离子型稀土矿混合稀土氧化物化学分析方法十五个稀土元素氧化物配分量的测定

离子型稀土矿混合稀土氧化物化学分析方法十五个稀土元素氧化物配分量的测定

国家标准 GB/T18882.1一2008 代替GB门 18882.218882.32002 离子型稀土矿混合稀土氧化物 化学分析方法 十五个稀土元素氧化物配分量的测定 Chemnicalanalysismethodsofmixedrareearthoxide ofion-absorptedtypeREore DeterminationofifteenREOrelativecontent 2008-06-17发布 2008-12-01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/T18882.1一2008 前 言 本标准共分两个部分 第1部分GB/T18882.1一2008《离子型稀土矿混合稀土氧化物化学分析方 十五个稀土元素氧化物的配分量的测定》;第2部分GB/T18882.22008《离子型稀土矿混合稀土 法 氧化物化学分析方法三氧化二铝量的测定》 本部分是第1部分 本部分是对GB/T18882.2一2002《离子型稀土矿混合稀土氧化物化学分析方 法 X-射线荧光光谱法测定十五个稀土元素氧化物的配分量》和GB/T18882.3一2002《离子型稀土矿 混合稀土氧化物化学分析方法电感耦合等离子体发射光谱法测定十五个稀土元素氧化物的配分量》 的整合修订 本部分与G;B/T18882.2一2002,GB/T18882.3一2002相比主要变化如下 -电感耦合等离子体发射光谐法增加了4条参考谱线,分别为La379.477nm,Ce413.380nm、 Pr422.293nm、Sm428.078nm; 对标准文本进行编辑性修改; -增加了精密度(重复性)条款 两个方法的分析范围出现重叠时.以方法1作为伸敲方法 本部分由国家发展和改革委员会稀土办公室提出 本部分由全国稀土标准化技术委员会归口 本部分由赖州有色冶金研究所负贵起草 本部分方法1由北京有色金属研究总院参加起草 本部分方法2由广东珠江稀土有限公司、宜兴新威利成稀土有限公司,江阴加华新材料资源有限公 司、赣州虔东(实业)有限公司参加起草 本部分方法1主要起草人:钟道国、潘建忠 本部分方法2主要起草人:张少夫、刘鸿、吕道荣 本部分参加起草人;宋永清、宋耀、蒋伟、何风娟、温斌 本部分所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T18882.2-2002 -GB/T18882.3一2002
GB/T18882.1一2008 离子型稀土矿混合稀土氧化物 化学分析方法 十五个稀土元素氧化物配分量的测定 方法1X-射线荧光光谱法 范围 本方法规定了离子型稀土矿混合稀土氧化物中十五个稀土元素氧化物配分量的测定方法 本方法适用于离子型稀土矿混合稀土氧化物(TREO>80%)中十五个稀土元素氧化物配分量的测 定 测定范围质量分数);0.20%99.00% 方法原理 试样经盐酸溶解蒸至近干,加人饥内标溶液,制成薄样,按分析条件测量待测元素分析特征线和内 标元素特征线的X射线荧光强度比值 根据该比值与待测元素含量之间的线性关系,选择相应的数学 模型,计算出待测元素的相对含量 试剂与材料 3.1氧化亿(REO>99.5%，Y.O./REO>99.99%) 3.2氧化搁(REBO>99.5%，la.O,/REO>99.99% 3.3氧化铺(REo>99.5%.ceo/REo>99.99%) 3.4氧化错(REo>99.5%，Pr.On/REo>99.99% 3.5氧化钦(REo>99.5%,Nd.o,/REo>99.99% 3.6氧化彩REo>99.5%，Smn.o/REo>99.99% 3.7氧化镇(RBo>99.5%，EuO/REo 99.99% Gd.O./REO 氧化乳REO>99 3 8 99. REg 氧化钛(REO 99. 99. REO 99.99% 氧化销(REO>99. 0 /REO>99.99% 1m 氧化钦(REO Er.O/REO>99.99% 氧化饵(REO 2 3 13 氧化矮(REO>99.5%，Tm.O./REO>99.99% 3. .14氧化镶(REO>99.5%,YbO/REO>99.99%) 3 15氧化鲁(REO>99.5%， .O/REO>99.99% u .16盐酸(l.19g/mL. n 3 硝酸(ol.42g/mL. 3 18过氧化氢(30% 3 偏钥酸铵 9 3.20盐酸(1十1 3.21 单一稀土标准贮存溶液:分别称取1.0000g于950C灼烧1h后置干燥器中冷却至室温的各单 -稀土氧化物(3.13.15)于200mL烧杯中 除氧化铺外,其他稀土氧化物用水湿润,加人15ml盐
GB/T18882.1一2008 酸(3.20),低温加热溶解清亮,冷却后分别移人100mL容量瓶中,用盐酸(1十19)定容,混匀 将氧化 铺置于300mL烧杯中,用水湿润,先用10mL.硝酸(3.17)和少量过氧化氢(3.18)低温分解清亮(不清 亮可重复操作),再加人盐酸(3.20)和过氧化氢(3.18)反复蒸干几次,将硝酸盐转化成氯化物,冷却后移 人100ml容量瓶中,用盐酸(1十19)定容混匀;以上溶液1ml各含10mg单一稀土氧化物 3.22单一稀土标准溶液;分别移取 10.00mL.单一稀土标准贮存溶液(3.21)于15个200mL容量瓶 中,用盐酸(1+19)定容,混匀 此溶液1mL 各含0.0m送单一稀土氧化物 3.23饥内标溶液;称取15. .4356g已于105C烘1h的偏钥酸铵(3.19)于400ml烧杯中,加人一定 量的水,加热溶解完全,冷却后移人2000m容量瓶中,先加人约1500mL水,再加人60m盐酸 (3.16),用水稀释至刻度,混匀 此溶液1ml含6.00mg五氧化二饥 3.24滤纸;50mm,快速定性 3.25P10氨-甲婉气体;:10%甲婉十90%氨气 仪器与设备 4.1X射线荧光光谱仪;X光管功率>3kw,带专用计算机 4.2分光晶体;LiF200 试样 将试样研磨后,在干燥箱内于105C烘1h,并置于干燥器内冷却至室温备用 分析步骤 试料 称取0.1000g试样(5) 测定数量 称取两份试料(6.1),进行平行测定,取其平均值 试样片的制备 将试料(6.1)置于100mL烧杯中,加人5ml盐酸(3.20)和少许过氧化氢(3.18),于低温电炉溶解 清亮,蒸至近干,冷却至室温后加人5.0ml饥内标溶液(3.23),溶解清亮,混匀 移取0.30ml试液 均匀滴在平铺于玻璃板上的滤纸片(3.24)上,放置20min,在红外线灯下烘干,待测 每份试料制备 2片样片 6 标准样片的制备 按表1分别移取单一稀土标准贮存溶液(3.21)或单一稀土标准溶液(3.22)置于100mL烧杯中, 蒸至近干,冷却至室温后加人5.0ml钥内标溶液(3.23),溶解清亮,混匀 移取0.30ml该溶液,均匀 滴在平铺于玻璃板上的滤纸(3.24)上,放置20min,在红外线灯下烘干,待测 表 稀土氧化物量/mg 标液 编号 Y.OLa(OCe(O|Pr,OmNd,(OSm.(O.EuOGd,OTb(ODy.(O|Ho.OEr.OTm.OYb.O|LuO 100 100 100 100 00 100
GB/T18882.1一2008 表1(续 稀土氧化物量/nmg 标液 编号Yo Ce(O|Pr,(ONd.Osm.(oEu.(O.Gd.(OTb,ODy.(O.o.O.Er.OTm.OYb.O.Lu.o) Ia.(O 100 8 100 100 10 100 100 12 100 13 100 14 100 15 l00 16 50,00 50.00 17 50.00 50.00 18 50.00 50.00 1s 50.00 50.00 20 50.00 50.00 21 50.00 50.00 22 50.00 50.0o 23 50.00 50.00 24 25,0025.00 25.0025.00 2 25.00 25.00 25,00 25,00 26 25.00 25.00 25.00 25.00 27 25.00 25.00 25.00 25.00 28 12.5012.5012.5o12.5012.50 12.50 12.50 12.50 29 12.50 12.50 12.50 12.5012.50 12.5012.50 12.50 30 6.6676.6676.6676.6676.6676.6676.6676.6676.6676.6676.6676.6676.6676.6676.667 31 58,003.003.003.003,003.00 3.003,003.003,003.003.003.00 3.003.00 32 3.003.003.003.0058.003.00 3,003.003,003,003.003.003,00 3.003.00 33 86.0o 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 34 1.00 1.001.00 1.0086.001.00 1.001.00 1.001.00 1.00 1.00 l.00 1.00 1.00 35 o o 93,000.500.500.500,500.50 .500.500.500,500.500,500,50 500.50 36 0.500.500.500.5093.000.50 0.500.500.500.500.50 0.500.50 0.500.50 37 95.8o0.300.300.300.300.300.300.300.300.300.300.300.30 0.300.30 38 0.300.300.300.3095.800.30 0.300.300.300.300.300.300.300.300.30 39 98.600.l100.100.100.100.10 0.100.10 0.10 0.100.100.100.100.100.10 40 0.10 0.10 0.10 0.1098.600.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.l0
GB/T18882.1一2008 监控样的制备 按表2分别移取单一稀土氧化物标准贮存溶液(3.21)或单一稀土标准溶液(3.22)置于100ml.烧 杯中,按(6.4)制备样片 表2 稀土氧化物量/mg 控样 编号 Y.OLa.OCe(OPr,OmNd.OSm.OEu,OGd.OTbODy.O|Ho.OEr.OTm.OYb.OLu.O 9.0036.503.009.0030.004.700.503.50 0,5 2.000.300.50 0.50 30.0025.001.40 1.00 5.00 1.00 4.00 1.00 2.00 0.30 5.0018.004.00 2.00 0.30 61.002.00 4.5o0 0.20 1.5o 0.30 1.00 3.00 6.00 1.00 8.00 5.00 l.00 4.50 6.6分析条件 激发电压:50kV,激发电流50mA,细准直器,LiF200晶体,FCsC计数器联用,真空光路,其他条 件见表3 表3 P Nd Eu 素 Ia Ce Sm 元 分析线 K K l l L la L们" 20 69.15 23.76 82.91 79.05 68.25 72.16 59.53 63.58 30 20 测量时间/s 30 20 30 30 30 20 Gd Tb Ho EE. Yb 元素 T Iu Dy 分析线 L L Il 心 L" Lal p Lp" 20 61.13 58.85 56.52 48.32 46.44 50.80 49.06 41.40 20 20 测量时间/s 20 20 20 20 20 20 谱线干扰校正因子的计算 按式(1)计算扣除谱线干扰 儿--SLXx! 式中: 分析特征线的净强度; 分析特征线的测量强度; 元素j对元素i的谐线干扰系数; 元素j的分析特征线测量强度 6.8回归分析 按仪器分析条件(6.6)测定标样(6,4),由仪器所带的计算机将测得标样(6.4)各元素特征线与内标 元素特征线的强度比,按选用的数学模型进行回归计算,所得系数保存在计算机中 6.9测定 按照分析条件(6.6)先测定监控样(6.5),测定结果满足允许差要求后再测定试样片(6.3) 分析结果的计算与表述 拨式(e)计算各侍渊元素归一化悄的氧化物质量分数l,数值以%表示 w'=(k× +A)xI0
GB/T18882.1一2008 式中 某稀土元素工作曲线截距; 某稀土元素工作曲线斜率 某稀土元索分析特征线强度 I 内标元素特征线强度 按式(3)计算归一化后某稀土元素的氧化物配分量u,数值以%表示 u ×100 3 w 式中: 7 -某稀土元素归一化前的氧化物质量分数; 习e 稀土元素归一化前的氧化物质量分数之和 精密度 8.1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: 4 表 稀土氧化物 稀土氧化物质量分数/% 重复性限(r)/% 1.98 0.09 Y.O、lag(O.,CeO、Pr,O1、Nd.O、 8.56 0.16 Sm.O、Eu.O.Gd.O、Tb,O、Dy.O、 22.94 0.22 Ho.O、,Er.O、Tm.O、Yb.o、,Lu.o 64.58 0.32 注;重复性限(r)为2.8×s,S，为重复性标准差 8 允许差 2 实验室之间分析结果的差值应不大于表5所列的允许差 表 稀土氧化物 质量分数/% 允许差/% 0.04 0.200.50 >0.50~1.00 0.06 心 l.003.00 0.！ Yo.La.O,CcO、Pr.o,.Nd.o、 >3.0010.00 0,30 Sme.O.、Eu.O.,Gd.O、TbO、Dy.O、 >10.00~20.00 0.4o Ho.O、Er.O、Tm.O、Yb.O、Lu.O. >20.0040.00 0.60 >40.0060.00 0.70 >60.0099.00 0.80 质量保证和控制 分析时,用标准样品或控制样品进行校核,或每年至少用标准样品或控制样品对分析方法校核- 次 当过程失控时,应找出原因 纠正错误后,重新进行校核
GB/T18882.1一2008 方法2电感耦合等离子体发射光谱法 10 范围 本方法规定了离子型稀土矿混合稀土氧化物中十五个稀土元素氧化物配分量的测定方法 本方法适用于离子型稀土矿混合稀土氧化物中十五个稀土元素氧化物配分量的测定 测定范围 质量分数):0.20%80.00% 11方法原理 试样经盐酸分解,在稀盐酸介质中,直接以氧等离子体光源激发,进行光谱测定 试剂与材料 12 12.1氧化忆(REO>99.5%.YO/REO>99.99%) 12.2氧化娜(RE0>9.5%lao/REo>9.99%. 12. 氧化钵(REO>99.5%，CeO/REO>99.99% 124 氧化错(REO>99.5%，Pr,O;/REO>99.99% 2s 氧化(REO>99.5%，Nd.O/REO>99.99% 12 8 氧化(REO>99.5%，Sm.,O./REO .99% 99 氧化销(REO>99.5%，Eu,O/REO>99.99% 127 12.日氧化礼(REo>9.5%,cdo/REo>99.99% 2 氧化(REO>99.5%，Tb,O/RREO>99.99 12 /REo>99.99% 氧化镐(REO .5% 99 .0 2 1m 99.5%，Ho.O./REO99.99% 氧化钦(REO. 12 氧化饵(REo .12 99.5%，Er.O/REO>99.99% 3 氧化铁(REO>99.5%，Tm.O/REo>99.99% 14 12 氧化愈(REO>99.5%，Yb.O/REO>99.99% .15氧化锻(REo>99.5%,L 12. O /REO>99.99%) 4 06 12. 过氧化氢(30%). 17 2 盐酸(I+1). .18氯气(>99.99%) 12 12. .19稀土氧化物混合标准贮存溶液，根据表6称取相应量的单一稀土氧化物(12.112.15,经 950C灼烧1h于干燥器中冷却)于250ml烧杯中,加20ml盐酸(12.17)及lml过氧化氢(12.16)加 热溶解完全,冷却,移人500mL容量瓶中,加人80mL盐酸(12.17),用水稀释至刻度,混匀 此溶液 1mL含6mg总的稀土氧化物 表6 稀土氧化物量/mg 稀土氧化物混合标 准贮存溶液标号 Y.O La(O CeO Pr,O Nd.O Sm.O Eu.O. Gd.O 1"高忆型 2l00 30 60 60 60 300 90 1500 6o 75 150 150 180o 2=高冠型 30 3=高亿型 900 150 20 150 240 24o 60 4=中亿及轻稀土型 1050 450 l050 210 90 60 5=中亿及轻稀土型 60 600 825 150 750 135 120 60 6=中亿及轻稀土型 150 1200 120 300 450 180
GB/T18882.1一2008 表6(续 稀土氧化物量/mg 稀土氧化物混合标 准贮存溶液标号 Ho.O Er.O. Tm.o. O Lu,O TbO Yb y.O 1=高亿型 120 150 6o 60 0 2=高亿型 75 210 90 150 45 150 45 90 3=高亿型 150 300 30 240 240 90 60 30 4中亿及轻稀土型 中冠及轻稀土型 5# 30 105 30 45 30 45 30 中忆及轻稀土型 6# 60 180 60 90 90 60 仪器与设备 13 13.1电感耦合等离子发射光谐仪;分辨率<0.006nm(200nm处) 13.2光源氯等离子体光源 14试样 将试样研磨后,在干燥箱内于105C烘1h,置于干燥器内冷却至室温后称量 15 分析步骤 15.1试料 称取0.3000g试样(14 15.2测定数量 独立进行两次测定,取其平均值 15.3分析试液的制备 15.3.1将试料(15.1)置于100mL烧杯中,加人20mL盐酸(12.17)及0.5ml过氧化氢(12.16)(当 Ce含量较高时,可多加过氧化氢或用硝酸处理),加热溶解至冒大气泡清亮,冷却,移人100ml容量瓶 中,用水稀释至刻度,混匀 15.3.2移取10.00ml上述试液(15.3.1)于100mL容量瓶中,补加8mL盐酸(12.17),用水稀释至 刻度,混匀待测 15.4标准溶液的配制 按表7分别移取对应体积量的稀土氧化物混合标准贮存溶液(12.19)于200ml容量瓶中,加 18ml盐酸(12.17),用水稀释至刻度,混匀 此标准溶液lml含0.3mg稀土氧化物,各稀土氧化物配 分量见表8. 表7 移取稀土氧化物混合标准贮存溶液/ml. 标准溶液标号 2 3 4 5 10.00 7*高冠型 8=高亿型 5.00 5.00 9=高亿型 10.00 10"高忆型 5.00 5.00 l1"高亿型 0.00
GB/T18882.1一2008 表7(续 移取稀土氧化物混合标准贮存溶液/ ml 标准溶液标号 21 5 " 3 12*中忆及轻稀土型 10.00 13#中亿及轻稀土型 5.00 5.00 14=中亿及轻稀土型 10.00 15*中亿及轻稀土型 5.00 5.00 中忆及轻稀土型 16 10.00 表8 稀土氧化物配分量/% 标准溶液标号 Y.O ILaO. CeO Pr,O Nd.O. Sm(O EuO Gd(O 70 8" 60 l.25 3.5 3.5 1.5 9= 50 2.5 10 40 3.75 6.5 6.5 0.5 11 30 35 12 35 15 30 22 13 27.5 21.25 2.5 5.75 25 25 14" 20 27.5 4.5 1.5 0.75 15” 12.5 33,75 7.5 20 3.25 16 40 l0 15 稀土氧化物配分量/% 标准溶液标号 TbO DyO Ho.O ErgO TmO Yb.O LuO 0 1.25 5.5 3,5 0.75 3,5 0.75 2.5 1.5 9# 1.5 10 3.75 8. 5 6.5 2.25 6.5 2.25 11" 1o 12 0.5 2.25 0.5 13 0.5 0.75 1.5 0.75 14 3.5 1.5 1.5 15” 1.5 4 75 .5 2.25 0,5 2.25 1,5 6 15.5测定 15.5.1分析线见表9 15.5.2在仪器最佳工作条件下,根据待测试样的稀土类型,将对应类型的标准溶液(15.4)与分析试液 15.3.2)依次进行等离子体光谱测定
GB/T18882.1一2008 表9 元 素 素 分析线波长/nm 元 分析线波长/nm Tb 242.219,320.332 332.440 408.672、379.477 353.170 Dy La Ce 413.765、413.38o Ho 341.646 Pr 405.654、422.293 Er 326.478 Nd 401.225 Tm 313.126 Sm 443.432、428.078 Yb 289.138 412.970 Eu Lu 261.542 Gd 310.050 16分析结果的计算与表述 16.1按式(4)计算各待测元素归一化前的氧化物质量分数uw',数值以%表示: xY a二 uw= ×100 X10 mn 式中 计算机给出的试样溶液中某稀土氧化物的质量浓度,单位为毫克每毫升(mg/mL); -计算机给出的空白溶液中某稀土氧化物的质量浓度,单位为毫克每毫升(mg/mL). p 测定试液的体积,单位为笔升(ml) V 试样量,单位为克(g). m0 16.2按式(5)计算归一化后某稀土元素的氧化物配分量w,数值以%表示 (5 ×100 zw一 记 式中: 某稀土元素归一化前的氧化物质量分数 7 习w 稀土元素归一化前的氧化物质量分数之和 17精密度 17.1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10数据采用线 性内插法求得 表10 稀土氧化物 稀土氧化物质量分数/% 重复性限(r)/% 1.56 0.08 Y.O,ceO、Pro,Ssm.o.,Eu.O、 7.73 0.19 Gd.O、Tb,O、,Dy.O.、Ho.O、Er.O、 22.76 0.27 Tm.O、YbO,Lu.O,L.aO、Nd.O 61.85 0.39 注;重复性限()为2.8×S,,S为重复性标准差
GB/T18882.1一2008 17.2允许差 实验室之间分析结果的差值应不大于表11所列的允许差 表11 质量分数/% 允许差/% 稀土氧化物 0.200.50 0.04 >0.50~1.00 0,06 >1.003.00 0.15 Y.O,Ce(O、,Pr.Oi,Sm.O、Eu,O >3.0010.00 0.30 Gd.O,TbO,Dy.o,Ho.(O,Ereo、 >l0.0020.00 0,40 Tm.O、Yb.O.、Lu.O. >20.0040.00 0.60 >40.00一60.00 0.70 80 >60.00~80,00 0. 0.50~1.00 0.20 >1.005.00 0.4o >5.0010.00 0.50 La.O,Nd.O >l0.0020.00 0.60 >20.0030.00 0.70 >30,00~80,00 0.80 质量保证和控制 18 分析时,用标准样品或控制样品进行校核,或每年至少用标准样品或控制样品对分析方法校核 次 当过程失控时,应找出原因 纠正错误后,重新进行校核 10