DB41∕T 1568-2018 三水铝土矿 有效铝、活性硅含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱

ICS73.060.40D41DB41河南省地方标准DB41/T1568—2018三水铝土矿有效铝、活性硅含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法Gibbsite—Determinationofavailablealuminaandreactivesiliconcontent—Inductivelycoupledplasma-atomicemissionspectrometricmethod2018-03-14发布2018-06-14实施河南省质量技术监督局发布DB41/T1568—2018I前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由河南省有色金属地质矿产局提出并归口。本标准起草单位：河南省有色金属地质勘查总院、河南省有色金属深部找矿勘查技术研究重点实验室、河南省有色金属地质矿产局第一地质大队、河南省有色金属地质矿产局第二地质大队。本标准主要起草人：王书勤、杜天军、班俊生、王小强、夏辉、朱尧伟、何沙白。本标准参加起草人：杨惠玲、宋志敏、白露、秦明、任金鑫、赵亚男、颜蕙园、史洁、田彩芳、赵辉辉、杨秋慧、姚永生。DB41/T1568—20181三水铝土矿有效铝、活性硅含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法警示：使用本标准的人员应有正规实验室工作实践经验。本标准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保护措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1范围本标准规定了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定三水铝土矿中有效铝和活性硅含量。本标准适用于三水铝土矿中有效铝、活性硅含量的测定。有效铝测定范围：10%～60%；活性硅测定范围：0.1%～20%。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T2007.2散装矿产品取样、制样通则手工制样方法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/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T14505岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1有效铝availablealumina在拜耳法生产氧化铝工艺条件下或一定的溶出条件下，从矿石中提取出可用于生产铝的氧化铝。注：本标准溶出条件是145℃溶解30min。有效铝以三氧化二铝表示。3.2活性硅reactivesilicon在拜耳法生产氧化铝工艺条件或相同的工艺条件下，能与苛性碱发生化学反应的硅的化合物。注：本标准溶出条件是145℃溶解30min。活性硅以二氧化硅表示。4原理DB41/T1568—20182试样于微波消解仪中用氢氧化钠溶液消解，电感耦合等离子体原子发射光谱法测定溶解于氢氧化钠溶液中的有效铝量。用同样方法消解试样，酸化消解液后，电感耦合等离子体原子发射光谱法测定活性硅量。5试剂分析中除非另有说明，仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的三级以上蒸馏水或其纯度相当的水。5.1氯化钠5.2氢氧化钠溶液（90g/L）。5.3盐酸（ρ=1.19g/mL）。5.4盐酸（1+19）。5.5盐酸（1+1）。5.6铕内标溶液：浓度为1mg/L的铕溶液，介质为盐酸（5.4），采用在线三通泵入内标溶液。5.7三氧化二铝标准溶液：称取0.5292g经擦净的铝片(99.99%)于250mL烧杯中，加入盐酸（5.5）20mL．于电炉上微热使其溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀至刻度，摇匀。此溶液浓度为1.00mg/mL。5.8二氧化硅标准溶液：称取0.2500g预先在1000℃灼烧1h的二氧化硅（99.99%）于铂坩埚中，加3g无水碳酸钠，用铂丝搅匀后再覆盖1g，加盖，在1000℃左右的高温炉熔融20min，取出，冷却，置入塑料杯中用沸水浸取，用水洗出坩埚，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，立即转入干燥的塑料瓶中保存。此溶液浓度为0.50mg/mL。6仪器设备6.1电感耦合等离子体原子发射光谱仪，配高盐雾化器。仪器工作参数要求及测定元素推荐波长参见附录B。6.2微波消解仪。6.3电子天平：I级，感量0.1mg。7样品7.1按GB/T2007.2规定将试样加工至粒度小于0.097mm。7.2将试样充分混匀，在105℃干燥1h，干燥器中冷却。8试验步骤8.1测定次数对同一试样（7.2），至少独立测定2次，取其平均值。8.2试料量称取1.00g试料（7.2），精确至0.0001g。DB41/T1568—201838.3空白试验随同批试料进行双份空白试验，所用试剂应取自同一试剂瓶。8.4验证试验随同试料同时分析相近类型、含量相近的三水铝土矿标准物质。8.5试料的分解与分取8.5.1将试料（8.2）同时称取两份置于消解罐中，加入10.0mL氢氧化钠溶液（5.2），摇匀，装入消解仪，按照附录C的升温程序进行消解。8.5.2一份消解液移入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度、混匀，放置澄清后，移取上层清液5mL于100mL容量瓶中，补加20mL盐酸（5.5），冷却后用水稀释至刻度，混匀，用以测定有效铝含量。8.5.3另一份消解液转入盛有100mL盐酸（5.4）的250mL烧杯中，加热微沸1min溶解其中的水合铝硅酸钠，冷却后将溶液转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，放置澄清后，移取分液5mL于100mL容量瓶中，加水稀释至20mL～30mL后，边摇边加入20mL盐酸（5.5），冷却后用水稀释至刻度，混匀，用以测定活性硅含量。8.6工作曲线的绘制分别移取三氧化二铝标准溶液（5.7）、二氧化硅标准溶液(5.8)于一组100mL容量瓶中，配成混合标准工作液。其中三氧化二铝溶液的浓度分别为0μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、120μg/mL，二氧化硅标准溶液的浓度分别为0μg/mL、1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL。同时按基体匹配的原理，加入与样品基体一致的氯化钠（5.1）及盐酸（5.5），用水稀释至刻度，混匀。然后，以三氧化二铝、二氧化硅量的浓度为横坐标，其相应的校正后峰值强度为纵坐标，绘制工作曲线并存在计算机内。8.7测定按电感耦合等离子体原子发射光谱仪操作说明书，启动仪器，点火至少稳定30min后，进行工作条件最佳化，按附录B设置仪器条件，采用内标法，分别对有效铝量和活性硅量进行测定，由各待测成分的光谱强度与内标元素强度进行校正后计算试料中各成分的浓度值。9试验数据处理9.1结果计算按式（1）计算有效铝、活性硅的质量分数：100101620mVVVbi.............................................(1)式中：ω（b）──有效铝、活性硅的质量分数，%；ρi──从工作曲线上查得试料溶液中各成分质量浓度的数值，单位为微克每毫升（μg/mL）；ρ0──从工作曲线上查得空白溶液中各成分质量浓度的数值，单位为微克每毫升（μg/mL）；V──试料溶液总体积的数值，单位为毫升（mL）；V2──测定溶液体积的数值，单位为毫升（mL）；V1──分取试料溶液体积的数值，单位为毫升（mL）；DB41/T1568—20184m──试料的质量，单位为克（g）。9.2结果的确定和表示同一试样两次独立分析结果差值的绝对值如不大于重复性限（r）值，则取其算数平均值作为分析结果，如果两次独立分析结果差值的绝对值大于（r）值，则按附录A的规定追加测量次数并确定分析结果。分析结果按GB/T8170修约，将数值修约到小数点后两位。10精密度精密度数据由8个实验室的操作人员对7个水平的三水铝土矿样品进行共同试验，每个实验室对每个水平的样品独立测定3次.试验数据按GB/T6379.2进行统计分析，统计结果表明有效铝量和活性硅量与其重复限性（r）和再现性限（R）间存在线性函数关系，精密度结果取2位有效数字，具体函数关系式见表1。表1精密度%成分精密度试验水平m重复性r再现性R有效铝量29.61～59.33r=0.013m+0.751R=0.007m+1.058活性硅量0.516～10.65r=0.065m+0.115R=0.071m+0.104在重复性条件下，获得的两次独立结果差值的绝对值不大于重复性限（r），出现大于重复性限（r）的概率不大于5%。在再现性条件下，获得的两次独立测试结果差值的绝对值不大于再现性限（R），出现大于再现性限（R）的概率不大于5%。11质量保证和控制11.1控制方法11.1.1每批试料分析时，应同时采用空白试验、重复样分析、标准物质验证等方法进行质量保证和控制。11.1.2如果被分析物浓度足够高应减少称样量。11.2控制样品的数量每批试料分析时，按试样总数随机抽取5%的试样进行重复性密码分析，每批次分析试样数不超过5个时，重复分析数为100%。11.3控制指标校准工作曲线的相关系数r≥0.999。DB41/T1568—20185AA附录A（规范性附录）试样分析值接受程序流程图试样分析值接受程序流程见图A.1。从独立的重复结果开始测定X1，X2|X1-X2|≤r221XX再次测定X3XMax－XMin≤1.2r再次测定X4XMax－XMin≤1.3rμ=中位数（X1，X2，X3，X4）3321XXX是是44321XXXX否否否是图A.1试样分析值接受程序流程图DB41/T1568—20186BB附录B（资料性附录）仪器推荐条件B.1仪器参数B.1.1仪器分辩率≤0.04nm。B.1.2精密度：在仪器预热40min后，用浓度为1μg/mL的标准溶液测量10次，其相对标准偏差应≤1.5%。B.1.3稳定性：在仪器预热40min后，用浓度为1μg/mL的标准溶液在2h内，每间隔10min测量1次，共测量12次，其相对标准偏差应≤3%。B.1.4工作曲线线性：工作曲线线性相关系数≥0.999。B.2分析元素推荐波长B.2.1分析元素推荐波长见表B.1。B.2.2当所测元素含量较高，允许使用次级灵敏线。表B.1分析元素推荐波长元素纳米/nm铕381.967铝251.611硅396.152DB41/T1568—20187CC附录C（资料性附录）微波消解升温程序微波消解升温程序见表C.1。表C.1微波消解升温程序消解步骤升温时间/min消解温度/℃保持时间/min1525～50021050～14503014530_________________________________