T-REIANM 0307-2024 萤石矿中CaF2量的测定基于晶胞精修的X 射线衍射法

内蒙古自治区稀土行业协会发布ICS77.120.99T/REIANM内蒙古自治区稀土行业协会团体标准DeterminationofCaF2contentinfluoriteoresX-raydiffractionmethodbasedoncellrefinem2024-11-05发布T/REIANM0307-2024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。本文件由包头稀土研究院提出。本文件由内蒙古自治区稀土行业协会提出并归口。本文件起草单位：包头稀土研究院、中国科学院青海盐湖研究所、包钢集团矿山研究院（有限责任公司）本文件主要起草人：彭章旷、韩丽、王维维、马云麒、侯少春、于俊芳、杨波1T/REIANM0307-2024萤石矿中CaF2量的测定基于晶胞精修的X射线衍射法本文件描述了基于晶胞精修的X射线衍射法测定萤石矿中CaF2含量的方法。本文件适用于萤石矿（w(CaF2)≥10%）中CaF2含量分析。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/T5195.1萤石氟化钙含量的测试EDTA滴定法和蒸馏-电位滴定法GB/T22564萤石取样和制样GB/T31313萤石粒度的筛分测试GB/T32554萤石校核取样偏差的试验方法GB/T36655电子封装用球形二氧化硅微粉中α态晶体二氧化硅含量的测试方法XRD法DZ/T0211重晶石、毒重石、萤石、硼矿地质勘查规范JC/T1021.6非金属矿物和岩石化学分析方法第6部分萤石矿化学分析方法JY/T0587多晶体X射线衍射方法通则SN/T2764萤石中多种成分的测试X射线荧光光谱法YS/T1160工业硅粉定量分析二氧化硅含量的测试X射线衍射K值法YB/T5217萤石3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。晶胞精修：CellRefinement基于精修软件对晶体结构参数和峰形参数进行调整。3.2萤石矿：FluoriteOre萤石含量达到矿产地质勘查规范的矿石（DZ/T0211重晶石、毒重石、萤石、硼矿地质勘查规范或经选矿获得的中间产品，或加工生产的萤石精粉、萤石块矿、萤石矿粉、萤石球团。2T/REIANM0307-20244方法原理当X射线照射晶体物质时将产生衍射，每种晶体物质都有其特定的衍射特征，在一定条件下，其产生的衍射强度与含量成正比。基于特征X射线衍射峰确定样品中的矿物种类前提下，对各矿物进行晶胞参数精修，充分消除实际图谱与理论图谱间的差异，从而达到精确测试矿物含量的目的。5仪器与设备5.1多晶X射线衍射仪带微机、X射线管选用铜靶、狭缝、滤波片并有阶梯扫描方式功能。5.2含量分析软件包含标准矿物数据库、矿物定性和定量分析软件。5.3晶胞参数精修软件包含结构参数（晶胞参数、原子坐标、占有率、温度因子）和峰形参数（峰形、半宽度、不对称、择优取向、本底）精修的软件，如TOPASV5.0、DBWS、XRS和GSAS等软件。6样品制备样品于105℃烘1h，置于干燥器中，冷却至室温。试样粒度应研磨通过0.074mm标准筛。注：在制样过程中用力应均匀且不可力度过大，避免造成颗粒的定向排列，同时保证样品表面的均匀且与样品架表面高度一致，推荐使用背压法制样。7试验步骤7.1仪器预热根据仪器使用说明书进行仪器预热。7.2含量测试7.2.1粉末衍射谱的获得按照JY/T0587获取衍射谱。衍射谱先做一次2θ约从5°~80°的快速扫描，依据峰的实际位置决定扫描范围。低角侧扫描起始角应根据第一条衍射线的2θ位置决定。之后以扫描步长0.02°/步，扫描速度0.4秒/步进行慢扫，得到高质量的衍射谱。7.2.2矿物种类分析使用计算机自动寻峰，在此过程中选择好用于去背景及噪声、平滑和寻峰的各种参数，避免漏峰或多峰。根据寻峰结果，由计算机给出衍射角2θ、晶面间距d值、衍射线的相对强度及半峰全宽。使用PDF或CCDC索引做计算机自动检索或人工检索，找出可能的已知物相的衍射卡片，仔细对照、比较，最后判断出试样所包含的物相。7.2.3全谱拟合3T/REIANM0307-2024基于晶胞参数精修软件引入物相的“晶体结构”获得物相的计算谱，并与获得的X射线衍射谱进行全谱拟合，获得计算谱与实测谱之间的方差。该过程一般要求取前20个衍射较好的衍射峰进行全谱拟合。7.2.4全局参数精修在全谱拟合后对全局参数进行精修，分别对仪器零点、背景线、样品位移逐步精修。将标准样品X射线衍射谱测定的全局参数输入TOPASV5.0精修软件，系统将会自动对现有测试条件精修校准，从而达到统一测定条件的精修图谱。7.2.5相精修在全局参数精修后进行相精修，依据矿物全谱拟合结果，将测定的晶胞参数输入TOPASV5.0精修软件，从高含量到低含量依次对矿物进行晶胞参数和原子坐标进行调整。当精修过程中的计算谱与实测谱之间的方差不再降低时应停止该参数的精修，认定达到精修收敛目标。在此过程中精修软件给出的Rwp（加权图形剩余方差因子）要求小于10%，达到该条件可以说明其精修结果良好，原子参数可靠。8试验数据处理实验结果表示样品中萤石质量百分比，表示为：w(CaF2)。相对标准偏差、相对误差确定：本部分的精密度、准确度试验是2023年对5个国家标准物质，4个以国家标准物质和化学试剂（优级纯）配置的混合物，每个样品重复测试3次所得。原始数据（测试结果）参见附录A。使用相对标准偏差表示数据的精密度，使用相对误差表示数据的准确度。分析结果的确定：计算独立重复测试结果的相对标准偏差，满足RSD小于1.50%时确定为分析结果，并将最终结果修约到两位小数。表1测试值相对标准偏差、相对误差萤石含量（质量分数）相对标准偏差（RSD）相对误差(δ)w(CaF2)≥60%＜1.50%0.60%10%≤w(CaF2)＜60%3.20%4T/REIANM0307-2024（资料性）精密度、准确度数据是2023年对5个不同水平的萤石国家标准物质，4个以国家标准物质和化学试剂（优级纯）配制的不同水平的混合物确定，每个样品在重复性条件下独立测试3次。表A.1准确度数据样品名称w(CaF2)推荐值/%w(CaF2)测试值/%w(CaF2)平均值/%相对标准偏差/%相对误差/%GBW(E)07016580.3081.0280.720.320.5280.2780.86GBW(E)07016487.4586.5087.270.2188.9586.36GBW(E)07016194.3993.2094.100.650.3194.7394.37GBW(E)07016290.2889.6090.560.910.3191.7990.30GBW(E)07016396.3196.0396.410.300.1096.4596.75混合物16061.3560.200.810.3359.6259.64混合物24041.200.282.7841.440.74混合物32020.9020.610.713.0521.3混合物49.810.499.529.405T/REIANM0307-2024（资料性）仪器型号、软件名称及