(高清版)DZT 0397-2022 锡矿石化学分析方法 钴、镍、铜、铌、钽、铅、钍、铀和稀土元素含量的测定 碘化铵除锡—封闭酸溶—电感耦合等离子体质谱法.pdf
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《(高清版)DZT 0397-2022 锡矿石化学分析方法 钴、镍、铜、铌、钽、铅、钍、铀和稀土元素含量的测定 碘化铵除锡—封闭酸溶—电感耦合等离子体质谱法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(高清版)DZT 0397-2022 锡矿石化学分析方法 钴、镍、铜、铌、钽、铅、钍、铀和稀土元素含量的测定 碘化铵除锡—封闭酸溶—电感耦合等离子体质谱法.pdf(36页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、ICS 73.060ICS 73.060CCS D 40中 华 人 民 共 和 国 地 质 矿 产 行 业 标 准中 华 人 民 共 和 国 地 质 矿 产 行 业 标 准DZ/T03972022DZ/T03972022锡矿石化学分析方法钴、镍、铜、铌、钽、铅、钍、铀和稀土元素含量的测定碘化铵除锡-封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱法锡矿石化学分析方法钴、镍、铜、铌、钽、铅、钍、铀和稀土元素含量的测定碘化铵除锡-封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱法Method for chemical analysis of tin oresDetermination of cobalt,nickel,copper,
2、niobium,tantalum,lead,thorium,uraniumandrareearth elements contentsTin removal with ammonia iodide-pressurizedacid digestion-inductively coupled plasma mass spectrometry2022-03-25发布2 0 2 2-0 7-0 1 实 施中华人民共和国自然资源部发 布2022-03-25发布2 0 2 2-0 7-0 1 实 施中华人民共和国自然资源部发 布IDZ/T 03972022目次目次前言.1范围.12规范性引用文件.13术语
3、和定义术语和定义.24原 理.25试剂或材料试剂或材料.26仪器设备仪器设备.37样品样品.38试验步骤试验步骤.38.1空白试验空白试验.38.2验证试验验证试验.48.3样品分解样品分解.48.4电感耦合等离子体质谱仪的校准电感耦合等离子体质谱仪的校准.48.5测定测定.59试验数据处理试验数据处理.59.1结果计算方法结果计算方法.59.2结果干扰校正结果干扰校正.610精密度精密度.611正确度正确度.712质量保证和控制质量保证和控制.7附录附录 A(资料性)单元素标准储备溶液的配制(资料性)单元素标准储备溶液的配制.8附录附录B(资料性)仪器参考工作条件(资料性)仪器参考工作条件.
4、11附录附录C(资料性)实验室间准确度协作试验统计结果(资料性)实验室间准确度协作试验统计结果.13参考文献参考文献.33DZ/T03972022DZ/T03972022前言前言本文件按照 GB/T1.12020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本文件按照 GB/T1.12020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/T20001.42015标准编写规则第4部分:试验方法标准的规定起草。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/TC93)归口。本文件起草单位:国家地质实验测试中心。本文件主要起草人:马生
5、凤、赵文博、朱云、孙红宾、王蕾、孙德忠、温宏利、屈文俊、许俊玉。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/TC93)归口。本文件起草单位:国家地质实验测试中心。本文件主要起草人:马生凤、赵文博、朱云、孙红宾、王蕾、孙德忠、温宏利、屈文俊、许俊玉。1DZ/T03972022DZ/T03972022锡矿石化学分析方法钴、镍、铜、铌、钽、铅、钍、铀和稀土元素含量的测定碘化铵除锡-封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱法着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。1范 围1范 围本
6、文件规定了碘化铵除锡后封闭酸溶分解样品,电感耦合等离子体质谱(ICPMS)法测定锡矿石中钴、镍、铜、铌、钽、铅、钍、铀和稀土元素含量的方法。本文件适用于锡矿石中钴、镍、铜、铌、钽、铅、钍、铀和钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥含量的碘化铵除锡-封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱法测定。方法检出限和测定范围见表1。表 1方法检出限和测定范围表 1方法检出限和测定范围成分方法检出限g/g测定范围g/g成分方法检出限方法检出限g/g测定范围测定范围pg/g钴(Co)0.0230.077200钕(Nd)0.0230.078100镍(Ni)0.862.87500钐(Sm)0.0250
7、.08450铜(Cu)0.521.733500铕(Eu)0.0060.01950铌(Nb)0.0220.074100钆(Gd)0.0030.01050钽(Ta)0.00510.017100铽(Tb)0.0010.00350铅(Pb)0.4051.3530000镝(Dy)0.0030.00950钍(Th)0.0320.11100钬(Ho)0.00060.00250铀(U)0.00270.009100铒(Er)0.00120.00450钇(Y)0.0100.033100铥(Tm)0.00030.00150镧(La)0.0120.04100镱(Yb)0.0020.00650铈(Ce)0.0210.0
8、7150镥(Lu)0.00060.00250镨(Pr)0.00720.0241002规范性引用文件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/T6379.2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/T6379.4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2DZ/T03972022DZ/T03972022GB/T14505岩石和矿石化学分析方法
9、 总则及一般规定GB/T33087仪器分析用高纯水规格及试验方法3术语和定义3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4原 理4原 理以铂丝作为催化剂,使锡矿石样品中的氧化锡与碘化铵反应生成碘化锡,将挥发后的残渣,用氢氟酸、硝酸在高压封闭溶样器中分解完全,电热板上蒸发赶尽氢氟酸,再用盐酸封闭复溶,稀释定容后用ICP-MS外标法直接测定。利用电感耦合等离子体质谱仪离子的质荷比即元素的质量数进行分离并定性、定量分析。在一定浓度范围内,元素质量数的响应值与其质量浓度成正比,采用校准曲线法定量测定样品溶液中待测元素的含量。5试剂或材料5试剂或材料着示氢氟酸有毒,并有腐蚀性,操作时应戴乳胶手套,防止皮
10、肤接触。说明:除非另有说明,分析中仅使用确认为优级纯及以上的化学试剂,以及符合GB/T33087 规定的高纯水。5.1碘化铵。5.1碘化铵。5.2硝酸:p=1.42g/mL。5.3盐酸:p=1.19g/mL。5.4氢氟酸:p=1.16g/mL。5.5硝酸溶液(1+1):用1份硝酸(见5.2)与1份水混合。5.6盐酸溶液(1+1):用1份盐酸(见5.3)与1份水混合。5.7盐酸溶液(3+7):用3份盐酸(见5.3)与7份水混合。5.8盐酸溶液(3+97):用3份盐酸(见5.3)与97份水混合。5.9酒石酸溶液:p=50g/L。5.10单元素标准储备溶液:具体配制方法参见附录 A,也可购买市售(有
11、证标准物质)单元素标准溶液。5.11多元素混合标准储备溶液:直接分取单元素标准储备溶液(见5.10)配制多元素混合标准储备溶液,也可用市售多元素混合标准溶液稀释得到。配制混合标准储备溶液的元素组合、质量浓度和介质见表2。注:标准储备溶液(在35 冰箱中)存放期限为一年;对单元素标准储备溶液进行核查以避免杂质影响校准溶液的准确度;配制多元素混合标准储备溶液时注意元素间的相容性和稳定性,如发现混浊或在使用中发现其中元素含量偏低,需要及时重新配制;新配制好的标准储备溶液转移至经过酸洗、干净的聚丙烯瓶中保存,并定期核查其稳定性。表 2多元素标准储备溶液表 2多元素标准储备溶液标准储备溶液编号元素组合质
12、量浓度g/mL介质混标储备溶液1钴、镍、铜、铅、钍、铀10盐酸溶液(3+7)(见5.7)混标储备溶液2铌、钽10盐酸溶液(3+7)(见5.7),酒石酸溶液(见5.9),5滴氢氟酸(见5.4)3DZ/T 03972022表 2多元素标准储备溶液(续)标准储备溶液编号元素组合质量浓度g/mL介质混标储备溶液3镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇10盐酸溶液(3+7)(见5.7)混标储备溶液4钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镨10盐酸溶液(3+7)(见5.7)5.12内标元素混合溶液:直接分取铑和铼单元素标准储备溶液(见5.10)配制内标元素混合溶液,铑和铼的质量浓度均为10 ng/mL,溶液介质为0.6 mol
13、/L 盐酸。5.13单元素干扰溶液:用单元素标准储备液(见5.10)配制单元素干扰溶液,p(Ce)=1pg/mL,p(Pt)=1g/mL,p(Nd)=1pg/mL,p(Sm)=1g/mL,p(Ti)=1g/mL,p(Ba)=1g/mL,用以求干扰校正系数(k)。5.14仪器调试储备溶液:直接分取单元素标准储备溶液(见5.10)配制铍、钴、铟、铈、铀混合溶液(o=10 g/mL)。5.15仪器调试溶液:分取仪器调试储备溶液(见5.14)配制铍、钴、铟、铈、铀混合溶液(p=1ng/mL)。5.16校准空白溶液:盐酸溶液(5+95)。5.17清洗空白溶液:硝酸溶液(2+98)。5.18氩气:(Ar)
14、99.999%。5.19铂丝:d=0.25mm,w(Pt)99.95%。6仪器设备6.1电感耦合等离子体质谱仪:仪器能对5250质量范围进行扫描,最小分辨率为在5%峰高处1峰宽。某四极杆电感耦合等离子体质谱仪的参考工作条件参见附录B表B.1。6.2密封溶样器:不锈钢外套,聚四氟乙烯内罐,容积为15mL。6.3数显控温烘箱:最高工作温度为220,控温精度为10。6.4多孔控温电热板:最高工作温度为210,控温精度为10。6.5分析天平:感量0.1 mg。6.6马弗炉:最高温度为1000,控温精度为15。6.7石英坩埚:30 mL.6.8实验所用仪器设备经过检定或校准合格,并在有效期内。7样品7.
15、1按照 GB/T14505 的相关规定,锡矿石的加工粒径小于74 m。7.2样品应在105条件下预干燥2h,然后置于干燥器中,冷却至室温。7.3称取样品0.1 g,精确至0.1 mg。8试验步骤8.1空白试验随同样品进行双份空白试验,所有试剂应取自同一瓶,加入同等的量。4DZ/T039720228.2验证试验随同样品分析基体相近、含量相近的标准物质。8.3样品分解8.3.1DZ/T039720228.2验证试验随同样品分析基体相近、含量相近的标准物质。8.3样品分解8.3.1将样品(见7.3)置于15 mL 石英坩埚(见6.7)中,加入1.5g2.0g碘化铵(见5.1)与样品混匀,剪1cm2
16、cm铂丝(见5.19)埋人其中。8.3.28.3.2将石英坩埚(见6.7)放入瓷坩埚中,盖上盖子,一起放入马弗炉(见6.6)中,温度升至450,并保持15 min 后取出,待坩埚冷却后,向石英坩埚(见6.7)中加入3 mL 盐酸(见5.3),于160 多孔控温电热板(见6.4)上溶解残渣,加热至溶液清亮后,趁热用水将溶液和残渣全部转移至密封溶样器(见6.2)的内罐中,在转移过程中用细玻璃棒小心取出铂丝(见5.19)后,于160 的多孔控温电热板(见6.4)上将残渣蒸至近干。注:注:铂丝仅起催化剂作用。用过的铂丝经细砂纸打磨后,用水和乙醇依次超声清洗后可再次使用。8.3.38.3.3加入2mL
17、氢氟酸(见5.4),1mL 硝酸(见5.2),密封。将密封溶样器(见6.2)放入数显控温烘箱(见6.3)中,加热24h,温度控制在195。8.3.48.3.4冷却后取出内罐,置于多孔控温电热板上170加热蒸至近干,再加入0.5 mL 硝酸(见5.2)在多孔控温电热板(见6.4)上加热蒸至近干,此步骤再重复一次。8.3.58.3.5加入5mL 盐酸溶液(1+1)(见5.6),再次密封。放入数显控温烘箱(见6.3)中,于160 保温5 h。冷却后取出内罐,将溶液转移并用水定容至25mL。分取1mL 稀释至4mL,用于电感耦合等离子体质谱仪测定。8.4电感耦合等离子体质谱仪的校准8.4.1校准溶液系
18、列的配制8.4电感耦合等离子体质谱仪的校准8.4.1校准溶液系列的配制用多元素混合标准储备溶液(见5.11)分别稀释制备校准溶液,见表3。新配制好的校准溶液转移至经过酸洗、干净的聚丙烯瓶中保存;校准溶液35 保存期限为一个月,Nb、Ta元素校准溶液保存期限为10天。表3校准溶液系列表3校准溶液系列校准溶液编号元素及元素组合质量浓度ng/mL校 准 溶 液 0钴、镍、铜、铌、钽、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铅、钍、铀0校 准 溶 液 1钴、镍、铜、铅、钍、铀10校 准 溶 液 2铌、钽10校 准 溶 液 3镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇10校 准 溶 液 4钆、铽、镝
19、、钬、铒、铥、镱、镥10校 准 溶 液 5钡*、钴、镍、铜、铅、钍、铀20校 准 溶 液 6钛“、铌、钽20校 准 溶 液 7镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇205DZ/T 03972022表3校准溶液系列(续)校准溶液编号元素及元素组合质量浓度ng/mL校准溶液8钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥20校准溶液9钴、镍、铜、铅、钍、铀50校准溶液10铌、钽50校准溶液11镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇50校准溶液12钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥50校准溶液13钴、镍、铜、铅、钍、铀100校准溶液14铜、铅500校准溶液15铅1.000注;溶液介质均为盐酸溶液(3+97)(见5.8)。被干扰元素,用以求干扰
20、系数及进行干扰校正。8.4.2校准曲线的绘制以标准空白溶液(见5.16)为零点,多个质量浓度水平的校准溶液(见8.4.1)为系列各点,以待测元素的质量浓度为横坐标,质谱计数值为纵坐标绘制校准曲线。校准曲线每点数据至少采集3次,取平均值。8.5测定8.5.1仪器稳定后,用仪器调试溶液(见5.15)进行仪器参数最佳化调试,要求仪器灵敏度、氧化物产率、双电荷离子产率等各项指数达到测定要求。8.5.2 按附录B表 B.1 优化仪器条件后编辑测定方法,采用铑、铼为内标元素,在测定过程中通过二通在线引入内标元素混合溶液(见5.12)。8.5.3观测内标灵敏度,分别测量校准溶液(见8.4.1)、实验室试剂空
21、白试验溶液(见8.1)、验证试验溶液(见8.2)、样品溶液(见8.3.5)中各元素的计数值。8.5.4测定每批试样时,同时测定单元素干扰溶液(见5.13),以获得干扰校正系数(k)并进行干扰校正。8.5.5每个试样测定间隔用清洗空白溶液(见5.17)清洗系统。9试验数据处理9.1结果计算方法样品溶液中各待测元素以质量分数w(B)计,数值以“g/g”表示,按式(1)计算:.(1)式中:p 样品测定溶液(见8.3.5)中待测元素的质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL);6DZ/T 03972022po 空白试验溶液(见8.1)中待测元素的质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL);V待测样品溶液的
22、体积,单位为毫升(mL);V制备样品溶液的体积,单位为毫升(mL);V分取制备溶液的体积,单位为毫升(mL);m称取样品的质量,单位为克(g)。所得结果按 GB/T14505 表示为:.%、0.%、0.0%、.g/g、.g/g、0.g/g。9.2结果干扰校正按式(2)计算干扰校正系数(k):k=pem/p(2)式中:p干扰元素标准溶液测得的相当待测元素的等效质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL);pm干扰元素标准溶液的已知质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL)。按式(3)计算待测元素的真实质量浓度(p):(3)式中:pr扣除干扰后待测元素的真实质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL);p样
23、品溶液中待测元素存在被干扰时测得的待测元素的总质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL);k;干扰元素 j 对待测元素i 的干扰校正系数;Pm样品溶液中干扰元素的实测质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL)。10精密度10.1按 GB/T6379.2 规定的方法,确定碘化铵除锡-封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱法测定锡矿石中23个元素含量的重复性和再现性(即方法精密度)统计结果见表4和附录C 相关部分。10.2重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在表4给出的水平范围内,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4所列方程式计算。10.3再现性条件下获得的两次独立测试结
24、果的测定值,在表4给出的水平范围内,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4所列方程式计算。表4精密度统计结果成分水平范围(m)重复性限(r)再现性限(R)钴2.5333.04r=0.101+0.0303mR=0.478 m0.5879镍9.3797.69r=0.1430.6535R=1.680 m0.3894铜0.01770.32r=0.0271m0.7421R=0.325 m0.50钇3.6232.75r=0.0738m0.8591R=0.251 m0.843铌2.0054.46r=0.132 m0.0tR=0.594m-5584镧10.4364.83r=0.4
25、52+0.026 mR=0.149 m7DZ/T03972022表 4精密度统计结果(续)DZ/T03972022表 4精密度统计结果(续)成分水平范围(m)重复性限(r)再现性限(R)铈16.67124.3r=1.122+0.0294mR=0.203 m镨1.8213.39r=0.0617mR=0.215 m0.998钕5.8148.8r=0.105 m0.761R=0.433 m0.7206钐1.1110.24r=0.104 m0.50R=0.170m铕0.162.44r=0.0630.8818R=0.212 m0.8983钆0.927.91r=0.0777 m0.7085R=1.697
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