元素特征谱线的X射线荧光强度,按校准方程计算出各元素的含量,并转 换成干基结果 灼烧基结果按式(3)进行换算: C=C×100一L/100一A 式中: 干基下测量元素的含量,质量分数,%; Cm的 灼烧基下测量元素的含量,质量分数,%; -灼烧减量,质量分数,%; A -湿存水量,质量分数,% 风干基按式(4)进行转换 C=C×100/(100一A 式中: 干基下测量元素的含量,质量分数,%; 风干基下测量元素的含量,质量分数.%
GB/T24519一2009 -湿存水量,质量分数,% 对于含量在1%以上的成分,计算结果表示到小数点后两位;含量在1%以下的成分,计算结果表示 到两位有效数字 氧化物换算系数参见附录C 12 精密度 本标准的精密度是有8个实验室测定8个水平试样的结果按GB/T6379.1和GB/T6379.2统计 确定的,精密度见表2. 表2精密度 重复性" 再现性R 成 A.O 尸=0.0048m十0.0421 R=0.0088m十0.0621 BaO 厂=0.0238m一0.0003 R=0.0547m一0.0014 R CaO 尸=0.0044m0.0055 =0.0116m十0.0257 =0.0432m+0.0016 R=0.0962m十0.0046 CuO Fe.O. =0.0058m+0.o1l6 R=0.0098m十0.0474 K.O =0,0224m一0,0009 R=0.0416m十0.0075 MgO -=0.0215十0.0038 R=0.0357十0.01l67 MnO 尸=0.1970 R=0.3310 "=0,039lm十0.0014 R=0.0592m+0.0023 NiO PO =0.1190m+0.0008 R=0.117lm十0.0084 PO 广=0.0067m+0.0036 R=0.0390m十0.0042 R SiO. 尸=0.0030m+0,0687 =0.0059m十0.1064 So) =0.0227m十0.0059 R=0.0614m十0.0087" To 尸=0.0062十0.0047 R=0.0037十0.0080 Zno 厂=0.0052m十0.0021 R=0.o120m十0.0034 注;m为两次测定结果的平均值 试验报告 1 试验报告应包括下列信息: a)测试实验室名称和地址 b) 委托人名称 c)证书或报告的唯一标识 d)样品接收日期和测试日期; 证书或报告发布日期 本标准的编号; 试样本身必要的详细说明; g 分析结果 测定过程中存在的任何异常特性和在本标准中没有规定的可能对试样或标准样品的分析结果 产生影响的任何操作
GB/T24519一2009 附录A 资料性附录 测量条 件 A.1测量条件 测量条件如表A.1所示 表A.1测量条件 准直器 背景1 背景2 峰位测量时间 峰位 电压 电流 成分分析谱线 晶体 ( kV mA 30 Al.O AlKa PET 0.46 145.000 139,323 30 106 LiF200 Ba(O 0.15 87.178 89.498 50 64 20 BaKa Ca(o CaKa LiF200 0.46 l13.165 115.067 50 64 20 CuO CuKa LiF200 0.15 45,018 44.330 60 53 20 Fe,O FeKa LiF200 0.15 57.522 60 40 20 K.O KKa IiF200 0.46 136.746 138.716 50 64 20 MgO MgKa OVO)-55 0.46 20.864 19.571 22.195 30 106 30 50 MnO MnKa liF200 0.15 62.982 20 30 LiF200 49.579 No NiK a 6 53 60 0, 48.026 48.660 20 PO) PKa 140.972 142.671 30 106 30 Ge 0.46 60 20 PbO LiF200 0.15 28.235 27.621 28.991 53 PLp 30 SiO. SiKad InSb 0.46 144.602 147.060 106 20 30 sSO SKa Ge 0.46 110.631 1l3.557 06 30 LiF200 0.46 50 20 TiO. TiKa 86.192 83,883 60 60 ZnO ZnKa LiF200 0.15 41.785 41.083 42.665 53 20 A.2背景校正 -点法净强度按式(A.1)计算 I A.1 I，=I,一 式中: 分析线净强度; 分析线峰值强度 分析线背景强度 两点法净强度按式(A.2)计算 ，=I,-(l×B一Ie×B/B，一B 式中; -峰的X射线荧光净强度; 蜂的x射线荧光总强度 分别为背景1.2处的x射线荧光强度 I、,e
GB/T24519一2009 B、B 分别为背景1、2的20角与峰位置20角之差 A.3测量时间 各元素的测量时间按式(A.3)计算: (A.3 CV=300×I,×十×'a)/I,×十I×) 式中: CV -测量元素的变异系数,%,指计数的最大相对变异; 峰值的测量强度; 背景的测量强度; -峰值的测量时间; 背景的测量时间,h=4,×(I/I,)13 变异系数要求见表A.2 根据中等浓度样品的强度和相应成分的变异系数要求,计算出各成分的测量时间 表A.2变异系数要求 0.o1% o,01%1% 1%10% 1o%20% >20% 成分范围(氧化物) 10 变异系数 0.
GB/T24519一2009 B 附 录 资料性附录 校准方程 理论a影响系数法的校准方程见式(B.1) B.1 C一sX(1十习xC)×(十A×I)+b 式中 测量元素和影响元素的分析值,% -校准曲线的斜率和截距; s,b -影响元素对测量元素的理论a影响系数 aT -测量元素的X射线荧光强度; 谱线重叠校正系数; B 重叠谱线的强度
GB/T24519一2009 c 附 录 资料性附录 氧化物换算系数 氧化物含量转化为元素含量的换算系数如表c.1所示 表c.1氧化物含量转化为元素含量的换算系数 氧化物 元 素 换算系数 Al,O. Al 0.5293 BaO Ba" 0.8957 a(O Ca 0.7147 Cuo 0,7989 Cu Fe.o. Fe 0,699" K.O K 0.8301 MgO Mg 0.6030 MnO Mn 0.7745 NiO Ni 0.7858 P .O 0,4364 PO P 0.9283 s SiO. 0,4674 S(O 0.4005 TiO. Ti 0.5993 ZnO Zn 0.8035