ICS73.060.99 D43 中华人民共和国国家标准 GB/T17417.1—2010 代替GB/T17417.1—1998 稀 土矿石化学分析方法 第1部分:稀土分量测定 Methodforchemicalanalysisofrareearthores— Part1:Determinationofrareearths 2010-11-10发布 2011-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T17417《稀土矿石化学分析方法》分为两部分: ———第1部分:稀土分量测定; ———第2部分:钪量测定。 本部分为GB/T17417的第1部分。 本部分代替GB/T17417.1—1998《稀土矿石化学分析方法 阳离子交换树脂分离富集 电感耦 合等离子体发射光谱法测定稀土分量》。 本部分与GB/T17417.1—1998相比,主要变化如下: ———修改了标准的中文名称; ———修改了标准的英文名称; ———增加了警示、警告的内容; ———增加了对所用试剂纯度及实验用水的要求; ———增加了对试样粒径及其干燥的要求; ———增加了验证试验内容。 本部分的附录A是资料性附录。 本部分由中华人民共和国国土资源部提出。 本部分由全国国土资源标准化技术委员会归口。 本部分负责起草单位:国家地质实验测试中心。 本部分起草单位:湖北省地质实验研究所。 本部分主要起草人:赵志飞、方金东、唐兴敏。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T17417.1—1998。 ⅠGB/T17417.1—2010 稀土矿石化学分析方法 第1部分:稀土分量测定 警示:使用本部分的人员应该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,并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 GB/T17417的本部分规定了稀土矿石中15个稀土元素分量含量的测定方法。 本部分适用于稀土矿石,也适用于铍矿石,锂、铷、铯矿石,锆矿石和岩石中15个稀土元素分量的 测定。 稀土氧化物的测定范围为:0.xμg/g~2×105μg/g。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T17417本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文 件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本 部分。 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 3 原理 试料经过氧化钠熔融后,用水提取,稀土元素形成氢氧化物沉淀,加三乙醇胺掩蔽铁、铝,加EGTA 络合钙、钡,过滤,稀土元素氢氧化物沉淀溶于2mol/L盐酸,经强酸性阳离子交换树脂分离富集后,再 用3.5mol/L盐酸洗提,洗提液蒸发定容后,用电感耦合等离子体发射光谱仪快速测定15个稀土氧化 物含量。 4 试剂 除非另有说明,在分析中均使用分析纯试剂和符合GB/T6682的分析实验室用水。 4.1 过氧化钠。 4.2 抗坏血酸。 4.3 盐酸(0.6mol/L)。 4.4 盐酸(1.25mol/L)。 4.5 盐酸(3.5mol/L)。 4.6 硝酸(1.25mol/L)。 4.7 氢氧化钠溶液(10g/L)。 4.8 三乙醇胺溶液(5%)。 4.9 EGTA溶液(0.1mol/L)。 4.10 盐酸-过氧化氢溶液:溶液中c(HCl)=2mol/L,ϕ(H2O2)=0.2%。 4.11 硝酸洗提液:称取1g抗坏血酸(4.2)、20g酒石酸,加入至盛有1000mL硝酸(4.6)的烧杯中, 搅匀溶解备用。 4.12 酒石酸溶液(30g/L)。 1GB/T17417.1—2010 4.13 氯化镁溶液:称取8.547gMgCl2·6H2O溶于100mL水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀 释至刻度,摇匀,此溶液MgCl2的质量浓度为4.0mg/mL。 4.14 稀土氧化物标准溶液: a) 稀土氧化物标准储备溶液:称取预先于850℃灼烧并在干燥器中冷却至室温的单一稀土氧化 物La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y各0.1000g置于一系列的 100mL烧杯中,分别加入20mL盐酸(1+1),几滴过氧化氢,盖上表面皿,置电热板上加热溶 解(溶解CeO2须反复滴加过氧化氢),冷却,用少量水吹洗表面皿,移入100mL容量瓶中,用 水稀释至刻度,摇匀。这些溶液中各稀土氧化物的质量浓度为1.0mg/mL。 b) 稀土氧化物标准溶液Ⅰ:吸取10.00mL各稀土氧化物标准储备溶液[4.14a)]分别置于 100mL容量瓶中,用盐酸(1+9)稀释至刻度,摇匀。这些溶液中各稀土氧化物的质量浓度为 100.00μg/mL。 c) 稀土氧化物标准溶液Ⅱ:吸取10.00mL各稀土氧化物标准溶液Ⅰ[4.14b)]分别置于100mL 容量瓶中,用盐酸(1+9)稀释至刻度,摇匀。这些溶液中各稀土氧化物的质量浓度为 10.00μg/mL。 d) 稀土氧化物标准溶液Ⅲ:吸取10.00mL各稀土氧化物标准溶液Ⅱ[4.14c)]分别置于100mL 容量瓶中,用盐酸(1+9)稀释至刻度,摇匀。这些溶液中各稀土氧化物的质量浓度为 1.00μg/mL。 4.15 阳离子交换树脂: 强酸性阳1×8聚苯乙烯-二乙烯苯磺酸型,74μm~149μm,H+型。 a) 树脂的处理:先用水浸泡树脂,然后用4mol/L氢氧化钠溶液浸泡过夜,用水洗涤树脂至中性, 然后用4mol/L盐酸浸泡过夜,用水洗涤树脂至中性,再用无水乙醇浸泡过夜后,用水洗至中 性备用; b) 树脂的再生:已装柱使用过的树脂再生后才能再使用。先用10mL氯化铵溶液(50g/L)淋 洗,然后用10mL水洗,再用10mL草酸铵溶液(20g/L)淋洗,10mL水洗后用盐酸(4.3)平 衡备用。 4.16 离子交换柱:将已处理好的阳离子交换树脂[4.15a)]装入ϕ0.8cm×11cm玻璃交换柱中,柱底 塞有玻璃纤维,控制流速0.5mL/min。用前加10mL盐酸(4.3)平衡。 5 仪器 5.1 顺序扫描型电感耦合等离子体发射光谱仪,带液体进样雾化装置,计算机控制及数据处理系统。 5.2 凡达到下列指标的电感耦合等离子体发射光谱仪在仪器最佳工作条件下均可选用。 表1 仪器指标 波长扫描范围 光电倍增管波长范围 一级色散率倒数 实际分辨率160nm~540nm 180nm~540nm <0.3nm/mm <11pm 5.3 分析天平:三级,感量0.1mg。 6 试样 6.1 试样粒径应小于74μm。 6.2 试样在105℃烘箱中烘2h~4h,并置于干燥器中冷却至室温备用。 2GB/T17417.1—2010 7 分析步骤 7.1 试料 根据试样中稀土氧化物总量的含量按表2称取试料,精确至0.1mg。 表2 称取试料量 稀土氧化物含量/(μg/g) 试料量/g 定容体积/mL <20 2.0 5.00 20~100 1.5 5.00 100~500 1.0 10.00 >500 0.5 10.00~100.0 测量痕量稀土元素采取多取样、缩小定容体积(5.00mL)的方法,为保证5mL试液足够用于15个 稀土氧化物的测定,要选择提升量小,雾化效率高的喷雾器,确保测定灵敏度。也可采用多份取样,分别 进离子交换柱分离,然后合并试液进行测量。 7.2 空白试验 随同试料进行不少于两份的空白试验,所用试剂应取自同一试剂瓶,加入同等的量。 7.3 验证试验 随同试料分析同矿种、含量相近的标准物质。 7.4 试料分解 7.4.1 将试料(7.1)置于刚玉坩埚中,加3g~6g过氧化钠(4.1),搅匀,再覆盖一薄层过氧化钠 (4.1),加盖,置于700℃高温炉中熔融片刻(刚全熔),取出冷却。 7.4.2 将熔融物(7.4.1)置于预先盛有100mL水的300mL烧杯中,加入5mL~15mL三乙醇胺溶 液(4.8),加5mL~10mLEGTA溶液(4.9),置电炉上加热煮沸,使融块脱落,洗出坩埚[若沉淀少,可 加10mL氯化镁溶液(4mg/mL)作收集剂],参见附录A,用水稀释至约200mL,冷却。 7.4.3 将7.4.2烧杯中的沉淀用中速定量滤纸过滤,用氢氧化钠溶液(4.7)洗烧杯及沉淀7次~8次, 再用水洗1次~2次,滤液弃去。用20mL热盐酸-过氧化氢溶液(4.10)分次溶解滤纸上的沉淀于原烧 杯中,再用40mL酒石酸溶液(4.12)分次冲洗滤纸,加少许抗坏血酸(4.2),搅匀。 7.4.4 将溶液(7.4.3)移入交换柱上进行交换,用酒石酸溶液(4.12)洗烧杯3次,倒入交换柱内,流完 后,用50mL硝酸洗提液(4.11)淋洗,然后用20mL盐酸(4.4)洗提AI、Ca、Mg、U、Ti等杂质元素,流 出液弃去。最后用50mL盐酸(4.5)洗提稀土元素,流出液用50mL烧杯承接。 7.4.5 将试液(7.4.4)置于低温控温电热板上加热浓缩至适当体积,(使定容后的溶液中的盐酸体积分 数为10%),取下,用水定容至合适的体积(见表2)。 7.5 测定 7.5.1 校准溶液 按表3所示浓度进行配制,吸取各单一稀土氧化物标准溶液[4.14a),4.14b),4.14c)],组合配制成 1和2两个校准溶液,调节溶液中盐酸体积分数为10%。 表3 校准溶液的配制含量 单位为微克每毫升 校准 CeO2La2O3Y2O3Pr6O11Sm2O3Gd2O3Eu2O3Ho2O3