铬矿石镁、铝、硅、钙、钛、钒、铬、锰、铁和镍含量的测定波长色散X射线荧光光谱法

铬矿石镁、铝、硅、钙、钛、钒、铬、锰、铁和镍含量的测定波长色散X射线荧光光谱法

国家标准 GB/T24231一2009 铬矿石镁、铝、硅、钙、钛、钥、 铬、孟、铁和镍含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 ChromeoresDeterminationofmagnesium,aluminum,silicon. caleium,titanium,vanadium,chrome,manganese,ironandnickelcontent WavelengthdispersiveX-rayffuorescencespectrometricmethod 2009-07-15发布 2010-04-01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/T24231一2009 铬矿石镁、铝、硅、钙、钛、钥、 铬,孟、铁和镍含量的测定 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铬矿石中镁、铝、硅、钙、钛、钮、铬、锰、铁和镍 含量 本标准适用于铬矿、铬铁矿中上述元素含量的测定,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 成分 测定范围质量分数/% Al.O 9.329.3 CaO 0.17l.30 Cr,O 20.755.5 Fe.O. 13.6一27.7 MgO 9.921.5 0.10. MnO NiO 0.05~0.24 SiO. 0.61l4.64 TiO. 0.10.56 V.o 0.030.47 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,然而,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/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 性与再现性的基本方法(GB/T6379.22004,ISO5725-2:1994,IDT GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法(GB/T6682一2008,IS36961987,MOD GB/T16597冶金产品分析方法X射线荧光光谱法通则 GBT24243铬矿石采取份样(GB/T24243一2009,Iso6153.1989,DT) ISO6154！铬矿石样品制备 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
GB/T24231一2009 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水或去离子水或相当纯度的水,符合 GB/T6682的规定 4.1六偏磷酸钠[Na(PO)],在200c下烘2h以上,然后贮存在干燥器中 注若化学纯满足要求,也可使用 4.2偏碉酸锂(LiBO.),在650c下灼烧4h以上,然后贮存在干燥器中 -水溴化锂(LiBrH,O),在105C烘2h,然后贮存在干燥器中 注若化学纯满足要求,也可使用 澳化锂溶液,120 ml,称取60.0g一水澳化锂,精确至1mg,溶于200ml水中,定容至 mg/" 500mL 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%P5%Au)制成,容积大于30mL 5.3铸型模,用非浸润的铂合金(可用95%Pt十5%Au)制成,要求底部平整光滑 注，熔样和铸型模可合二为一 5.4熔样炉,可以控温并能加热到1200C 5.5高温炉,可以控温并能加热到1100c 5.6天平,可精确称至0.1mg 5.7 瓷堆锅,30ml 试样制备 按照GB/T24243和IsO6154进行取制样,试样粒度应小于75Am,并在105C士5干燥2h后 置于干燥器中 灼烧减量的测定 用蒸憎水洗净瓷堆锅(5.7),烘干,于1050C1100C的高温炉(5.5)内灼烧至恒重,放置于干燥 器中 准确称取约2.0g试样,精确至0.lmg,置于恒重的瓷堆锅(5.7)内,于1050C1100C的高 温炉(5.5)内灼烧至恒重 试样的灼烧减量(L)以质量分数计,数值以%表示,按式(1)计算 m一m L= ×100 1 式中: 试样和堆蜗灼烧前的质量,单位为克(g). m 试样和堆蜗灼烧后的质量,单位为克(g); m1g 试样质量,单位为克(g). m 计算结果表示到小数点后两位 试样的灼烧减量测定至少做两次平行测定,取平均值 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
GB/T24231一2009 试样在1050C士50C灼烧到恒重,放人干燥器中冷却到室温 准确称取2.0000g偏碉酸锂 a (4.2),0.4000g试样和6.0000g六偏磷酸钠(4.l)于熔样皿中,均精确至0.2mg,混匀后加 人0.3ml澳化锂溶液(4.4). 试样在105C士5C干燥2h后,放人干燥器,冷却到室温,准确称取2.0000g偏棚酸锂 0.4000 区试样和瓦.000g六偏磷酸悄(.1)于熔样皿中,均精确至0.2mx,其中L (4.2 00 为试样的灼烧减量 混匀后加人0.3mL澳化锂溶液(4.4) 如果软件具有灼烧减量校正功能,可直接称取2.0000【偏棚酸锂(4.2),0.4000g在105C士 5C干燥2h的试样和6.0000g六偏磷酸钠(4.1)于熔样皿中,均精确至0.2g,混匀后加人 0.3m溴化锂溶液(4.4),并把灼烧减量L输人软件中参与校正 注:a),b)两种熔样方式测得的为灼烧基结果,e)方式为干基结果 8.2样品熔融 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,需摇动熔样皿把其熔下 试样和熔剂在1100C1150C熔融20min30min后,尽可能多的 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 校准曲线的绘制 标准校准样品 有一定浓度和梯度范围的系列有证标准物质作为校准样品,并确保每个测量无素的有证浓度 选择有 数量应大于或等于该元素校准曲线系数个数的三倍 校准曲线系数是指由校准样品确定的系数,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 使用系列标准物质的混合物或加人高纯试剂或加人硝酸介质的阳离子标准溶液 也可单独选择高纯试剂配制校准样品,使用的试剂应保证准确的化学计量,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,试剂应是已知的化学态 当新购进一批试剂时应与前一批试剂做比较,在校准范围的高段制作新的玻璃片,并且测量该玻璃 片并与前一批试剂制备的玻璃片进行比较,除试剂中的元素外,样品中所有元素的测量浓度与先前的测 量浓度相比,差别应不大于该元素的实验室内允许差 为了获得按含量计算已知化学计量的试剂,熔样前应作如下处理 二氧化硅(SiO)、氧化铝(A.O)和氧化镁(MgO);取样品<5g,在1050C士50C灼烧至少 a nmin,在干燥器中冷却至室温,再称重测定灼烧减量 按测定结果计算未烧物质的称样量制 30 备玻璃片; 四氧化三钮Mn,(O、氧化镍(NiO)、氧化钛TO.)、氧化铬(Cr,O.);取样品<5g,在 b 1000C士25C灼烧至少30min,在干燥器中冷却至室温备用 氧化铁(Fe.O.);取样品<5g,在700C士25C灼烧至少30min,在干燥器中冷却至室温 备用 D 碳酸钙(CaCO.、五氧化二饥(V.O,);在230C士20C烘2h,在干燥器中冷却至室温备用 用高纯试剂配制的校准样品的准确性应用有证标准物质进行验证 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)方式和b)方 式称量,须将浓度转换成灼烧基的浓度
GB/T24231一2009 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 分析锰时,须 采用较细的准直器和分辨率较高的晶体以减少铬对的谱线重叠干扰 各元素的测量条件参见附录 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等 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a影响系数法、基本参数法、经验a影响系数法等 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 测量时,若仪器无法消除铬对的谱线重叠影响,须校正铬对缸的谱线重叠影响 10 样品测量 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 结果计算 1 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 若是 灼烧基结果,须转换成干基结果,转换公式见式(2) C=C×100一L/100 式中: -干基下测量元素的含量,质量分数(%); Cu灼烧基下测量元素的含量,质量分数(%); 灼烧减量,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 本标准的精密度是由8个实验室测定,8个水平试样的结果按GB/T6379.2统计确定的,精密度见 表2 表2精密度 %(质量分数 成分 重复性(r) 再现性(R 0723 R=0.1187 Al.O r=0.00151十0. CaO 尸=0.0114m十0,0033 R=0.0492m十0.0039 Cr.O 尸=0.0027m+0,0341 R=0,.2710 Fe.O. "=0,0570 R=0.0066m+0.0198 广=0.0033m+0.0428 Mg(O R=0.l443 MnO 广=0.0265m+0.0048 R=0.0225m十0.0179
GB/T24231一2009 表2(续 %(质量分数 成分 重复性(r 再现性(R NO r=0.0069 R=0.0175 Sio r=0.0024m十0.0630 R=0.0057m十0.1259 T:O) "=0.0018m十0.0080 R=0.0073m十0.0123 V.O 尸=0.0235m+0,0022 R=0,0140 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; 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; h)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/T24231一2009 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 分析 准直器 峰位八 背景1/ 背景2/ 电压 峰位测量 电流 成分 晶体 谱线 (") ( kV mA 时间/s AlO. AIKa PET 0.46 144.978 147.700 30 106 20 64 CaO CaKa LiF200 0.46 113.146 114.763 50o 20o LiF200 rKa 0.15 69.366 50 64 20 53 FegO FeKa LiF200 0.15 57.522 60 20 OvO55 0.46 20.873 22.004 30 106 20o MgO MgKa LiF220 MnKa MnO 0.15 50 64 20 95,168 96,122 53 NiO NKa LiF200 0.15 48.664 49.297 60 20 SO. SiKa nsb 0.46 144.594 146.747 30o 106 20 To. TiKa LiF200 0.46 86.l65 84.279 88.267 50 60 20 64 VO VKa LiF200 0.15 76.964 75,831 50 20 A.2背景校正 -点法净强度按式(A.1)计算 I，=I，I (A.1 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 A.2 =1,-(m×B一I×B)/(B 一B 式中: -峰的X射线荧光净强度; I 峰的X射线荧光总强度 Iu、I8 分别为背景1、2处的X射线荧光强度; B、B. 分别为背景1、2的20角与峰位置2角之差 A.3测量时间要求 各元素的测量时间按式(A.3)计算 [300×(,×十l×h)'2]/L,X,十×h CV A.3
GB/T24231一2009 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,=,×I/I,)12 变异系数要求见表A.2 根据中等浓度样品的强度和相应的CV要求,计算出各成分的测量时间 表A.2变异系数要求 马 成分范围(氧化物) 10%一20% <0.01 0.01%~1% 1%~10% >20% 变异系数 10C 0.3
GB/T24231一2009 附 录 B 资料性附录 理论a影响系数法的校准方程 理论a影响系数法的校准方程见式(B.1) Cc=s×(1十习a×C)×(I十A×I)十b B.1 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 ,6 -影响元素对测量元素的理论a影响系数; a -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/T24231一2009 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. AI 0.5293 CaO Ca" 0.7147 Cr Cr.O. 0.6842 0.699" Fe Fe.o 0.603o MgO Mg MnO Mn 0.7745 NiO Ni 0.7858 S SiO. 0.4674 TiO. T 0.5993 Vo 0.5602