GB∕T 6730.84-2023 铁矿石 稀土总量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法（正式版）

铁矿石稀土总量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法2023-08-06发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I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。本文件是GB/T6730的第84部分，GB/T6730已经发布的部分见附录A。请注意本文件的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。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会(SAC/TC317)归口。本文件起草单位：包头稀土研究院、包头海关综合技术服务中心、江苏省沙钢钢铁研究院有限公司、临沂检验认证有限公司、冶金工业信息标准研究院、天津包钢稀土研究院有限责任公司、中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司、包钢集团矿山研究院(有限责任公司)、包头稀土新材料技术研发中心、国家钨与稀土产品质量监督检验中心。Ⅱ铁矿石是钢铁工业的主要原材料，在钢铁领域标准体系中，铁矿石化学成分测定方法标准体系是其中非常重要的部分，在保证铁矿石产品质量方面发挥着重要作用。该系列方法标准服务于铁矿石的生产、贸易和应用，为我国钢铁工业高质量发展提供技术支撑。GB/T6730包括了铁矿石化学成分测定方法系列标准，分别规定了铁矿石产品中水分、全铁、金属1986年，GB/T6730首次发布了51项铁矿石化学成分测定方法国家标准，随着铁矿石领域分析技术的发展和生产实际需求，经过多年来持续不断地制修订工作，形成了比较完善的标准体系。GB/T6730的组成文件详见附录A。1铁矿石稀土总量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件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规规定的条件。本文件描述了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定稀土总量的方法。本文件适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿、球团矿产品中稀土总量的测定。测定范围(质量分数):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/T6379.1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/T6379.2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/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T6730.1铁矿石分析用预干燥试样的制备GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T10322.1铁矿石取样和制样方法GB/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶GB/T12807实验室玻璃仪器分度吸量管GB/T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管JJG768发射光谱仪JY/T0567电感耦合等离子体发射光谱分析方法通则本文件没有需要界定的术语和定义。4原理试样以氢氧化钠、过氧化钠熔融，用体积比(5+95)的三乙醇胺浸取，在盐酸羟胺和抗坏血酸存在离子体光源激发，进行光谱测定，测得的各稀土元素含量经计算得到稀土总量。25试剂和材料除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的二级水或与其纯度相当的水。5.1氢氧化钠(预先烘去水分)。5.2过氧化钠。5.3乙二胺四乙酸二钠(EDTA)。5.4抗坏血酸。5.5盐酸羟胺。5.7盐酸，1+1。5.8盐酸，5+95。5.11过氧化氢，30%。称取2g氢氧化钠溶于100mL水中。5.13三乙醇胺，5+95。量取5mL三乙醇胺，加入95mL水混匀。称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钇[w(Y₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镧[w(La₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铈[w(CeO₂/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(见5.10),低温加热，并滴加过氧化氢(见5.11)至溶解完全，冷却至室称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镨[w(Pr₆O₁/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钕[w(Nd₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钐[w(Sm₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用3称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铕[w(Eu₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钆[w(Gd₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铽[w(Tb₄O₇/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镝[w(Dy₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钬[w(Ho₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铒[w(Er₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铥[w(Tm₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镱[w(Yb₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镥[w(Lu₂O₃/REO)≥99.99%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(见5.7),低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用5.29系列标准溶液：用标准贮存溶液(见5.14～5.28)或有证标准样品配制系列标准溶液，介质为盐酸(见5.8)。5.30氩气，体积分数≥99.99%。6仪器和设备除非另有规定，使用通常实验室仪器。单标线容量瓶、分度吸量管和单标线移液管应分别符合4GB/T12806、GB/T12807、GB/T12808的规定。实验所用刚玉坩埚、烧杯、容量瓶等均用盐酸溶液(见6.1电感耦合等离子体原子发射光谱仪，应符合下列要求：a)分辨率小于0.008nm(200nm处);b)符合JJG768中要求的发射光谱仪检定规程和技术指标。6.2电热板：控温范围50℃~350℃。6.3马弗炉：控温范围500℃~800℃。6.5刚玉坩埚。7取样和制样7.1实验室试样按照GB/T10322.1进行取样和制样。一般试样粒度小于100μm。如试样中化合水或易氧化物含量高时，其粒度应小于160μm。化合水和易氧化物含量高的规定按照GB/T6730.1。7.2预干燥试样的制备充分混匀实验室试样，采用份样缩分法取样。按GB/T6730.1的规定，在105℃±2℃温度下干燥试样，于干燥器中冷却至室温备用。8分析步骤8.1测定次数按照附录B,对同一预干燥试样，至少独立测定两次。注：“独立”是指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本分析方法中，此条件意味着在同一实验室，由同一操作员使用相同的设备、按相同的测试方法，在短时间内对同一被测对象独立进行重复测定，包括采用适当的再校准。8.2试样量称取约0.50g预干燥试样(见7.2),准确至0.0001g。试样称量操作尽量快，以免试样再吸湿。8.3空白试验和验证试验随同试样分析做空白试验，所有试剂应取自同一试剂瓶。随同试样分析同类型标准样品做验证试验。8.4.1试样的分解将试样(见8.2)置于盛有3g～4g预先烘去水分的氢氧化钠(见5.1)的刚玉坩埚中，混匀，加4g5过氧化钠(见5.2)覆盖，置于马弗炉(见6.3)中从低温逐步升温至750℃熔融至红色透明5min~10min,中间摇动2次，取出冷却。8.4.2.1将冷却后的刚玉坩埚移入盛有100mL三乙醇胺(见5.13)、1gEDTA(见5.3)及1g抗坏血酸(见5.4)和1g盐酸羟胺(见5.5)的400mL烧杯中，待剧烈反应停止后，加热至沸，取下，洗出坩埚。将溶液煮沸数分钟，稍冷后，用定量中速滤纸过滤，用氢氧化钠洗液(见5.12)洗涤烧杯及沉淀6次～7次。用5mL盐酸(见5.7)将滤纸上的沉淀溶解，并过滤到容量瓶中，沉淀溶解后，用稀盐酸(见5.8)洗滤纸8次～10次，滤液并入到容量瓶中，并用水定容至刻度，混匀。8.4.2.2按表1移取试液(见8.4.2.1)于50mL容量瓶中，加入5mL盐酸(见5.7),以水稀释至刻度，混表1稀土总量与分取体积稀土总量(质量分数)%试料量g定容体积mL分取试液体积mL——根据仪器厂家提供的条件和实验室实践调整光谱仪，选择合适的矩管和雾化器，调整功率、气体流量、观测高度、提升速率等。各元素推荐分析线见表2。表2推荐分析线元素分析线nm元素分析线nm398.852、333.740340.780、353.171446.021、353.353410.070369.265、326.478Nd430.358346.220、313.126360.949、442.434369.419、328.937310.050、335.047Y371.030、377.433332.440、350.914—注：不同仪器对于同种元素的分析线会稍有不同。性能试验是为了将光谱仪调整至具有足够的灵敏度和精密度的最佳状态，以便比较产生的数据。6GB/T6730.84—2023性能试验涉及的参数有检出限(DL)、背景校正浓度(BEC)、短期精度(RSDN),具体评价按JJG768和JY/T0567的规定进行。8.4.4校准曲线的绘制依据仪器说明书建立分析程序，建立电感耦合等离子体光谱仪工作参数，参考表2来选择测定元素及对应的分析线，按浓度由低到高的顺序对系列标准溶液进行测定，以各被测元素信号强度为纵坐标、浓度为横坐标绘制校准曲线。推荐校准曲线的系列标准溶液浓度见表3。表3系列标准溶液浓度单位为微克每毫升元素标准溶液1标准溶液2标准溶液3标准溶液4标准溶液5标准溶液600CeO₂00000000Ho.O000008.4.5样品溶液测定按顺序依次对空白溶液(见8.3.1)、试样待测液(见8.4.2)进行测定，从校准曲线上查得的浓度即为试液中各元素氧化物的浓度。9结果计算及其表示9.1稀土总量的计算按式(1)计算试样中稀土总量(质量分数)wgEo,其数值以百分数(%)表示。 (1)式中：p;——分析试液(见8.4.2)中待测元素氧化物的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);7GB/T6730.84—2023po——空白试验(见8.3.1)溶液中待测元素氧化物的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);V₀——试液的总体积，单位为毫升(mL);V₂——分析试液的体积，单位为毫升(mL);m——试样的质量，单位为克(g);V₁——分取试液的体积，单位为毫升(mL)。9.2分析结果的一般处理9.2.1精密度本文件的精密度数据是2021年由8家实验室对7个铁矿石样品共同分析，根据GB/T6379.1和GB/T6379.2进行统计分析得到的，方法的精密度见表4。精密度试验原始数据见附录C。表4精密度函数关系式稀土总量(质量分数)/%重复性限r再现性限Rlgr=0.5824lgx-1.5604gR=0.5643lgx-0.9853注：式中x是两个分析结果的平均值(质量分数)。9.2.2分析结果的确定按照附录B的步骤，根据式(1)计算独立重复测量的结果，与重复性限r作比较，确定最终分析结果。实验室间精密度用以评价两个实验室报告的最终结果之间的一致性。两个实验室按照9.2.2中规定的相同步骤报告结果后，按式(2)计算：式中：μiz——最终结果的平均值；μi——实验室1报告的最终结果；μz——实验室2报告的最终结果。如果μ₁-μz|≤R,两个实验室的最终结果是一致的。9.2.4正确度检查正确度检查使用有证标准样品(CRM)或标准样品(RM)来进行验证，实验室最终结果与CRM或RM的标准值Ac比较，将出现两种可能：a)lμc-Acl≤C,在这种情况下，测量值与标准值之间无显著差异。b)lμc-Acl>C,在这种情况下，测量值与标准值之间有显著差异。是其值取决于所使用CRM或RM的种类。通过多个实验室间确定的认证标准样品(CRM)或标准样品(RM)的C值按式(3)计算：…………8式中：R——实验室间再现性限；r——实验室内重复性限；n——标准样品重复测定次数；u——CRM或RM样品标准值的不确定度。9.2.5最终结果的计算试样的最终结果是可接受分析值的算术平均值，或者是按附录B中的规定进行操作所测得的值，按GB/T8170的规定将最终结果修约到小数点后两位。10试验报告试验报告应包括下列信息：a)实验室名称和地址；b)试验报告发布日期；c)本文件的编号；d)试样本身必要的详细说明；e)分析结果；f)测定过程中存在的任何异常特性和在本文件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。9(资料性)GB/T6730已经发布的部分GB/T6730已经发布的部分如下：——第1部分：分析用预干燥试样的制备；——第2部分：水分含量的测定重量法；——第3部分：分析样中吸湿水分的测定重量法、卡尔费休法和质量损失法；——第5部分：全铁含量的测定三氯化钛还原后滴定法；——第6部分：金属铁含量的测定三氯化铁-乙酸钠滴定法；——第7部分：金属铁含量的测定磺基水杨酸分光光度法；——第8部分：亚铁含量的测定重铬酸钾滴定法；——第9部分：硅含量的测定——第10部分：硅含量的测定——第11部分：铝含量的测定——第12部分：铝含量的测定硫酸亚铁铵还原-硅钼蓝分光光度法；重量法；EDTA滴定法；铬天青S分光光度法；——第13部分：钙和镁含量的测定EGTA-CyDTA滴定法；——第14部分：钙含量的测定 —第16部分：硫含量的测定——第17部分：硫含量的测定——第18部分：磷含量的测定——第19部分：磷含量的测定——第20部分：磷含量的测定——第21部分：锰含量的测定——第22部分：钛含量的测定——第23部分：钛含量的测定——第24部分：稀土总量的测定——第25部分：稀土总量的测定火焰原子吸收光谱法；硫酸钡重量法；燃烧碘量法；钼蓝分光光度法；铋磷钼蓝分光光度法；滴定法；高碘酸钾分光光度法；二安替吡啉甲烷分光光度法；硫酸铁铵滴定法；萃取分离-偶氮氯膦mA分光光度法；草酸盐重量法；——第26部分：氟含量的测定硝酸钍滴定法；——第27部分：氟含量的测定镧-茜素络合腙分光光度法；——第28部分：氟含量的测定离子选择电极法；——第29部分：钡含量的测定硫酸钡重量法；——第30部分：铬含量的测定二苯基碳酰二肼分光光度法；——第31部分：钒含量的测定N-苯甲酰苯胺萃取分光光度法；——第32部分：钒含量的测定硫酸亚铁铵滴定法；——第34部分：锡含量的测定邻苯二酚紫-溴化十六烷基三甲胺分光光度法；——第35部分：铜含量的测定双环己酮草酰二腙分光光度法；——第36部分：铜含量的测定火焰原子吸收光谱法；——第37部分：钴含量的测定——第38部分：钴含量的测定亚硝基-R盐分光光度法；——第39部分：镍含量的测定——第42部分：铅含量的测定——第44部分：锌含量的测定——第45部分：砷含量的测定——第46部分：砷含量的测定——第47部分：铌含量的测定——第48部分：铋含量的测定——第49部分：钾含量的测定——第50部分：碳含量的测定丁二酮肟分光光度法；双硫腙分光光度法；1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚分光光度法；砷化氢分离-砷钼蓝分光光度法；蒸馏分离-砷钼蓝分光光度法；氯代磺酚S分光光度法；二硫代二安替吡啉甲烷分光光度法；火焰原子吸收光谱法；气体容量法；——第51部分：碳酸盐中碳含量的测定烧碱石棉吸收重量法；——第52部分：钴含量的测定——第53部分：锌含量的测定——第54部分：铅含量的测定——第55部分：锡含量的测定——第56部分：铝含量的测定——第57部分：铬含量的测定——第58部分：钒含量的测定——第59部分：锰含量的测定——第60部分：镍含量的测定——第61部分：碳和硫含量的测定高频燃烧红外吸收法；——第64部分：水溶性氯化物含量的测定离子选择电极法；——第65部分：全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法(常规方法);——第66部分：全铁含量的测定自动电位滴定法；——第67部分：砷含量的测定氢化