GBT 40798-2021 离子型稀土原矿化学分析方法 稀土总量的测定 电感耦合等离子体质谱法

离子型稀土原矿化学分析方法稀土总量的测定电感耦合等离子体质谱法2021-10-11发布2022-05-01实施国家市场监督管理总局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。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。本文件由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)提出并归口。本文件起草单位：赣州有色冶金研究所、国家钨与稀土产品质量监督检验中心、江西理工大学、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司、福建省长汀金龙稀土有限公司、赣州晨光稀土新材料股份有限公司、湖南稀土金属材料研究院、包头稀土研究院、钢研纳克检测技术股份有限公司、国合通用测试评价认证股份公司、虔东稀土集团股份有限公司、中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所。1离子型稀土原矿化学分析方法稀土总量的测定电感耦合等离子体质谱法本文件规定了离子型稀土原矿中稀土总量的测定方法。本文件适用于离子型稀土原矿中稀土总量的测定。测定范围(质量分数):0.010%～0.50%。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/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。试料用氢氟酸、高氯酸分解，加热至高氯酸烟冒尽，用硝酸溶解完全。在稀硝酸介质中，以氩等离子体为离子化源，用质谱法测定十五个稀土元素质量分数，各个质量分数之和即为稀土总量。测定时以内标法进行校正。5试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯及以上试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。5.1氢氟酸(p=1.15g/mL)。5.2高氯酸(p=1.76g/mL)。5.4过氧化氢(p=1.19g/mL)。5.5硝酸(1+1)。5.6镧标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镧[w(REO)>99.5%,w(La₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，此溶液1mL含1000pg氧化镧。5.7铈标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铈[w(REO)>99.5%,w(CeO₂/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),2mL过氧化氢(5.4),低温加热至溶解完全，取下25.8镨标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镨REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，此溶液1mL含1000pg氧化镨。5.9钕标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钕REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.10钐标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钐[w(REO)>99.5%,w(Sm₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.11铕标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铕[w(REO)>99.5%,w(Eu₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.12钆标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钆[w(REO)>99.5%,w(Gd₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.13铽标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铽[w(REO)>99.5%,w(Tb₄O₇/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.14镝标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镝[w(REO)>99.5%,w(Dy₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.15钬标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钬[w(REO)>99.5%,w(Ho₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，此溶液1mL含1000μg氧化钬。5.16铒标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铒[w(REO)>99.5%,w(Er₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.17铥标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铥[w(REO)>99.5%,w(Tm₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.18镱标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镱[w(REO)>99.5%,w(Yb₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.19镥标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镥[w(REO)>99.5%,w(Lu₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.20钇标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钇[w(REO)>99.5%,w(Y₂O₃/REO)>99.999%],置于100mL烧杯中，加入10mL硝酸(5.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，溶液5.21铟内标溶液：移取1.00mL铟标准溶液(国家有证标准溶液1000μg/mL)于1000mL容量瓶5.22铑内标溶液：移取1.00mL铑标准溶液(国家有证标准溶液1000μg/mL)于1000mL容量瓶35.23镧铈钕钇稀土混合标准溶液I:分别移取1.00mL容量瓶中，用2%硝酸溶液定容。此时溶液中含氧化镧、氧化铈、氧化钕、氧化钇质量浓度各为5.24镧铈钕钇稀土混合标准溶液Ⅱ:移取10.00mL镧铈钕钇稀土混合标准溶液I(5.23)于100mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度。此时溶液中含氧化镧、氧化铈、氧化钕、氧化钇质量浓度各为5.25镨钐钆镝稀土混合标准溶液I:分别移取5.00mL单一稀土标准液(5.8、5.10、5.12、5.14)于100mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度。此时溶液中含氧化镨、氧化钐、氧化钆、氧化镝质量浓度各为50μg/mL。5.26镨钐钆镝稀土混合标准溶液Ⅱ:移取2.00mL镨钐钆镝稀土混合标准溶液I(5.25)于100mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度。此时溶液中含氧化镨、氧化钐、氧化钆、氧化镝质量浓度各为5.27铕铽钬铒铥镱镥稀土混合标准溶液I:分别移取1.00mL单一稀土标准液(5.11、5.13、5.15、容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度。此溶液中含氧化铕、氧化铽、5.28铕铽钬铒铥镱镥稀土混合标准溶液Ⅱ:移取1.00mL铕铽钬铒铥镱镥稀土混合标准溶液I(5.27)于100mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度。此时溶液中含氧化铕、氧化铽、氧化钬、氧化5.29氩气(体积分数≥99.99%)。6仪器设备电感耦合等离子体质谱仪。在仪器最佳工作条件下，凡达到下列两项指标者可使用：——质量分辨率不低于(0.8±0.1)u;——精密度：用10ng/mL的钪标准溶液测量信号强度10次，其相对标准偏差不超过5.0%。7样品样品粒度应小于0.074mm,预先在100℃~105℃烘2h,置于干燥器中冷却至室温。8试验步骤8.1试料按表1称取样品(第7章),精确至0.0001g。表1试料称取量稀土总量(质量分数)范围%试料g分取试液体积mL补加硝酸量mL0.01～0.100.2020.00>0.10～0.500.2048.2平行测定独立地进行两次测定，取其平均值。8.3空白试验随同试料(8.1)进行空白试验。8.4分析试液的制备8.4.1将试料(8.1)置于150mL聚四氟乙烯烧杯中，少量水湿润，加入10mL氢氟酸(5.1),加热至近干后，加入4mL高氯酸(5.2),加热至高氯酸烟冒尽，取下，冷却，加入10mL硝酸(5.5),加热至溶解完8.4.2按表1分取试液(8.4.1)于100mL容量瓶中，加入1.00mL铟内标溶液(5.21)或1.00mL铑内标溶液(5.22),按表1补加硝酸(5.3),以水稀释至刻度，混匀，待测。8.5系列标准溶液的制备按表2移取稀土混合标准溶液(5.23、5.24、5.26、5.28)和铟内标溶液(5.21)或铑内标溶液(5.22)于200mL容量瓶中，加入适量硝酸(5.3)使溶液酸度保持在2%,配制成工作曲线系列标准溶液，该系列标准溶液浓度见表3。表2稀土混合标准溶液和内标溶液移取量单位为毫升稀土混合标准溶液标1标2标3镧铈钕钇稀土混合标准溶液I(5.23)000246镧铈钕钇稀土混合标准溶液Ⅱ(5.24)02000镨钐钆镝稀土混合标准溶液Ⅱ(5.26)01248铕铽钬铒铥镱镥稀土混合标准溶液Ⅱ(5.28)01248铟内标溶液(5.21)或铑内标溶液(5.22)222222表3系列标准溶液浓度单位为纳克每毫升稀土氧化物标3氧化钇、氧化镧、氧化铈、氧化钕0氧化镨、氧化钐、氧化钆、氧化镝05氧化铕、氧化铽、氧化钬、氧化铒、氧化铥、氧化镱、氧化镥012488.6工作曲线的绘制与测定在选定的仪器工作条件下，以氩气(5.29)为离子化源，于表4推荐的质量数处，依次测定空白试液(8.3)、分析试液(8.4.2)与系列标准溶液(8.5)中各稀土元素的信号强度。以系列标准溶液中各稀土元素的质量浓度为横坐标，各稀土元素与内标元素的信号强度比值为纵坐标，绘制工作曲线。仪器根据工5GB/T40798—2021作曲线，自动进行数据处理，计算并输出空白溶液及样品溶液中各稀土元素的质量浓度。测量元素同位素质量数见表4。表4元素同位素质量数元素测定同位素质量数元素测定同位素质量数YDyHoPrNdYb9试验数据处理稀土总量以质量分数w(REO)计，按公式(1)计算：式中：…………P₁——自标准曲线上查得分析试液中单一稀土氧化物测定值，单位为纳克每毫升(ng/mL);p₀——自标准曲线上查得空白溶液中单一稀土氧化物测定值，单位为纳克每毫升(ng/mL);V₂——被测试液体积，单位为毫升(mL);V——试液总体积，单位为毫升(mL);m——试料的质量，单位为克(g);V₁——分取试液体积，单位为毫升(mL)。稀土总量的计算结果保留2位有效数字。数值修约按照GB/T8170规定执行。10精密度10.1重复性在重复性条件下获得的两次独立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5数据采用线性内插法或