《砂岩型铀矿化学分析方法第1部分：铀、钍含量测定敞口酸溶-电感耦合等离子体原子发射光谱法》（报批稿）.pdf

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1、ICS 73.060CCS D40DZ中 华 人 民 共 和 国 地 质 矿 产 行 业 标 准DZ/T XXXX.1202X铀矿石化学分析方法第 1 部分：铀、钍含量测定敞口酸溶电感耦合等离子体原子发射光谱法Methods for chemical analysis of uranium oresPart 1: Determination of uraniumand thorium contents by open acid digestion-inductively coupled plasma atomicemission spectrometry（报批稿）XXXX-XX-XX 发布XX

2、XX-XX-XX 实施中华人民共和国自然资源部发 布DZ/T XXXX.1202X1目次前引言.II言.1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 原理.1 4 试验条件.1 5 试剂.1 6 仪器设备.2 7 样品.2 8 试验步骤.2 9 试验数据处理.3 10 准确度.3 11 质量保证和控制.4附录A（资料性）仪器参考工作条件.5附录B（资料性）铀、钍标准储备溶液的配制.6附录C（资料性）实验室间精密度协作试验数据统计结果. 7附录D（资料性）干扰校正.9参 考 文 献.10DZ/T XXXX.1202X2前言DZ/T 202铀矿石化学分析方法分为2个部分：第1部分：铀、钍含量测定敞口酸

3、溶电感耦合等离子体原子发射光谱法；第2部分：碳、硫含量测定高频燃烧红外吸收法。本文件按照 GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则 和 GB/T20001.4-2015标准编写规则 第4部分：试验方法标准 给出的规则起草。本文件为 DZ/T 202 的第1部分。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会（SAC/TC 93）归口。本文件起草单位：中国地质调查局天津地质调查中心。本文件主要起草人：张莉娟、方蓬达、王力强、王家松、徐铁民、王娜、魏双、郑智慷、张楠、吴良英、曾江萍、朱悦。DZ/T XXXX.1202X

4、3引言DZ/T 202铀矿石化学分析方法旨在确立普遍适用于铀矿石的标准化学分析方法，拟由两个部分组成。第1部分：铀、钍含量测定敞口酸溶电感耦合等离子体原子发射光谱法。目的在于确立电感耦合等离子体原子发射光谱法对铀矿石中铀、钍的含量的测定。第2部分：碳、硫含量测定高频燃烧红外吸收法。目的在于确立高频燃烧红外吸收法对铀矿石中碳、硫的含量的测定。DZ/T XXXX.1202X4铀矿石化学分析方法第 1 部分：铀、钍含量测定敞口酸溶电感耦合等离子体原子发射光谱法警示使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本部分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

5、关法规规定的条件。 铀矿石标准物质及样品检测前应经 、 射线辐射剂量率检测，使用后置于铅箱中保存。接触铀矿石样品，要戴手套，避免进入体内。1范围本文件规定了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铀矿石中铀、钍的含量。本文件适用于铀矿石中铀含量、钍含量的电感耦合等离子体原子发射光谱法的测定。本文件铀的测定方法检出限为 1.01 g/g，测定范围为 0.001%4.00 %； 钍的测定方法检出限为0.98 g/g，测定范围为 0.001%2.00 % 。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

6、引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T 14505岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定DZ/T 0130.2地质矿产实验室测试质量管理规范 第2部分：岩石矿物分析试样制备DZ/T 0130.3地质矿产实验室测试质量管理规范 第3部分：岩石矿物样品化学成分分析JJG 768发射光谱仪检定规程3原理样品经盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸分解，铀、钍在溶液中呈离子态，由载气（氩气）带入雾化系统以气溶胶形式进入等离子体中，待测元素的原子被激发产生特征光谱。在一定范围内，溶液中待测元素的浓度与其特征谱线的强度成正比，通过测量特征谱线的信号强

7、度来计算样品中待测元素的含量。4试验条件电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测时的温度、湿度、电压和频率等试验条件符合JJG 768 规定的环境条件及其相关要求。5试剂DZ/T XXXX.1202X5警示氢氟酸有毒并有腐蚀性，操作时应戴防腐手套，防止与皮肤接触；高氯酸为强氧化性物质，使用时小心！除非另有说明，在分析中使用的试剂均为优级纯。分析中使用的纯水为符合 GB/T 6682 规定的二级水 。5.1硝酸 （=1.42 g/mL）。5.2盐酸(=1.19 g/mL)。5.3氢氟酸 (=1.15 g/mL)。5.4高氯酸 (=1.69 g/mL)。5.5铀标准储备溶液：具体配制参见附录 B 中的

8、B.1，也可使用市售有证的铀元素标准储备溶液。5.6钍标准储备溶液：具体配制参加参见附录 B 中的 B.2，也可使用市售有证的钍元素标准储备溶液。5.7校准溶液：直接用铀标准溶液（5.5）、钍标准溶液（5.6）分别配制铀、钍校准溶液系列，也可使用市售有证的铀、钍元素标准储备溶液进行稀释。配制的铀、钍校准溶液系列质量浓度见表 1，介质为盐酸溶液（2+98）（5.2）。表1铀、钍校准溶液系列单位：g/mL元素STD 0STD 1STD 2STD 3STD 4STD 5铀05102050100钍02.551020505.8氩气：（Ar）99.995 % 。6仪器设备6.1电感耦合等离子体原子发射光谱

9、仪。6.2控温鼓风干燥烘箱：最高温度为 300，控温精度10。6.3分析天平：感量 0.1 mg。6.4聚四氟乙烯坩埚：50 mL。6.5调温电热板：最高温度为 399，控温精度5。7样品7.1样品加工按照 GB/T 14505 和 DZ/T 0130.2 的要求进行，样品加工粒度为0.097-0.074。7.2样品保存样品装入纸袋，在105 的鼓风干燥烘箱（6.2）内干燥2 h4 h，置于干燥器中，冷却至室温。7.3样品量称取样品 0.2 g，精确至 0.1 mg，此为试验用样品。8试验步骤8.1样品分解DZ/T XXXX.1202X6将样品（7.3）置于聚四氟乙烯坩埚(6.4)中，加入5

10、mL 氢氟酸（5.3）、5mL盐酸（5.2）、5 mL 硝酸（5.1）、1 mL 高氯酸（5.4），置于调温电热板(6.5)上，于150 160 加热，蒸发至白烟冒尽。再次加入2 mL 氢氟酸（5.3）、2 mL 盐酸（5.2）、2mL 硝酸（5.1）、0.5 mL 高氯酸（5.4），至溶液清澈，继续加热蒸发至白烟冒尽。稍冷后加入1 mL 盐酸（5.2），沿坩埚壁加入5 mL水，温热溶解残渣，取下冷却后，将溶液移入容量瓶，定容至 50 mL，摇匀，静置约1 h 后上机分析。8.2空白试验随同样品进行双份空白试验，空白试验应与样品试验同时进行，采用相同的试验步骤，所用的试剂应取自同一瓶，加入同等

11、的量。8.3验证试验随同样品进行验证试验， 验证试验与样品试验同时进行， 采用相同的试验步骤， 用和样品基体相似、含量相近的国家标准物质作为验证试验用样品。8.4平行试验随同样品进行平行试验，平行试验与样品试验同时进行，采用相同的试验步骤。8.5测定8.5.1启动仪器并调节至最佳工作状态（参见附录 A 中的表 A.1），仪器启动后至少稳定 30 min。8.5.2建立分析方法，选择元素和分析线波长（参见附录 A 中的表 A.2），编制样品分析表。8.5.3校准曲线绘制：以多个浓度水平的校准溶液（5.7）建立校准曲线。校准曲线每点数据采集至少3 次，取平均值。以标准溶液系列中铀、钍的量为横坐标，

12、校准溶液系列谱线测定强度值为纵坐标，绘制校准曲线。从校准曲线上查得样品溶液相应的铀、钍元素的浓度值。8.5.4每批样品测定时，同时测定空白试验（8.2）、验证试验（8.3）溶液。8.5.5两次测定间隔用盐酸溶液（3+97）清洗系统。9试验数据处理计算结果以质量分数w（B）计，数值以 % 表示，按下式计算铀、钍的含量：w（B）mV0410 )- ( 式中： 测定溶液中待测成分的质量浓度的数值，单位为微克每毫升（g/mL）；0 空白试验溶液（8.2）中待测成分的质量浓度，单位为微克每毫升（g/mL）；V 样品溶液定容体积的数值，单位为毫升（mL）。m 称取样品质量的数值，单位为克（g）；9.1.1

13、.1所得结果按 GB/T 14505 表示为：X.XX%、0.XXX%、0.0XX % 、0.00X % 。10准确度DZ/T XXXX.1202X710.1正确度按GB/T 6379.4 规定的方法，得到敞口酸溶电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铀矿石中铀、釷含量的方法正确度数据参见附录C中的表C.1。10.2精密度10.2.1按 GB/T 6379.2 规定的方法， 得到敞口酸溶电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铀矿石中铀、釷含量的重复性和再现性即方法精密度数据统计结果见表 2 和参见附录 C 中的表 C.1 。10.2.2在重复性条件下获得的两次独立测试结果， 在表 2 给出的含量水平范

14、围 m 内， 其绝对差值超过重复性限（r）的情况不超过 5 %，重复性限（r）按表 2 所列公式计算。10.2.3在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值， 在表 2 给出的含量水平范围 m 内， 其绝对差值超过再现性限（R）的情况不超过 5%，再现性限（R）按表 2 所列公式计算。表 2方法精密度单位为 %元素水平范围 m重复性限 r再现性限 R铀0.01293.29r =0.0011+0.022mR =0.00085+0.028m钍0.01880.231r =0.00028+0.018mR =0.00028+0.025m注：精密度数据是依据 GB/T 6379.2 ，由 8 家实验室对

15、 5 个不同含量水平的铀矿石样品，分别在重复性条件下测定 4 次，对数据统计剔除离群后计算得到。11质量保证和控制11.1按照 DZ/T 0130.3 的要求进行，在测试过程中，采用标准物质验证、空白试验、加标回收、方法比对和重复分析等方法进行质量保证与控制。11.2每批样品分析，应同时进行两个空白试验。11.3每批样品分析，应同时进行 20% 30%的平行试验分析和 1 个2 个同岩性标准物质验证试验。11.4每次样品分析应绘制校准曲线，校准曲线的相关系数应大于或等于 0.995。11.5元素标准储备溶液应进行检查，以避免杂质影响标准的准确度。11.6试验用样品最小称样量为 0.2g， 如果

16、被分析物浓度足够高应进行逐级稀释 （稀释后的最小浓度至少应为 10 倍方法检出限）。11.7铀的谱线选择为 409.014 nm 时，受铁的干扰最小，但 U 在 409.014 nm 处，存在 Ce、Zr、Nb的干扰，铀的光谱强度经仪器计算机按附录 D 进行校正。11.8钍的谱线在 401.913 nm 时，其测量误差较小，但 Th 在 401.913 nm 存在 Ce 和 U 的干扰，钍的光谱强度经仪器计算机按附录 D 进行校正。DZ/T XXXX.1202X8附录A（资料性）仪器参考工作条件使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪参考工作条件见表A. 1；待测元素分析线见表A. 2。表 A.1电

17、感耦合等离子体原子发射光谱仪工作参考指标工作参数设定值RF功率（W）1300辅助气流量（Lmin-1）0.2雾化气流量（Lmin-1）0.7冷却气流量（Lmin-1）15泵速（mLmin-1）1.0波长范围（nm）167782待测元素测定选用波长见表A. 2。表 A.2分析谱线波长元素波长（nm）U409.014Th401.913DZ/T XXXX.1202X9附录B（资料性）铀、钍标准储备溶液的配制警示基准八氧化三铀和优级纯硝酸钍试剂，具有放射性，置于铅箱中保存，注意防护！B. 1铀标准储备溶液 （U）=1.000 mg/mL准确称取 1.1790 g 经 105干燥 2h 的基准八氧化三铀

18、（U3O8） ， 置于烧杯中， 加入 20 mL HCl （1+1）和 4 mL H2O2（1+1），加热溶解，蒸至湿盐状，加 20 mL HCl（1+1），移入 1000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。B. 2钍标准储备溶液 （Th）=1.000 mg/mL准确称取 0.2380 g 经 105干燥 2h 的优级纯硝酸钍 Th (NO3)4 4 H2O，置于烧杯中，加入 20 mLHNO3（1+1），待完全溶解后，移入 100 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。DZ/T XXXX.1202X10附录C（资料性）实验室间精密度协作试验数据统计结果根据 GB/T 6379.2 和 GB/

19、T 6379.4 确定了测量方法的重复性限与再现性限以及分析方法的偏倚，统计参数结果见表C. 1 和 表C. 2。表C. 1铀测定的重复性限与再现性限及测量方法偏倚统计参数U水平GBW04101GBW4103GBW04106GBW04130GBW04115铀矿石铀矿石铀矿石含铀砂岩矿石参加实验室数（p）88888可接受结果的实验室数 （p）88888总平均值 （y）（%）3.270.220.0500.110.10标准值 （）（%）3.290.220.0500.110.098不确定度（%）0.020.0020.00130.0020.0018重复性标准差 Sr（%）0.0130.00230.000

20、290.00130.0023重复性变异系数（%）0.391.040.581.132.25重复性限 r（%）0.0360.00640.000830.00360.0064再现性标准差 SR（%）0.0130.00270.000350.00150.0025再现性变异系数（%）0.401.240.701.342.45再现性限 R（%）0.0370.00760.00100.00430.0070测量方法偏倚（）（%）-0.0190.00100.0010-0.00100.0020ASRa（%）-0.030-0.00300.0010-0.00100.00ASRa（%）-0.00900.00200.00100.

21、00100.0040相对误差（RE）（%）0.490.800.45-0.44-2.09aASR为测量方法偏倚的 95%置信区间。DZ/T XXXX.1202X11表C.2钍测定的重复性限与再现性限及测量方法偏倚统计参数Th水平GBW04106GBW04114GBW04115GBW04116GBW07186铀矿石矿石矿石矿石稀有矿石参加实验室数（p）88888可接受结果的实验室数（p）88888总平均值 （y）（%）0.1540.230.0320.210.020标准值 （）（%）0.160.230.0310.200.020不确定度（%）0.0030.0050.00140.0040.0008重复性

22、标准差 Sr（%）0.00170.00340.000700.00490.00070重复性变异系数（%）1.121.472.132.373.45重复性限 r（%）0.00480.00940.00200.0130.0020再现性标准差 SR（%）0.00330.00350.000910.00570.00093再现性变异系数（%）2.161.522.772.744.58再现性限 R（%）0.00930.009720.00260.0160.0026测量方法偏倚（）（%）-0.0020-0.00300.00200.00400.0010ASRa（%）-0.0040-0.00500.00100.00-0.0

23、010ASRa（%）0.00100.000.00200.00900.0010相对误差（RE）（%）-1.081.10-3.31-2.23-0.62bASR为测量方法偏倚的 95%置信区间。DZ/T XXXX.1202X12附录D（资料性）干扰校正为扣除共存元素对各待测元素的干扰， 采用干扰元素校正系数法， 即求出共存元素对各待测元素的干扰校正系数 kij（软件自动计算得出），计算机根据系统软件按下式自动校正分析结果。jiji0iWWW式中：wi校正后待测元素i 的分析结果；wi0校正前待测元素i 的分析结果；kij干扰元素j 对待测元素i 的干扰校正系数；wj干扰元素j 的分析结果。由于使用了干扰校正系数， 基本消除了共存元素的谱线干扰。 另外对于背景干扰采用离峰扣背景的办法消除。DZ/T XXXX.1202X13参考文献1GB/T 6379.22004 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。2GB/T6379.4-2006 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第4部分：确定标准测量方法正确度的基本方法。_