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稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定編制說明包頭稀土研究院2025年4月

《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》編制說明(預(yù)審稿)一、工作簡(jiǎn)況(一)任務(wù)來源根據(jù)2024年10月15日全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)文件稀土標(biāo)委[2024]49號(hào)“關(guān)于印發(fā)《釹鐵硼焙燒再生原料》等24項(xiàng)國(guó)家、行業(yè)、中國(guó)有色工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃任務(wù)落實(shí)會(huì)議紀(jì)要的通知”要求,開展行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析方法《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》的研究工作,由全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口(項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào):2024-0943T-XB),包頭稀土研究院和包頭市宏博特科技有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)推進(jìn),項(xiàng)目周期12個(gè)月。(二)主要參加單位和工作成員及其所做的工作1、主要參加單位情況本標(biāo)準(zhǔn)由包頭稀土研究院、包頭市宏博特科技有限責(zé)任公司、中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司、中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院、天津包鋼稀土研究院有限責(zé)任公司、國(guó)標(biāo)(北京)檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司、虔東稀土集團(tuán)股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司共8家單位共同編制。包頭稀土研究院是本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位。包頭稀土研究院成立于1963年,曾直屬原冶金工業(yè)部,1992年并入包鋼(集團(tuán))公司。作為全國(guó)最大的綜合性稀土研發(fā)機(jī)構(gòu),包頭稀土研究院始終以稀土資源的綜合開發(fā)、利用為宗旨,以稀土冶金、環(huán)境保護(hù)、新型稀土功能材料及在高新技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用、稀土傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平提升、稀土分析檢測(cè)、稀土情報(bào)信息等為研究重點(diǎn)。多年來,包頭稀土研究院理化檢測(cè)中心承擔(dān)參與60%以上國(guó)家稀土產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家稀土分析方法標(biāo)準(zhǔn)的起草及國(guó)家稀土標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制工作。中心擁有一支高水平的檢測(cè)團(tuán)隊(duì)和一批國(guó)際先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備,是行業(yè)內(nèi)知名稀土檢測(cè)機(jī)構(gòu),配有電感耦合等離子質(zhì)譜儀、電感耦合等離子光譜儀、輝光放電質(zhì)譜儀、原子吸收光譜儀、X熒光光譜儀、原子熒光光譜儀、透射電子顯微鏡、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、粒度儀等大型設(shè)備,檢測(cè)范圍覆蓋材料、物理、化學(xué)等領(lǐng)域。包頭市宏博特科技有限責(zé)任公司是本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位。該公司一直致力于稀土功能新材料產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售工作,旨在打造“世界級(jí)稀土硫化物研發(fā)基地”,實(shí)現(xiàn)為中國(guó)制造及富國(guó)強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)力量的夢(mèng)想。宏博特公司旗下?lián)碛幸粋€(gè)內(nèi)蒙古自治區(qū)級(jí)稀土硫化物研發(fā)中心和一家全資子公司——內(nèi)蒙古卡樂思稀土環(huán)保顏料有限責(zé)任公司及相配套的質(zhì)量檢測(cè)中心。2023年2月與中科院包頭稀土研發(fā)中心聯(lián)合投資成立了內(nèi)蒙古中科宏特高新科技有限責(zé)任公司,專門進(jìn)行新型稀土功能材料的研發(fā)及中試。公司2021年獲評(píng)內(nèi)蒙古自治區(qū)級(jí)“企業(yè)技術(shù)中心”,2022年獲評(píng)自治區(qū)級(jí)稀土硫化物工業(yè)設(shè)計(jì)中心。宏博特公司因2016年12月成功收購法國(guó)Solvay稀土硫化物頂端技術(shù),自此成為目前全球唯一實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)稀土硫化物的企業(yè),宏博特公司技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過對(duì)法國(guó)技術(shù)的轉(zhuǎn)化,現(xiàn)擁有稀土硫化物制備技術(shù)“氣-固法”“固-固法”兩種方法的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),國(guó)內(nèi)專利11項(xiàng)和1個(gè)國(guó)內(nèi)品牌“greenTop”,收購國(guó)際專利46項(xiàng)和1個(gè)國(guó)際品牌“Neolor”及多個(gè)國(guó)際域名。宏博特公司于2021年1月獲評(píng)國(guó)家工信部“工業(yè)企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)用試點(diǎn)企業(yè)”。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司是本標(biāo)準(zhǔn)的一驗(yàn)單位。該公司初建于1961年,是世界最大的稀土生產(chǎn)、科研和貿(mào)易基地,是我國(guó)稀土行業(yè)第一家上市公司。其“白云鄂博”牌商標(biāo)、“物華”牌商標(biāo)為國(guó)家馳名商標(biāo),并在美國(guó)、日本等國(guó)家完成注冊(cè)。2012年被評(píng)為“內(nèi)蒙古自治區(qū)主席質(zhì)量獎(jiǎng)”。公司主要生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)稀土原料產(chǎn)品(稀土鹽類、稀土氧化物及稀土金屬)、稀土功能材料產(chǎn)品(稀土磁性材料、拋光材料、貯氫材料、發(fā)光材料、催化材料)和部分稀土應(yīng)用產(chǎn)品(鎳氫動(dòng)力電池、稀土永磁磁共振儀、LED燈珠)。經(jīng)過50多年的發(fā)展,北方稀土已擁有近40家包括直屬廠(分公司)、全資、控股、參股公司,分布全國(guó)10個(gè)省(市)自治區(qū),擁有稀土冶煉、功能材料、深加工應(yīng)用產(chǎn)品的完整產(chǎn)業(yè)鏈,是跨地區(qū)、跨所有制、多領(lǐng)域的高科技企業(yè)集團(tuán)。多年來,北方稀土堅(jiān)持“做精做細(xì)稀土原料,做強(qiáng)做優(yōu)稀土材料,做大下游終端應(yīng)用產(chǎn)品”的發(fā)展思路,可生產(chǎn)各類稀土產(chǎn)品11個(gè)大類、50余種、近千個(gè)規(guī)格。目前,公司冶煉分離產(chǎn)能8萬噸/年、稀土金屬產(chǎn)能1萬噸/年,稀土原料產(chǎn)能位居全球第一;稀土功能材料中磁性材料合金3萬噸/年,產(chǎn)能居全球第一;拋光材料產(chǎn)能14000噸/年、貯氫合金3000噸/年,占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額半數(shù)以上;發(fā)光材料1000噸/年。在稀土應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域,已建成年產(chǎn)100臺(tái)稀土永磁磁共振成像儀生產(chǎn)基地,混合汽車用圓形鎳氫動(dòng)力電池100萬只/年能力,LED封裝60億顆/年。近年來,北方稀土下游產(chǎn)品銷售收入占比逐年增加,稀土功能材料及其延伸產(chǎn)品的銷售收入占比超過30%,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,初步構(gòu)建起由規(guī)模速度型粗放增長(zhǎng)向質(zhì)量效益型集約增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變的企業(yè)發(fā)展新模式中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司是本標(biāo)準(zhǔn)的一驗(yàn)單位。該公司現(xiàn)為中國(guó)有色礦業(yè)集團(tuán)有限公司全資子公司??傎Y產(chǎn)為7.2億元,凈資產(chǎn)4.84億元;現(xiàn)有在冊(cè)正式職工391人,其中:工程師132人,高級(jí)工程師67人,教授級(jí)高級(jí)工程師36人。具有博士學(xué)位人員20人,碩士90人。國(guó)家級(jí)“中青年有突出貢獻(xiàn)專家”1人,享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼優(yōu)秀專家6人,獲廣西優(yōu)秀專家稱號(hào)6人,獲“中國(guó)有色金屬系統(tǒng)跨世紀(jì)學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人”稱號(hào)4人,廣西“十百千”拔尖人才第二層次人才6人,廣西八桂學(xué)者1人,廣西區(qū)政府專家2人,特聘專家2人。柔性引進(jìn)高級(jí)人才18人(其中院士8人、教授10人)。中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院下設(shè)礦產(chǎn)地質(zhì)研究所、資源環(huán)境研究所、資源綜合利用所、有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)測(cè)試中心和“國(guó)家特種礦物材料工程技術(shù)研究中心”等研究開發(fā)機(jī)構(gòu),擁有地質(zhì)勘查、礦權(quán)經(jīng)營(yíng)與礦業(yè)開發(fā)、超硬材料研發(fā)及制品、資源環(huán)境工程公司、礦產(chǎn)品貿(mào)易等10余家全資子公司。承擔(dān)國(guó)家、省部級(jí)科研項(xiàng)目、技術(shù)開發(fā)與技術(shù)服務(wù)等任務(wù)。建院以來共提交科研成果2900多項(xiàng),獲國(guó)家級(jí)科技成果獎(jiǎng)20余項(xiàng),其中:特等獎(jiǎng)1項(xiàng),一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)6項(xiàng)。省部級(jí)以上科技成果獎(jiǎng)320多項(xiàng),其中二等獎(jiǎng)以上90余項(xiàng)。中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織電子探針分析技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC202/SC2)主席單位,并承擔(dān)SC2秘書處工作;是全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)和(SAC/TC243)全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC229)成員單位。標(biāo)準(zhǔn)研究團(tuán)隊(duì)配備15人的專業(yè)化技術(shù)人員,具有豐富的有色金屬、地質(zhì)、稀土等分析方法研究工作基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)化研究工作經(jīng)驗(yàn),近5年來主持完成3項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修定工作,主持或參與主持完成45項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),49項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修定工作,在研國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)16項(xiàng),為本項(xiàng)目的完成提供堅(jiān)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作基礎(chǔ)。天津包鋼稀土研究院有限責(zé)任公司是本標(biāo)準(zhǔn)的二驗(yàn)單位。該公司成立于2012年,注冊(cè)資本4550萬元,是全國(guó)最大的綜合性稀土研發(fā)機(jī)構(gòu)包頭稀土研究院在天津設(shè)立的獨(dú)立法人實(shí)體,擁有實(shí)驗(yàn)樓5045平米,具備較完善的辦公、科研、中試條件。天津分院成立以來,逐步形成了以技術(shù)研發(fā)、人才聚集、成果轉(zhuǎn)化、創(chuàng)業(yè)孵化為一體的創(chuàng)新發(fā)展模式,向社會(huì)開放創(chuàng)新資源,吸引社會(huì)各界創(chuàng)新人才、思想、資本等共同參與創(chuàng)新,分享智慧,共享成果;現(xiàn)有職工51人,其中科研人員42人,占職工總數(shù)84%,博士或碩士37人,占職工總數(shù)74%,組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)6個(gè),累計(jì)申請(qǐng)專利179項(xiàng),已授權(quán)118項(xiàng),申請(qǐng)商標(biāo)20余項(xiàng)、發(fā)表論文40余篇、參與標(biāo)準(zhǔn)起草30余項(xiàng)。國(guó)標(biāo)(北京)檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司本標(biāo)準(zhǔn)的二驗(yàn)單位。該公司運(yùn)營(yíng)管理著國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心和國(guó)家有色金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,擁有一支基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的研究和服務(wù)隊(duì)伍,自2004年至今共承擔(dān)了國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等省部級(jí)科技項(xiàng)目40余項(xiàng);曾獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng),國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)3項(xiàng),省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)10項(xiàng),二、三等獎(jiǎng)107項(xiàng);近5年獲得國(guó)家發(fā)明專利20余項(xiàng);負(fù)責(zé)和參加起草制訂分析方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)300余項(xiàng);國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品120個(gè),在國(guó)內(nèi)外科技期刊上發(fā)表論文800余篇,撰寫論著22部。虔東稀土集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱虔東集團(tuán))本標(biāo)準(zhǔn)的二驗(yàn)單位。該公司是一家專業(yè)從事稀土各類產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的民營(yíng)企業(yè)。經(jīng)過30年的快速發(fā)展,公司已初步建立了完整的科研、試驗(yàn)、生產(chǎn)、檢測(cè)體系和具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的稀土分離、稀土金屬、稀土磁性材料、稀土結(jié)構(gòu)陶瓷、稀土資源回收、稀土加工設(shè)備制造等生產(chǎn)線。主要生產(chǎn)稀土化合物、稀土金屬、稀土合金、磁性材料、釔鋯結(jié)構(gòu)陶瓷和稀土深加工設(shè)備等60余種產(chǎn)品。公司自1988年創(chuàng)辦以來,緊緊依靠科技進(jìn)步,先后組織實(shí)施了國(guó)家“863計(jì)劃”項(xiàng)目、國(guó)家“星火計(jì)劃”項(xiàng)目、國(guó)家“火炬計(jì)劃”項(xiàng)目、國(guó)家“重點(diǎn)新產(chǎn)品”項(xiàng)目、國(guó)家“創(chuàng)新基金計(jì)劃”項(xiàng)目等70多個(gè)國(guó)家、省、市級(jí)新產(chǎn)品的研制和開發(fā)。虔東集團(tuán)自2002年來一直致力于標(biāo)準(zhǔn)化工作研究,至今主持制修訂了多項(xiàng)國(guó)、行標(biāo)準(zhǔn):《釹鐵硼廢料》、《稀土復(fù)合釔鋯粉》、《金屬鈰》、《鐠釹氧化物》、《金屬釤》、《釹鐵硼廢料化學(xué)分析方法》、《釹鐵硼合金化學(xué)分析方法》、《稀土廢渣廢水化學(xué)分析方法》等等,參與了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的起草及驗(yàn)證工作,在稀土標(biāo)準(zhǔn)的制修訂方面,累積了豐富的經(jīng)驗(yàn)。有研稀土新材料股份有限公司(簡(jiǎn)稱有研稀土)本標(biāo)準(zhǔn)的二驗(yàn)單位。該公司主要從事稀土資源開發(fā)利用、稀土材料及應(yīng)用的研究開發(fā)與生產(chǎn),擁有從稀土礦山到稀土功能材料的完整產(chǎn)業(yè)鏈。70多年來,累計(jì)開發(fā)了400余項(xiàng)先進(jìn)的稀土冶煉、分離提純、稀土金屬及合金,以及稀土功能材料技術(shù)成果,獲得國(guó)家及省部級(jí)科技獎(jiǎng)170余項(xiàng),申請(qǐng)發(fā)明專利900余件,獲得授權(quán)發(fā)明專利500余件(國(guó)外100余件),向國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)讓技術(shù)或?qū)@跈?quán)許可使用170多項(xiàng)次,為中國(guó)稀土工業(yè)體系的建立、發(fā)展和調(diào)整升級(jí)做出了突出貢獻(xiàn)。有研稀土一直積極參與標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作,牽頭/參與制定了《稀土術(shù)語-稀土金屬及合金》、《稀土術(shù)語-稀土礦產(chǎn)品及化合物》、《高純金屬鋱》、《快淬釹鐵硼永磁粉》、《高純稀土金屬化學(xué)分析方法痕量元素含量的測(cè)定輝光放電質(zhì)譜法》、《稀土鐵合金化學(xué)分析方法第1部分:稀土總量的測(cè)定(ICP、OES)》、《稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)化學(xué)分析方法第1部分碳、硫的測(cè)定高頻-紅外吸收法》等60多項(xiàng)稀土國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)/國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。多次參與制修訂國(guó)務(wù)院新聞辦《中國(guó)的稀土狀況與政策》白皮書,工信部《稀土行業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》、《稀土行業(yè)規(guī)范條件》、科技部《稀土化合物及金屬技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告》,中國(guó)工程院科技咨詢項(xiàng)目《稀土功能材料及應(yīng)用發(fā)展戰(zhàn)略研究》等稀土政策以及重點(diǎn)報(bào)告,為稀土行業(yè)發(fā)展獻(xiàn)言獻(xiàn)策。在上述起草及驗(yàn)證單位的共同努力下,XB/T《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》必將順利、高質(zhì)量的完成。2、主要工作成員所負(fù)責(zé)的工作情況本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及承擔(dān)工作情況見表1。表1主要起草人及承擔(dān)工作情況起草人工作職責(zé)翟輝、張成、楊大偉負(fù)責(zé)方法1原子吸收光譜法的起草及相應(yīng)方法研究報(bào)告撰寫、數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計(jì),推進(jìn)各階段標(biāo)準(zhǔn)文本、編制說明編寫等工作。劉琴、于勇海、高俊麗負(fù)責(zé)方法2電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的起草及相應(yīng)方法研究報(bào)告撰寫、數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計(jì),推進(jìn)各階段標(biāo)準(zhǔn)文本、編制說明編寫等工作。吳英昕、陽兆鴻、張征蓮、古娜、孫浩然、曾志平一驗(yàn),對(duì)分析方法條件實(shí)驗(yàn)完成驗(yàn)證,提供精密度數(shù)據(jù)蔡偉亭、王安麗、強(qiáng)文志、張林娜、劉小建、溫斌、王東杰、閆晨二驗(yàn),提供驗(yàn)證方法的精密度數(shù)據(jù)(三)研制背景1、項(xiàng)目的必要性簡(jiǎn)述稀土硫化物是稀土資源開發(fā)利用的重要產(chǎn)品。其中,鋰、鋅、鈉、硅元素是合成稀土硫化物工藝中引入的摻雜元素,以改進(jìn)稀土硫化物的理化性能,滿足不同的使用環(huán)境。在國(guó)家政策的支持下,稀土硫化物已經(jīng)逐步成為被市場(chǎng)認(rèn)可的、性能卓越、應(yīng)用廣泛的顏料產(chǎn)品,發(fā)展趨勢(shì)一路向好。因此,為了更好適應(yīng)稀土行業(yè)變化,完善稀土產(chǎn)品分析測(cè)試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系,根據(jù)新的行業(yè)和市場(chǎng)需求,結(jié)合分析儀器進(jìn)步,建立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》其中包含了電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量以及原子吸收光譜法測(cè)定氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉含量的方法,為稀土硫化物的生產(chǎn)、貿(mào)易提供更快捷、穩(wěn)定的方法,同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)外該類產(chǎn)品的質(zhì)量控制提供一個(gè)可借鑒的標(biāo)準(zhǔn)參照,具有一定的經(jīng)濟(jì)和廣泛的社會(huì)效益。2、可行性簡(jiǎn)述稀土硫化物作為顏料在應(yīng)用過程中,氧化鋰和氧化鈉作為摻雜劑和助色劑起到穩(wěn)色和變色的作用。同時(shí)在稀土硫化物顏料表面包覆一層透明的惰性氧化物(例如二氧化硅和氧化鋅)作為“保護(hù)膜”可以提高稀土顏料的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,這種氧化物薄膜既不影響顏料的色澤還可以提升顏料的性質(zhì)。因此探究稀土硫化物中氧化鈉、氧化鋰、氧化鋅和二氧化硅含量的測(cè)定至關(guān)重要。原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、測(cè)定快速的特點(diǎn),在稀土產(chǎn)品檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,具備作為稀土硫化物中氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量分析方法開發(fā)研究的條件。針對(duì)稀土硫化物中氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅、二氧化硅含量的測(cè)定,開展原子吸收光譜法(除二氧化硅)和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的研究,即能拓展現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍,又可豐富稀土硫化物中氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅、二氧化硅定量分析途徑,對(duì)我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的完善具有重要意義。(四)主要工作過程1、預(yù)研階段根據(jù)現(xiàn)有稀土硫化物產(chǎn)品中不同梯度的氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的分析,原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法具有極高的應(yīng)用頻率。起草單位通過廣泛檢索文獻(xiàn)資料,全面查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)稀土硫化物市場(chǎng)的現(xiàn)狀展開調(diào)研。針對(duì)稀土硫化物中氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉及二氧化硅不同含量梯度,同時(shí)參考現(xiàn)階段較為成熟的硫化鈰、硫化鑭鈰、硫化釤等稀土硫化物產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。其中,硫化鈰中Na?O/REO含量為3.20%±0.40%,Li?O/REO含量為0.80%±0.20%;硫化鑭鈰中Na?O/REO含量為3.20%±0.40%;硫化釤中Na?O/REO與Li?O/REO含量分別為4.00%±0.50%和2.50%±0.50%?;谏鲜稣{(diào)研結(jié)果,起草單位制定了采用原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的研究方案,隨后開展實(shí)驗(yàn)工作。經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與參數(shù)優(yōu)化,形成針對(duì)稀土硫化物成分分析的有效方法。2、立項(xiàng)階段包頭稀土研究院和包頭市宏博特科技有限責(zé)任公司于2023年9月向全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書處提交《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議書、立項(xiàng)論證報(bào)告及草案等申報(bào)材料,經(jīng)全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)專家論證成功立項(xiàng)并上報(bào)工業(yè)和信息化部備案。全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于2024年9月2日至9月4日召開了“2024年第六次稀土標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作會(huì)”,會(huì)議上對(duì)《稀土硫化物化學(xué)分析方法》、《稀土永磁材料區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共享技術(shù)規(guī)范》、《稀土廢渣、廢水化學(xué)分析方法》等7項(xiàng)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃進(jìn)行任務(wù)落實(shí)。會(huì)議確定《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》負(fù)責(zé)起草單位為包頭稀土研究院和包頭市宏博特科技有限責(zé)任公司,中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司、中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院、天津包鋼稀土研究院有限責(zé)任公司、國(guó)標(biāo)(北京)檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司、虔東稀土集團(tuán)股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司6家單位參與起草。會(huì)議確定了本標(biāo)準(zhǔn)的研制時(shí)間進(jìn)度為一年,2025年4月召開預(yù)審會(huì)。3、起草階段根據(jù)稀標(biāo)委標(biāo)準(zhǔn)研制進(jìn)度安排,起草單位安排技術(shù)骨干人員于2024年10月成立《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)小組。2024年12月1日前,完成統(tǒng)一樣的篩選、合成。2024年12月1日-2025年1月7日,完成2種分析方法研究報(bào)告,并發(fā)送至各驗(yàn)證單位,同時(shí)郵寄稀土硫化物統(tǒng)一樣。2025年1月17日,《硫化稀土化學(xué)分析方法第2部分氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅及氧化硅量的測(cè)定》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草工作群建立。2025年3月7日,驗(yàn)證單位返回驗(yàn)證報(bào)告,研發(fā)小組匯總、處理驗(yàn)證數(shù)據(jù),根據(jù)驗(yàn)證單位意見完善分析方法,形成XB/T《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》征求意見稿。各驗(yàn)證單位提出的技術(shù)意見見表2、表3。表2原子吸收光譜法驗(yàn)證單位意見匯總表序號(hào)意見內(nèi)容提出單位處理意見備注1方法的測(cè)定范圍如何確定?中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司未采納方法的測(cè)定范圍是根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定的,并在其基礎(chǔ)上擴(kuò)大,滿足現(xiàn)有產(chǎn)品要求。2報(bào)告中標(biāo)準(zhǔn)溶液以氧化物計(jì),題目也是氧化物量的測(cè)定,因此建議測(cè)定結(jié)果及相關(guān)描述統(tǒng)一以氧化物來表示。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司未采納研究實(shí)驗(yàn)過程中采用的標(biāo)準(zhǔn)溶液(以單質(zhì)計(jì))是購買的,只要把要討論問題闡述清楚即可,不需要硬性統(tǒng)一。3精密度試驗(yàn)表格設(shè)定,建議11次測(cè)定數(shù)據(jù)分開統(tǒng)計(jì),不要放在一起,否則不利于后期數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司未采納論文中表格一般要求設(shè)定三線表。43.6中“在樣品(Na-1)測(cè)定溶液中加入干擾元素(硅、氟)10μg,再標(biāo)加鋰1.0μg/mL,”描述不清楚,最終配制成多大濃度的。建議可描述為“在樣品(Na-1)測(cè)定溶液中加入干擾元素硅、氟,加1.0μg/mL氧化鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液,制成硅濃度為10ug/mL、氟濃度為10ug/mL和氧化鋰濃度為1.0ug/mL的待測(cè)溶液。”氧化鈉、氧化鋅也需要重新描述。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司采納5確定本方法是“稀土硫化物分析方法”還是“硫化稀土分析方法”原子吸收分光光度法和ICP-OES法名稱不統(tǒng)一。另外是原子吸收光譜法,還是原子吸收分光光度法,需要確認(rèn)。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司采納63.7.1標(biāo)加回收實(shí)驗(yàn),標(biāo)加回收率為92.5%~10.5.1%,數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司采納7題目錯(cuò)誤,沒有二氧化硅量的測(cè)定。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司未采納本標(biāo)準(zhǔn)包含兩種測(cè)定方法,方法1不涉及二氧化硅量的測(cè)定。83.1溶解方法的選擇和3.2稱樣量的選擇使用的是Li-3、Li-2是哪個(gè)?中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司未采納3.1溶解方法鋰的定選擇使用的是Li-2,稱樣量的選擇試驗(yàn)鋰的測(cè)定使用的是Li-1。93.8.3精密度試驗(yàn)使用的是Li-3還是Zn-3?中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司采納已修改表3電感耦合等離子體發(fā)射光譜法驗(yàn)證單位意見匯總表序號(hào)意見內(nèi)容提出單位處理意見備注1表1中,稱樣量建議由原來0.2g,改為0.20g(精確至0.0001g),或者寫成0.2000g中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司采納2表3待測(cè)元素?fù)Q算系數(shù),改為下表形式,待測(cè)元素kLi0.4647Na0.7418Zn0.8034Si0.4674k重新描述為:“k——待測(cè)元素單質(zhì)和氧化物的換算系數(shù),見表3。計(jì)算單質(zhì)含量時(shí),k=1。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司采納3方法測(cè)定范圍設(shè)定較小,建議適當(dāng)放大。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司未采納方法的測(cè)定范圍是根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定的,并在其基礎(chǔ)上擴(kuò)大,滿足現(xiàn)有產(chǎn)品要求。4分析譜線建議增加Si分析譜線:252.412nm。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司采納5沒有對(duì)16#、17#樣品的描述,不清楚是什么樣品,建議增加對(duì)這2個(gè)樣品的描述。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司采納6放置時(shí)間試驗(yàn):試驗(yàn)只考察放置時(shí)間長(zhǎng)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,未考察分析試液多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以穩(wěn)定。建議增加放置10min點(diǎn)中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司未采納定容搖勻后的溶液在短時(shí)間內(nèi)是穩(wěn)定的,不受時(shí)間影響。因此放置時(shí)間試驗(yàn)只考察長(zhǎng)時(shí)間放置對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。7建議測(cè)定下限計(jì)算時(shí),給出進(jìn)樣濃度?!氨?2方法檢出限和測(cè)定下限”中檢出限/%數(shù)據(jù)需重新確認(rèn)。中國(guó)北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司部分采納測(cè)定下限時(shí)是將流程空白溶液進(jìn)行11次測(cè)定,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差,以其10倍對(duì)應(yīng)濃度,結(jié)合稱樣量及分取倍數(shù)計(jì)算方法測(cè)定下限。表12中的鋅元素測(cè)定下限計(jì)算錯(cuò)誤,已修改。86.5準(zhǔn)確度試驗(yàn)部分加標(biāo)回收率結(jié)果需再核對(duì)中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院未采納在原液中標(biāo)加,計(jì)算加標(biāo)回收率時(shí)考慮了體積的變化,不是直接利用測(cè)定濃度除以標(biāo)加濃度計(jì)算得出。96.6精密度試驗(yàn)部分加標(biāo)的單位應(yīng)為體積,ug/mL改成mL中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院未采納只規(guī)定最終標(biāo)加濃度,未嚴(yán)格規(guī)定具體使用多少體積,只要滿足濃度即可。10報(bào)告多處μg/mL寫成ug/mL。中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院采納11標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液建議增加:或使用市售有證標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液。中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院采納已在標(biāo)準(zhǔn)稿處寫明12存在兩個(gè)表4。中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院采納已修改13結(jié)果計(jì)算公式應(yīng)改為。中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院采納已修改14表16硅元素加標(biāo)回收試驗(yàn)14#樣品加標(biāo)量是否需擴(kuò)大中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院采納已按建議增加加標(biāo)回收試驗(yàn)征集意見階段2025年4月7日,將預(yù)審稿發(fā)出征集意見。預(yù)審階段2025年4月23~25日,在全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)2025年第二次工作會(huì)議上,對(duì)《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》進(jìn)行了預(yù)審,與會(huì)專家審閱了相關(guān)資料,聽取了標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位的工作匯報(bào),經(jīng)質(zhì)詢、討論,提出了具體的修改意見。審定階段報(bào)批階段二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中遵循以下原則:規(guī)范性原則:本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》和GB/T20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第4部分:試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的要求進(jìn)行編寫的。先進(jìn)性:本次標(biāo)準(zhǔn)制定包含原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法體現(xiàn)了檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,符合稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,對(duì)稀土生產(chǎn)及相關(guān)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用。適用性:根據(jù)現(xiàn)行稀土硫化物產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求,本標(biāo)準(zhǔn)首次提出了利用原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定稀土硫化物中氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅的含量,為實(shí)驗(yàn)室不同含量范圍氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的稀土硫化物檢測(cè)工作提供了多種分析方法,具有廣泛應(yīng)用的潛力。充分考慮國(guó)家法律、安全、衛(wèi)生、環(huán)保法規(guī)的要求。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容、確定依據(jù)及主要試驗(yàn)和驗(yàn)證情況分析(一)標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、確定的依據(jù)測(cè)定方法選擇及確定本標(biāo)準(zhǔn)是首次制定,考慮使用較廣泛的儀器且滿足產(chǎn)品及質(zhì)量控制檢測(cè)需求,采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法測(cè)定稀土硫化物中不同梯度氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅含量,采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定稀土硫化物中不同梯度二氧化硅含量,形成一套操作流程簡(jiǎn)便、易于廣泛實(shí)施的推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此舉旨在有效應(yīng)對(duì)當(dāng)前稀土硫化物檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容及方法存在的不足,并確保所制定的標(biāo)準(zhǔn)能夠精準(zhǔn)匹配對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品種類,從而推動(dòng)稀土產(chǎn)業(yè)的健康、有序發(fā)展。適用范圍XB/T《稀土硫化物化學(xué)分析方法第2部分:氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定》適用于稀土硫化物中氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉、二氧化硅含量的測(cè)定。共包含2個(gè)方法:原子吸收光譜法(方法1)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(方法2)。確定該標(biāo)準(zhǔn)中各元素測(cè)定范圍為:氧化鋰為0.10%~3.00%,氧化鈉為0.50%~5.00%,氧化鋅為0.50%~5.00,二氧化硅為1.00~5.00%。(二)主要試驗(yàn)和驗(yàn)證情況分析方法1原子吸收光譜法1方法提要稀土硫化物經(jīng)鹽酸及硝酸溶解,在5%的硝酸/鹽酸介質(zhì)中,于原子吸收光譜儀上用空氣-乙炔火焰,采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅量。2實(shí)驗(yàn)條件選擇2.1樣品前處理?xiàng)l件實(shí)驗(yàn)2.1.1溶樣方法的選擇以統(tǒng)一樣Li-2、Na-3、Zn-3進(jìn)行溶解方法的選擇實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表4。從表中數(shù)據(jù)可知,以下列幾種方式溶解樣品,氧化鋰的測(cè)定結(jié)果基本一致,但是從樣品溶解情況來看,樣品應(yīng)先加鹽酸溶解后,再加硝酸助溶,溶液溶解情況較好,本實(shí)驗(yàn)樣品先加5mL鹽酸溶解,加熱至無劇烈反應(yīng)后,加2mL硝酸助溶。表4溶樣方法的選擇測(cè)定結(jié)果(%)鹽酸量(mL)+硝酸量(mL)5.0+05.0+0.55.0+1.05.0+2.05.0+3.00+5.0樣品溶解情況溶液有少量混濁溶液較清亮溶液較清亮溶液較清亮溶液較清亮溶液有少量混濁Li2O1.321.331.311.321.301.321.331.331.331.331.331.33Na2O3.733.743.683.723.733.763.773.723.713.743.723.75ZnO3.613.583.553.573.583.563.543.563.543.563.583.562.1.2稱樣量的選擇以統(tǒng)一樣Li-1、Na-3、Zn-3進(jìn)行不同稱樣量的選擇實(shí)驗(yàn),加入5mL鹽酸加熱溶解,再加2mL硝酸助溶。溶解至樣品完全分解,取下,冷卻。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,稱樣量為0.20g~0.30g(精確至0.0001g),氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅測(cè)定精密度較好,但由于原子吸收光譜法測(cè)定線性范圍有限,本試驗(yàn)選擇0.20g(精確至0.0001g)。表5稱樣量的選擇測(cè)定結(jié)果(%)稱樣量(g)0.100.200.30Li2O1.511.451.481.481.451.47Na2O3.643.573.793.793.793.76ZnO3.493.563.563.533.583.552.2燃燒頭高度的選擇其他條件不變,燃燒頭在不同高度的條件下,測(cè)定測(cè)試溶液的吸光度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表6。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,測(cè)定稀土硫化物中鋰、鈉、鋅時(shí),燃燒頭高度變化對(duì)測(cè)定影響不大。綜合測(cè)定穩(wěn)定性、溫度等因素,本文選擇測(cè)定鋰、鈉、鋅時(shí),燃燒頭高度為7.0mm。表6燃燒頭高度的選擇高度(mm)5.05.56.06.57.07.58.08.5鋰(A)0.09900.09600.09340.09140.09260.09020.09020.0902鈉(A)0.1680.1670.1660.1710.1710.1700.1690.168鋅(A)0.07090.07060.07180.07200.07140.06830.0700/2.3燃?xì)饬髁浚細(xì)饬髁?,燃燒頭縫寬有關(guān)儀器參數(shù),應(yīng)盡可能在儀器狀態(tài)較好的情況下,進(jìn)行測(cè)試。2.4酸度對(duì)測(cè)定的影響在不同的酸度條件下,分別測(cè)定樣品待測(cè)溶液中鋰、鈉、鋅的吸光度,考察酸度對(duì)測(cè)定的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表7。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,測(cè)定稀土硫化物中鋰、鋅時(shí),酸度對(duì)測(cè)定影響不大;但測(cè)定稀土硫化物中鈉時(shí),溶液酸度對(duì)測(cè)定影響較大,酸度增高則吸光度降低。綜合各種因素,測(cè)定鋰、鈉、鋅時(shí),選擇測(cè)定酸度為5%(V/V),尤其測(cè)定鈉時(shí),測(cè)定溶液的酸度應(yīng)嚴(yán)格與標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的酸度相匹配。表7酸度對(duì)測(cè)定的影響硝酸濃度[(v/v)]01%2%3%5%7%鋰(A)0.1380.1390.1390.1390.1400.139鹽酸濃度[(v/v)]01%2%3%5%7%鈉(A)0.1730.1650.1550.1470.1320.119鋅(A)0.1310.1320.1330.1380.1330.1342.5基體濃度對(duì)測(cè)定稀土硫化物中氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅量的影響在不同基體濃度的鈰、鑭鈰、釤的溶液中加入鋰、鈉、鋅的標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度分別為0.75μg/mL、0.3μg/mL、0.4μg/mL),考察不同的鈰、鑭鈰、釤基體濃度對(duì)測(cè)定鋰、鈉、鋅量的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表8~10。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基體濃度為0.05~1.0mg/mL時(shí),鋰量的標(biāo)加回收率90.0%~100.6%?;w濃度>2.0mg/mL時(shí),鋰的回收率78%~86.0%,因此,稀土基體濃度<0.2mg/mL時(shí),對(duì)鋰的測(cè)定基本無影響?;w濃度為0.01~0.5mg/mL時(shí),鈉及鋅量的標(biāo)加回收率98.4%~114.4%,基體濃度<0.5mg/mL時(shí),對(duì)鈉和鋅的測(cè)定基本無影響。表8鈰基體量對(duì)鋰、鈉、鋅量的影響基體濃度(mg/mL)0.050.10.20.51.02.0鋰回收率(%)99.197.196.690.791.778.0基體濃度(mg/mL)0.010.050.10.20.5/鈉回收率(%)98.4101.1101.8102.4104.2/鋅回收率(%)99.699.198.499.699.5/表9鑭鈰基體量對(duì)鋰、鈉、鋅量的影響基體濃度(mg/mL)0.050.10.20.51.02.0鋰回收率(%)100.697.091.290.190.084.4基體濃度(mg/mL)0.010.050.10.20.5/鈉回收率(%)103.6102.7103.1101.9104.5/鋅回收率(%)98.697.7100.399.7101.2/表10釤基體量對(duì)鋰、鈉、鋅量的影響基體濃度(mg/mL)0.050.10.20.51.02.0鋰回收率(%)99.199.998.698.496.486.0基體濃度(mg/mL)0.010.050.10.20.5/鈉回收率(%)100.8102.4101.8108.3114.4/鋅回收率(%)99.5101.499.1102.3105.2/2.6共存元素干擾在樣品(Na-1)測(cè)定溶液中加入干擾元素硅、氟,加1.0μg/mL氧化鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液,制成干擾元素(硅、氟)為10μg/mL和氧化鋰濃度為1.0μg/mL的待測(cè)溶液。測(cè)定溶液中鋰濃度,考察干擾元素對(duì)鋰的影響,經(jīng)測(cè)定回收率為95.5~98.0%。由干擾實(shí)驗(yàn)可知,樣品中共存元素硅、氟、鈉、鋅等對(duì)鋰的干擾可忽略。在樣品(Li-3)測(cè)定溶液中加入干擾元素氟,加0.5μg/mL氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,制成制成干擾元素(氟)為10μg/mL和氧化鈉濃度為0.5μg/mL的待測(cè)溶液。測(cè)定溶液中鈉濃度,考察干擾元素對(duì)鈉的影響,經(jīng)測(cè)定回收率為94.8~96.6%。由干擾實(shí)驗(yàn)可知,樣品中共存元素氟、鋰、鋅等對(duì)鈉的干擾可忽略。在樣品(Zn-2)測(cè)定溶液中加入干擾元素硅、氟,加0.4μg/mL氧化鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液,制成干擾元素(硅、氟)為10μg/mL和氧化鋅濃度為0.4μg/mL的待測(cè)溶液。測(cè)定溶液中鋅濃度,考察干擾元素對(duì)鋅的影響,經(jīng)測(cè)定回收率為102.4~107.3%由干擾實(shí)驗(yàn)可知,樣品中共存元素硅、氟、鈉等對(duì)鋅的干擾可忽略。表11共存元素干擾實(shí)驗(yàn)樣品號(hào)測(cè)定溶液中鈉量(μg/mL)鋰加入量(μg/mL)測(cè)得鋰量(μg/mL)回收率(%)Na-10.0501.001.00595.50.0561.001.03698.0樣品號(hào)測(cè)定溶液中鈉量(μg/mL)鈉加入量(μg/mL)測(cè)得鈉量(μg/mL)回收率(%)Li-30.0010.500.47594.80.0010.500.48496.6樣品號(hào)測(cè)定溶液中鋅量(μg/mL)鋅加入量(μg/mL)測(cè)得鋅量(μg/mL)回收率(%)Zn-20.02050.400.430102.40.01980.400.449107.32.7準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)2.7.1標(biāo)加回收實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一樣Li-1、Zn-2中加入若干體積的鋰、鈉、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度:1mg/mL),按照試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表12~14。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,標(biāo)加回收率為92.5%~105.1%,采用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定樣品中鋰量、鈉量及鋅量,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。表12鋰量標(biāo)加實(shí)驗(yàn)樣品號(hào)樣品中鋰量(μg)鋰加入量(μg)測(cè)的鋰量(μg)回收率(%)Li-11406.0500186992.51410.0500188094.01402.01000234093.81400.01000233093.01412.040005440100.71420.040005424100.1表13鈉量標(biāo)加實(shí)驗(yàn)樣品號(hào)樣品中鈉量(μg)鈉加入量(μg)測(cè)的鈉量(μg)回收率(%)Li-1280.0500778.499.7280.0500750.294.0281.780008337.5100.7281.080008441.7102.0表14鋅量標(biāo)加實(shí)驗(yàn)樣品號(hào)樣品中鋅量(μg)鋅加入量(μg)測(cè)的鋅量(μg)回收率(%)Zn-297.610001054.895.794.210001072.297.893.820002015.596.189.120002042.097.689.940003907.495.496.440003918.695.66124.320007990.293.36124.320008226.4105.12.7.2不同方法比對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)統(tǒng)一樣,進(jìn)行不同方法結(jié)果比對(duì),結(jié)果見表15~17。由表可得出,本法與ICP-OES法的測(cè)定結(jié)果比較吻合。表15氧化鋰量對(duì)照實(shí)驗(yàn)樣品編號(hào)原子吸收光譜法測(cè)定結(jié)果/%ICP-OES法測(cè)定結(jié)果/%Li-10.7080.750Li-31.4891.440表16氧化鈉量對(duì)照實(shí)驗(yàn)樣品編號(hào)原子吸收光譜法測(cè)定結(jié)果/%ICP-OES法測(cè)定結(jié)果/%Na-12.4532.390Na-33.9563.827表17氧化鋅量對(duì)照實(shí)驗(yàn)樣品編號(hào)原子吸收光譜法測(cè)定結(jié)果/%ICP-OES法測(cè)定結(jié)果/%合成樣10.4970.465合成樣21.2441.199Zn-33.6103.5702.8精密度試驗(yàn)?zāi)壳?,稀土硫化物產(chǎn)品中氧化鋰量、氧化鈉量及氧化鋅量不能同時(shí)滿足檢測(cè)方法低、中、高含量樣品的要求,所以本文采用統(tǒng)一樣及標(biāo)加合成樣品進(jìn)行精密度試驗(yàn)。2.8.1鋰精密度試驗(yàn)稱取樣品(Na-1)0.20g(精確至0.0001g),溶解后移入100mL容量瓶中分別標(biāo)加鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液(450μg、2000μg)制成2個(gè)合成樣品,按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)統(tǒng)一樣Li-1、Li-3及Na-1的兩個(gè)標(biāo)加合成樣進(jìn)行11次測(cè)定,計(jì)算測(cè)定結(jié)果的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表18。表18精密度試驗(yàn)樣品編號(hào)測(cè)得氧化鋰含量/%平均值/%標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD/%Na-1標(biāo)加450μg0.450、0.473、0.462、0.451、0.471、0.470、0.467、0.469、0.447、0.460、0.4450.4600.0102.28Li-10.710、0.729、0.708、0.696、0.703、0.710、0.706、0.702、0.729、0.682、0.6900.7060.0142.03Li-31.486、1.508、1.459、1.445、1.531、1.502、1.488、1.488、1.502、1.516、1.4521.4890.0271.83Na-1標(biāo)加2000μg2.163、2.105、2.174、2.181、2.104、2.091、2.140、2.136、2.108、2.231、2.2402.1520.0512.372.8.2鈉精密度試驗(yàn)稱取樣品(Li-1)0.20g(精確至0.0001g),溶解后移入100mL容量瓶中分別標(biāo)加鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(500μg、8000μg)制成2個(gè)合成樣品,按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)統(tǒng)一樣Na-1、Na-3及Li-1的2個(gè)標(biāo)加合成樣進(jìn)行11次測(cè)定,計(jì)算測(cè)定結(jié)果的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表19。表19精密度試驗(yàn)樣品編號(hào)測(cè)得氧化鈉含量/%平均值/%標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD/%Li-1標(biāo)加500μg0.533、0.502、0.521、0.524、0.524、0.505、0.520、0.513、0.523、0.505、0.5150.5170.00971.89Na-12.418、2.506、2.517、2.515、2.451、2.453、2.488、2.458、2.410、2.483、2.4872.4710.0371.48Na-33.929、3.959、3.983、3.980、3.980、3.866、3.886、3.994、3.974、4.036、3.9313.9560.0491.24Li-1標(biāo)加8000μg5.378、5.491、5.619、5.604、5.544、5.689、5.619、5.509、5.488、5.551、5.4715.5420.0871.572.8.3鋅精密度試驗(yàn)稱取樣品(Zn-1)0.20g(精確至0.0001g),溶解后移入100mL容量瓶中分別標(biāo)加鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液(750μg、2000μg);稱取樣品(Zn-3)0.20g(精確至0.0001g),溶解后移入100mL容量瓶中,標(biāo)加鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液(2000μg)制成3個(gè)合成樣品,按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)統(tǒng)一樣Li-3及3個(gè)標(biāo)加合成樣進(jìn)行11次測(cè)定,計(jì)算測(cè)定結(jié)果的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表20。表20精密度試驗(yàn)樣品編號(hào)測(cè)得氧化鋰含量/%平均值/%標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD/%Zn-1標(biāo)加750μg0.500、0.499、0.509、0.496、0.496、0.502、0.497、0.508、0.501、0.507、0.4980.5010.00480.97Zn-1標(biāo)加2000μg1.246、1.225、1.216、1.238、1.204、1.202、1.260、1.276、1.261、1.276、1.2691.2430.0282.25Li-33.768、3.728、3.790、3.786、3.708、3.741、3.698、3.726、3.676、3.695、3.7403.7320.0370.99Zn-3標(biāo)加2000μg4.889、4.907、5.003、4.911、4.889、4.931、4.854、4.821、4.860、4.861、4.8984.8930.0480.982.9檢出限實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)方法制取流程空白溶液。移取5mL空白溶液移入50mL容量瓶中,補(bǔ)加2.5mL硝酸,用水稀釋至刻度,混勻,測(cè)氧化鋰量;移取5mL空白溶液移入50mL容量瓶中,補(bǔ)加2.5mL鹽酸,用水稀釋至刻度,混勻,測(cè)氧化鈉和氧化鋅量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表21(空白溶液分別測(cè)定11次)。表21檢出限實(shí)驗(yàn)氧化鈉氧化鋅氧化鋰標(biāo)準(zhǔn)偏差/μg/mL0.00430.00590.010方法檢出限/μg/mL0.0120.0170.028方法檢出限/%0.00590.00810.014檢測(cè)下限/%0.0180.0250.0423.結(jié)論3.1進(jìn)行儀器條件的優(yōu)化實(shí)驗(yàn),選擇燃燒頭高度分別為7.0mm,燃?xì)饬髁繛?.2L·min-1,助燃?xì)饬髁繛?.0L·min-1。3.2樣品先采用鹽酸溶解,再加少量硝酸助溶。3.3本文稱樣量選擇0.20g(精確至0.0001g)。3.4測(cè)定稀土硫化物中鋰、鋅時(shí),酸度對(duì)測(cè)定影響不大;但測(cè)定稀土硫化物中鈉時(shí),溶液酸度對(duì)測(cè)定影響較大,酸度增高則吸光度單調(diào)降低。綜合各種因素,測(cè)定鋰、鈉、鋅時(shí),選擇測(cè)定酸度為5%(V/V),尤其測(cè)定鈉時(shí),測(cè)定溶液的酸度應(yīng)嚴(yán)格與標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的酸度相匹配。3.5基體濃度為0.05~1.0mg/mL時(shí),鋰量的標(biāo)加回收率90.0%~100.6%?;w濃度>2.0mg/mL時(shí),鋰的回收率78%~86.0%,但是,稀土基體濃度<0.2mg/mL時(shí),對(duì)鋰的測(cè)定基本無影響?;w濃度為0.01~0.5mg/mL時(shí),鈉及鋅量的標(biāo)加回收率98.4%~114.4%,基體濃度<0.5mg/mL時(shí),對(duì)鈉和鋅的測(cè)定基本無影響。3.6通過對(duì)統(tǒng)一樣進(jìn)行不同濃度鋰、鈉及鋅的標(biāo)加回收試驗(yàn),回收率為92.5%~105.1%,可知,采用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定樣品中氧化鋰量、氧化鈉量及氧化鋅量,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。3.7對(duì)統(tǒng)一樣及標(biāo)加樣品進(jìn)行精密度實(shí)驗(yàn),RSD<2.40%。統(tǒng)一樣樣品名稱及編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)涉及目前應(yīng)有的產(chǎn)品及測(cè)定元素對(duì)應(yīng)的含量范圍,選擇以下不同基體、各元素含量不同的樣品為統(tǒng)一樣,具體見表22。表22統(tǒng)一樣樣品名稱及編號(hào)序號(hào)樣品名稱樣品編號(hào)元素及含量/%氧化鋰氧化鈉氧化鋅1硫化鈰Li-10.7003.042硫化釤Li-21.4303.673硫化釤Li-31.4403.744硫化鈰Na-102.473.095硫化釤Na-20.42.403.156硫化釤Na-303.732.877硫化鑭鈰Zn-102.5008硫化鑭鈰Zn-202.7609硫化鑭鈰Zn-302.423.61方法2電感耦合等離子體發(fā)射光譜法1方法提要樣品經(jīng)鹽酸和硝酸溶解,采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀,在稀酸介質(zhì)中測(cè)定氧化鋰、氧化鋅、氧化鈉和二氧化硅含量。2實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化2.1共存元素干擾及譜線選擇試驗(yàn)稀土硫化物主要是指稀土元素和硫元素構(gòu)成的化合物。其中稀土元素占比在75%-90%之間。因此在進(jìn)行共存元素干擾及譜線選擇試驗(yàn)時(shí),要綜合考慮各稀土元素對(duì)待測(cè)元素的影響以及待測(cè)元素鋰、鈉、鋅和硅之間的影響。在各稀土元素濃度為500μg/mL的溶液中標(biāo)加5μg/mL的待測(cè)元素,通過各待測(cè)元素在不同譜線下的測(cè)定值來考察十五個(gè)稀土元素對(duì)待測(cè)元素的干擾情況,以及進(jìn)一步選出各待測(cè)元素最合適的分析線,結(jié)果如表23所示。同時(shí)遵循干擾相對(duì)較小甚至無干擾、靈敏度高、并綜合考慮信背比、峰型、背景強(qiáng)度,結(jié)合上述共存元素干擾試驗(yàn),最終選擇推薦的分析線見表8。推薦分析線的工作曲線譜圖見圖1。表23待測(cè)元素在各分析線下的測(cè)定值(μg/mL)基底元素LiNaZnSi610.365nm670.783nm588.995nm589.592nm202.548nm206.200nm213.857nm212.412nm250.690nm251.611nm288.158nm252.412nmLa5.224.855.225.134.684.764.825.005.034.944.974.95Ce5.094.825.465.364.724.794.765.225.195.275.595.19Pr6.534.885.245.464.654.694.715.045.225.055.775.09Nd4.495.062.785.604.644.724.825.085.445.145.395.45Sm5.905.005.695.104.774.844.915.425.265.186.165.08Eu5.394.885.255.164.764.844.919.045.395.275.345.89Gd5.354.966.105.104.654.714.805.265.125.185.305.19Tb4.884.985.085.194.754.804.864.955.165.985.445.87Dy6.595.055.185.244.614.664.855.565.085.656.064.57Ho5.444.964.715.054.754.854.865.816.825.044.785.07Er5.404.905.105.144.704.764.945.058.845.215.047.29Tm5.414.915.835.394.744.804.845.175.275.215.0426.35Yb5.344.965.165.064.774.814.865.155.175.195.125.09Lu5.344.905.225.094.784.874.845.225.305.225.205.15Y5.364.985.575.184.764.734.835.025.096.284.954.99圖1分析譜線工作曲線譜圖用鈉標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液、鋰標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液、鋅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液和硅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液分別配制成鋰元素、鈉元素、鋅元素、硅元素濃度為50μg/mL的溶液。分別在此溶液中標(biāo)加5μg/mL的另外三個(gè)待測(cè)元素,通過待測(cè)元素的測(cè)定值來考察四種元素之間的干擾情況。結(jié)果如表24所示,通過測(cè)定值進(jìn)而計(jì)算出的回收率可知,上述共存元素對(duì)待測(cè)元素的干擾量可忽略不計(jì)。由于硅的有證標(biāo)準(zhǔn)溶液的介質(zhì)中存在Na元素,故硅和鈉之間的干擾也可以忽略不計(jì)。表24不同基體下待測(cè)元素的測(cè)定值(μg/mL)待測(cè)元素基底元素LiNaZnSiLi/4.975.015.02Na5.01/4.994.97Zn5.004.98/5.02Si4.96/4.99/2.2樣品前處理?xiàng)l件試驗(yàn)2.2.1樣品稱樣量試驗(yàn)試料的稱樣量在一定程度上既要具有代表性和均勻性,又要保證盡可能的使用較少的酸量,減少實(shí)驗(yàn)室耗材的使用成本。稱樣量試驗(yàn)考察樣品在不同稱樣量下的均勻性,以確保按前述稱樣量稱取樣品時(shí)可以保證樣品的均勻性。取1#,8#統(tǒng)一樣樣品做稱樣量試驗(yàn),其余操作按前述樣品溶解的方法進(jìn)行,結(jié)果如表25所示。由表25可知,樣品1#,8#在不同稱樣量0.10~0.70g(精確至0.0001g)條件下各待測(cè)元素的值無顯著區(qū)別,說明稱取0.10g(精確至0.0001g)樣品即可保證樣品的均勻性。因此,結(jié)合待測(cè)元素給定的測(cè)量范圍及分取倍數(shù),最后確定本方法稱樣量為0.20g(精確至0.0001g)。表25稱樣量試驗(yàn)稱樣量1#測(cè)定結(jié)果(%)8#測(cè)定結(jié)果(%)Li2ONa2OZnOSiO2Li2ONa2OZnOSiO20.100.123.802.822.790.422.873.103.500.200.123.832.812.770.402.823.143.480.300.123.842.842.830.432.813.093.370.500.103.862.772.750.422.823.013.330.700.113.862.792.670.442.813.023.462.2.2酸用量試驗(yàn)試料中待測(cè)元素能否完全溶解取決于酸的用量,因此考察酸用量對(duì)樣品溶解的影響是至關(guān)重要的。取8#統(tǒng)一樣樣品做酸用量試驗(yàn),其余操作按前述樣品溶解的方法進(jìn)行。在試樣中加入鹽酸時(shí)有黑色絨絮狀物質(zhì)產(chǎn)生;利用硝酸溶解試樣時(shí),隨著硝酸的加入會(huì)使溶液變成白色不透明乳狀物質(zhì);在試樣中先加入鹽酸,稍加熱后加入硝酸,溶液變相對(duì)澄清。將樣品定容分取后,用ICP-OES測(cè)定。結(jié)果如表26所示。由表26可知,即使是在使用兩種不同種類的酸以及不同的試驗(yàn)現(xiàn)象下,氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅的測(cè)定結(jié)果相近。由此說明,溶液在未完全溶清的狀態(tài)下,氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅已完全溶出??紤]到澄清溶液有助于ICP的運(yùn)行,因此本方法確定將鹽酸+硝酸作為溶樣所使用的酸。同時(shí),由表26可知,酸使用量的多少對(duì)測(cè)定結(jié)果無影響。因此本方法選擇加入5mL鹽酸+2mL硝酸。表26酸用量試驗(yàn)酸用量(mL)測(cè)定結(jié)果(%)Li2ONa2OZnOHCl50.422.823.06100.422.823.01150.432.873.09HNO350.422.843.08100.422.863.07150.422.843.06HCl+HNO34+10.422.833.065+20.412.853.026+30.422.863.07確定了酸的使用量為5mL鹽酸+2mL硝酸之后,考慮到溶液體積對(duì)硅溶解效果的影響。將8#和12#統(tǒng)一樣稱取0.2000g,在加入酸之前分別加入10mL、20mL、30mL、40mL、50mL和60mL的水,低溫加熱約5min,測(cè)定結(jié)果如表27所示。由表27可知,水加入量在10mL-30mL之間,硅的測(cè)定結(jié)果會(huì)隨著加入水量的增多而變大,30mL之后,測(cè)定結(jié)果相差不大。因此本方法確定在加入酸之前,先加入50mL的水低溫加熱約5min,促進(jìn)硅的溶解。表27水加入量試驗(yàn)水加入量8#測(cè)定結(jié)果(%)12#測(cè)定結(jié)果(%)10mL2.712.6320mL2.952.8730mL3.383.3340mL3.453.2250mL3.503.3660mL3.483.272.2.3過氧化氫加入量試驗(yàn)探究過氧化氫不同使用量對(duì)待測(cè)元素測(cè)定結(jié)果的影響。取8#統(tǒng)一樣品做過氧化氫加入量試驗(yàn),其余操作按前述樣品溶解的方法進(jìn)行,結(jié)果如表28所示。由上表過氧化氫加入量試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明,過氧化氫是否加入,以及其加入量的多少不會(huì)對(duì)最后的測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。因此本試驗(yàn)選擇不加入過氧化氫。表28過氧化氫加入量試驗(yàn)H2O2使用量(mL)測(cè)定結(jié)果(%)Li2ONa2OZnOSiO200.422.823.073.5110.412.813.053.3620.422.823.013.4940.422.793.043.422.2.4酸度試驗(yàn)根據(jù)本方法確定的分取倍數(shù),在分取之后的溶液中不加酸以及分別加入1mL、2mL、3mL、4mL、5mL的鹽酸來考察待測(cè)溶液酸度對(duì)樣品測(cè)定的影響,以8#統(tǒng)一樣品做酸度試驗(yàn),結(jié)果如表29所示。根據(jù)酸度試驗(yàn)可以看出,前處理加入5mL鹽酸和2mL硝酸溶解試料后裝瓶定容分取的待測(cè)溶液中,從不加酸到加入5mL的酸,對(duì)結(jié)果無影響,故本方法選擇分取后的溶液直接定容待測(cè),不用另外考慮酸度影響。表29酸度試驗(yàn)加酸量/mL012345測(cè)定值/%Li2O0.410.400.410.420.410.42Na2O2.762.792.812.842.802.77ZnO3.093.053.083.043.103.07SiO23.503.483.373.443.473.392.2.5放置時(shí)間試驗(yàn)考察溶液長(zhǎng)時(shí)間放置對(duì)樣品測(cè)試結(jié)果的影響,設(shè)置放置時(shí)間分別為1h、10h、16h、1d、2d、3d,以8#統(tǒng)一樣品做放置時(shí)間試驗(yàn),結(jié)果如表30所示。由表30可以看出,前處理后的溶液放置時(shí)間最長(zhǎng)至3天對(duì)樣品的測(cè)試結(jié)果無影響。表30溶液放置時(shí)間對(duì)樣品結(jié)果的影響放置時(shí)間1h10h16h1d2d3d測(cè)定值/%Li2O0.400.430.420.410.410.40Na2O2.792.822.872.812.772.76ZnO3.103.043.073.053.073.10SiO23.373.443.393.503.463.332.3基體濃度影響試驗(yàn)稀土硫化物現(xiàn)有的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要有硫化釤、硫化鈰、硫化鑭鈰三種,因此主要考察不同的基體硫化釤、硫化鈰以及硫化鑭鈰對(duì)待測(cè)元素的測(cè)定是否有影響。根據(jù)稱樣量及定容的體積得出本試驗(yàn)中最大基體濃度為2mg/mL。因此利用氧化鈰、氧化釤、氧化鑭鈰(w≥99.999%)配制成濃度為2mg/mL的溶液,分別加入5μg/mL的待測(cè)元素做加標(biāo)回收試驗(yàn),數(shù)據(jù)見表31。表31不同基體對(duì)鋰、鈉、鋅、硅元素影響試驗(yàn)不同基體Li2ONa2OZnOSiO2測(cè)定值(μg/mL)回收率(%)測(cè)定值(μg/mL)回收率(%)測(cè)定值(μg/mL)回收率(%)測(cè)定值(μg/mL)回收率(%)Sm4.9699.24.9599.05.00100.04.9398.6Ce5.01100.24.8296.45.02100.44.9799.4LaCe4.9599.04.9298.44.9899.65.03100.6根據(jù)上述不同基體加標(biāo)回收試驗(yàn)可以看出,在不同的基體下測(cè)定氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅和二氧化硅時(shí),回收率在96.4%~100.6%之間,無基體效應(yīng)影響。2.4檢出限、測(cè)定下限和方法測(cè)定范圍以本方法最小分取倍數(shù)處理流程空白溶液,對(duì)流程空白溶液進(jìn)行11次測(cè)定,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差,以其3倍對(duì)應(yīng)濃度作為方法檢出限,以其10倍對(duì)應(yīng)濃度,結(jié)合稱樣量及分取倍數(shù)計(jì)算方法測(cè)定下限,數(shù)據(jù)見表32。根據(jù)表32檢出限和測(cè)定下限數(shù)據(jù)可以看出,結(jié)合稱樣量及分取倍數(shù),本方法中氧化鋰的測(cè)定下限為0.0042%,氧化鈉的測(cè)定下限為0.015%,氧化鋅的測(cè)定下限為0.00047%,二氧化硅的測(cè)定下限為0.0038%,根據(jù)稀土硫化物樣品實(shí)際含量情況,本方法中氧化鋰的測(cè)定下限定為0.10%,氧化鈉的測(cè)定下限定為0.50%,氧化鋅的測(cè)定下限定為0.50%,二氧化硅的測(cè)定下限定為1.00%。根據(jù)后述精密度及準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)結(jié)果綜合考慮,將本方法中氧化鋰的測(cè)定范圍定為0.10%~3.00%,氧化鈉的測(cè)定范圍定為0.50%~5.00%,氧化鋅的測(cè)定范圍定為0.50%~5.00,二氧化硅的測(cè)定范圍定為1.00~5.00%。表32方法檢出限和測(cè)定下限測(cè)定元素空白測(cè)定值標(biāo)準(zhǔn)偏差檢出限μg/mL檢出限%測(cè)定下限%Li0.0219、0.0231、0.0212、0.0215、0.0268、0.0246、0.0253、0.0226、0.0257、0.0236、0.01230.00390.0120.00120.0042Na0.0110、0.0307、0.0525、0.0710、0.0723、0.0744、0.0837、0.0720、0.0507、0.0626、0.06940.0220.0660.00440.015Zn0.00718、0.00753、0.00592、0.00740、0.00532、0.00646、0.00690、0.00591、0.00668、0.00544、0.006460.000760.00230.000140.00047Si0.0332、0.0387、0.0454、0.0462、0.0423、0.0402、0.0400、0.0376、0.0384、0.0420、0.03920.00360.0110.00120.00382.5準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)2.5.1回收率分別對(duì)1#~15#統(tǒng)一樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),按樣品實(shí)際測(cè)定值定量加入合理濃度的鋰、鈉、鋅、硅標(biāo)準(zhǔn)溶液,數(shù)據(jù)見下表33—表36。表33鋰元素加標(biāo)回收試驗(yàn)加標(biāo)量/μg/mL原溶液測(cè)定值μg/mL加標(biāo)回收測(cè)定值μg/mL回收率/%1#1.001.282.2699.02.001.303.2498.53.001.344.2698.72#4.006.7410.3095.86.006.7112.1497.28.006.6913.7595.03#1.001.362.38102.02.001.343.41103.54.001.375.41101.04#1.001.802.82102.02.001.783.82102.04.001.815.7899.25#1.002.203.24104.02.002.194.1799.04.002.236.1598.0表34鈉元素加標(biāo)回收試驗(yàn)加標(biāo)量/μg/mL原溶液測(cè)定值μg/mL加標(biāo)回收測(cè)定值μg/mL回收率/%6#4.008.0011.6499.06.007.9713.2696.28.007.9615.56103.07#2.002.424.3496.03.002.395.2996.74.002.406.2295.58#2.004.106.11100.54.004.158.1098.85.004.138.9496.21#2.005.657.72103.55.005.6810.4896.08.005.6413.2995.69#5.008.2012.9795.47.008.1714.8295.010.008.1917.7795.8表35鋅元素加標(biāo)回收試驗(yàn)加標(biāo)量/μg/mL原溶液測(cè)定值μg/mL加標(biāo)回收測(cè)定值μg/mL回收率/%10#6.008.0113.5199.78.007.9715.2699.110.008.0017.0798.711#1.002.023.02100.02.002.044.0299.04.002.016.01100.01#4.004.588.58100.05.004.569.5098.86.004.5910.62100.512#4.005.829.6796.25.005.7910.6096.26.005.8011.7699.313#6.007.6713.5798.38.007.6915.4597.010.007.6417.2796.3表36硅元素加標(biāo)回收試驗(yàn)加標(biāo)量/μg/mL原溶液測(cè)定值μg/mL加標(biāo)回收測(cè)定值μg/mL回收率/%14#1.0010.8011.83103.02.0010.8512.92103.53.0010.8713.7997.35.0010.7915.6897.81#1.002.613.5897.02.002.594.5397.04.002.656.72101.712#2.003.165.1398.53.003.186.21101.04.003.227.23100.215#3.004.197.21100.64.004.218.1899.25.004.179.1299.0從上述各待測(cè)元素加標(biāo)回收試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,本方法測(cè)定鋰、鈉、鋅、硅元素的回收率在95.0~104.0之間,滿足不同含量的準(zhǔn)確度要求。2.5.2精密度為考察本方法的精密度,本實(shí)驗(yàn)對(duì)各待測(cè)元素氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅、二氧化硅含量不同的統(tǒng)一樣品進(jìn)行了11次重復(fù)測(cè)定,統(tǒng)計(jì)平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表37。現(xiàn)有的統(tǒng)一樣有1#(硫化釤)、2#(硫化鈰)、3#(硫化釤)、8#(硫化釤)、12#(硫化鑭鈰)、16#(硫化鑭鈰)、17#(硫化鈰)。其中4#統(tǒng)一樣是由0.2000g的3#統(tǒng)一樣中加入4μg/mL的鋰元素制成,標(biāo)加的溶液全程參與樣品的溶解過程,分取10倍后進(jìn)行測(cè)定。同理,5#統(tǒng)一樣是由0.2000g的3#中標(biāo)加8μg/mL的鋰元素制成,分取10倍后進(jìn)行測(cè)定。6#統(tǒng)一樣由0.2000g的2#中加入4μg/mL的鈉元素制成,利用原液進(jìn)行測(cè)定。7#統(tǒng)一樣由0.2000g的2#中加入20μg/mL的鈉元素,溶解后定容至100mL容量瓶中,移取5mL至50mL容量瓶中,稀釋至刻度,混勻,測(cè)定。9#統(tǒng)一樣由0.2000g的8#中加入40μg/mL的鈉元素制成,分取10倍后進(jìn)行測(cè)定。10#統(tǒng)一樣由0.2000g的16#中加入8μg/mL的鋅元素制成,原液測(cè)定。11#統(tǒng)一樣由0.2000g的16#中加入20μg/mL的鋅元素制成,溶解后定容至100mL容量瓶中,移取5mL至50mL容量瓶中,稀釋至刻度,混勻后進(jìn)行測(cè)定。13#統(tǒng)一樣由0.2000g的1#中加入30μg/mL的鋅元素制成,溶解后定容至100mL容量瓶中,移取5mL至50mL容量瓶中,稀釋至刻度,混勻后進(jìn)行測(cè)定。14#統(tǒng)一樣是由0.2000g的17#中加入10μg/mL的硅元素制成,原液測(cè)定。15#統(tǒng)一樣是由0.2000g的12#中加入10μg/mL的硅元素制成,分取10倍進(jìn)行測(cè)定。表37精密度試驗(yàn)樣品編號(hào)測(cè)試元素測(cè)試結(jié)果/%平均值/%標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD/%1#Li2O0.124、0.129、0.115、0.125、0.125、0.121、0.119、0.121、0.114、0.116、0.1210.1210.00473.882#Li2O0.742、0.758、0.721、0.724、0.733、0.721、0.725、0.736、0.724、0.719、0.7210.7300.01201.643#Li2O1.379、1.394、1.404、1.425、1.373、1.404、1.414、1.454、1.429、1.398、1.4031.4070.02301.634#(合成)Li2O1.913、1.898、1.946、1.895、1.924、1.867、1.932、1.893、1.912、1.855、1.9051.9040.02661.405#(合成)Li2O2.395、2.464、2.385、2.421、2.422、2.451、2.398、2.413、2.412、2.433、2.4342.4210.02390.986#(合成)Na2O0.521、0.491、0.521、0.498、0.491、0.494、0.484、0.504、0.488、0.509、0.5130.5010.01322.637#(合成)Na2O1.622、1.589、1.557、1.564、1.533、1.492、1.482、1.583、1.564、1.592、1.5221.5550.04342.798#Na2O2.784、2.852、2.863、2.789、2.864、2.755、2.796、2.844、2.831、2.815、2.7662.8140.03891.381#Na2O3.762、3.851、3.942、3.965、3.897、3.864、3.798、3.858、3.921、3.857、3.9393.8780.06261.619#(合成)Na2O5.549、5.469、5.538、5.592、5.585、5.566、5.519、5.459、5.568、5.521、5.5395.5370.04310.7710#(合成)ZnO0.482、0.494、0.512、0.493、0.504、0.494、0.485、0.484、0.496、0.505、0.4940.4950.00921.8611#(合成)ZnO1.275、1.259、1.253、1.254、1.264、1.263、1.242、1.251、1.264、1.239、1.2281.2540.01341.071#ZnO2.862、2.984、2.894、2.866、2.942、2.968、2.912、2.831、2.815、2.894、2.9212.8990.05351.8412#ZnO3.621、3.694、3.735、3.768、3.712、3.642、3.785、3.714、3.694、3.757、3.7623.7170.05211.4013#(合成)ZnO4.782、4.714、4.684、4.733、4.715、4.766、4.781、4.742、4.713、4.659、4.6554.7220.04430.9414#(合成)SiO21.064、1.037、1.089、1.052、1.064、1.057、1.058、1.055、1.059、1.061、1.0631.0600.01231.161#SiO22.764、2.812、2.785、2.713、2.744、2.725、2.765、2.788、2.794、2.737、2.7422.7610.03141.1412#SiO23.398、3.421、3.403、3.384、3.417、3.321、3.422、3.393、3.314、3.256、3.3533.3710.05381.6015#(合成)SiO24.384、4.397、4.424、4.365、4.382、4.389、4.464、4.379、4.395、4.426、4.4664.4060.03410.772.5.3方法對(duì)照試驗(yàn)將統(tǒng)一樣品按本方法分別測(cè)定氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅的結(jié)果,與原子吸收光譜法得出的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照。數(shù)據(jù)見下表38。表38方法對(duì)照結(jié)果統(tǒng)一樣編號(hào)測(cè)定元素本方法/%原子吸收光譜法/%1#Li2O0.140.122#Li2O0.750.713#Li2O1.431.384#(合成)Li2O1.911.855#(合成)Li2O2.362.306#(合成)Na2O0.520.487#(合成)Na2O1.631.558#Na2O2.762.491#Na2O3.833.969#Na2O5.535.3710#(合成)ZnO0.500.4611#(合成)ZnO1.261.311#ZnO2.852.9612#ZnO3.673.6113#(合成)ZnO4.774.84由上表可知,不同方法比對(duì)結(jié)果一致性好,準(zhǔn)確度滿意。3結(jié)論3.1本方法采用直接酸溶、標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定稀土硫化物中氧化鋰、氧化鈉、氧化鋅和二氧化硅含量。3.2通過共存元素干擾試驗(yàn)選擇了最優(yōu)譜線。3.3通過前處理?xiàng)l件試驗(yàn),選擇了最優(yōu)的前處理方法。3.4通過基體濃度試驗(yàn)證明本方法無基體效應(yīng)影響。3.5通過檢出限和測(cè)定下限的試驗(yàn),確定本方法中氧化鋰的測(cè)定范圍為0.10%~3.0%、氧化鈉的測(cè)定范圍為0.50%~5.00%、氧化鋅的測(cè)定范圍為0.50%~5.00%、二氧化硅的測(cè)定范圍為1.00%~5.00%。3.6通過加標(biāo)回收試驗(yàn)和方法比對(duì)試驗(yàn),驗(yàn)證了方法準(zhǔn)確性。加標(biāo)回收率在95.0%~104.0%之間。3.7通過精密度試驗(yàn)驗(yàn)證了本方法的精密度,RSD<4%。(三)驗(yàn)證數(shù)據(jù)結(jié)果分析1原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)包頭市宏博特科技有限責(zé)任公司及包頭稀土研究院對(duì)各驗(yàn)證單位反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的統(tǒng)計(jì),并進(jìn)行格拉布斯檢驗(yàn)、等精度檢驗(yàn)(柯克倫檢驗(yàn))。試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和檢驗(yàn)結(jié)果見數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告。2對(duì)于岐離和離群數(shù)據(jù)的分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)取舍在統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)上還應(yīng)符合化學(xué)分析特點(diǎn),對(duì)于岐離和離群數(shù)據(jù)是否留用,試驗(yàn)采取的判斷方式:參照GB/T6379.2-2004《測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部分:確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法》先進(jìn)行格拉布斯檢驗(yàn),對(duì)于檢驗(yàn)為岐離的數(shù)據(jù)進(jìn)行保留,對(duì)于離群的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。當(dāng)最大或最小的平均值經(jīng)檢驗(yàn)為離群值,則將其剔除,對(duì)剩下的平均值重復(fù)進(jìn)行檢驗(yàn);再進(jìn)行柯克倫檢驗(yàn),對(duì)于檢驗(yàn)為岐離的數(shù)據(jù)進(jìn)行保留,對(duì)于離群的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。當(dāng)最大標(biāo)準(zhǔn)差經(jīng)檢驗(yàn)判斷為離群值后,將其進(jìn)行剔除,對(duì)剩下的數(shù)據(jù)再次進(jìn)行柯克倫檢驗(yàn)。3重復(fù)性限和再現(xiàn)性限計(jì)算實(shí)驗(yàn)中原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法分別對(duì)多個(gè)水平統(tǒng)一樣的所有保留數(shù)據(jù)進(jìn)行了重復(fù)性限和再現(xiàn)性限計(jì)算,計(jì)算結(jié)果見精密度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告。四、與國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對(duì)比情況本標(biāo)準(zhǔn)為新制定標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容全面,條款清晰,測(cè)定范圍廣

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