【国家标准(GB)】 铁矿石 锌含量的测定 火焰原子吸收光谱法

ICS 73. 060. 10
中华人民共和国国家标准
GB/T6730.53-—2004
铁矿石
锌含量的测定
火焰原子吸收光谱法
Iron oresDetermination of zinc content-Flame atomic absorption spectrometric method(ISO 13310:1997,MOD)
2004-03-24发布
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
2004-09-01实施
GB/T6730.53—2004
本标准修改采用国际标准1SO13310：1997《铁矿石锌含量的测定火焰原子吸收光谱法》。本标准与国际标准ISO13310：1997相比较，主要做了如下修改：a）ISO13310：1997的\3原理”条没有明确测定波长213.9nm，本标准在该条予以明确。b）ISO13310：1997的\5仪器”条没有列出分析所需“30mL铂埚”和“200mL分液漏斗”，本标准分别在5.2条和5.4条中加以补充。c）ISO13310:1997的7.4.2条中碳酸钠的用量，在本标准中由\0.5g\修改为1.00g”，使残渣更易熔解完全。本标准“表1试液的分取中对“补加碳酸钠的量”也相应进行了修改。本标的附录A为规范性附录，附录B和附录C为资料性附录。本标推由中国钢铁工业协会提出。本标准由治金工业信息标准研究院归口。本标准主要起草单位：宝山钢铁股份有限公司、冶金工业信息标准研究院。本标准主要起草人：陈英颖、王伟敏、纪红玲、刘小平、徐元财、朱莉。铁矿石锌含量的测定
火焰原子吸收光谱法
GB/T 6730.53—2004
警告一一使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准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
本标准规定了火焰原子吸收光谱法测定铁矿石中锌含量。本标准适用于天然铁矿石、铁精矿和块矿，包括烧结产品中锌含量的测定。测定范围（质量分数）：0. 001%~0. 5%。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标推，然而，鼓励根据本标准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标准。GB/T6682分析实验室用水规范和试验方法（neqISO3697：1987）GB/T6730.1铁矿石化学分析方法分析用预干燥试样的制备（idtISO7764：1985）GB/T10322.1铁矿石取样和制样方法（idtISO3082：1998）GB/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶（neqISO1042：1983）GB/T 12808
实验室玻璃仪器单标线吸量管（neqISO648：1977）3原理
试样用盐酸和氢氟酸分解，除去二氧化硅，硝酸氧化。盐酸溶解盐类，过滤。残渣经灰化、灼烧后，用碳酸钠熔融，在盐酸中浸取熔融物，保留残渣回收液。滤液用4-甲基-2-戊酮（MIBK)萃取分离铁，回收水相。用硝酸破坏剩余的4-甲基-2-戊酮（MIBK）并挥发至近干，用盐酸溶解盐类与残渣回收液合并。在原子吸收光谱仪上，用空气-乙炔火焰，于波长213.9nm处进行测量。4试剂和材料
分析中除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水，符合GB/T6682的规定。
4.1碳酸钠（Na2CO.）,无水。
4.24-甲基-2-戊酮（MIBK）。
4.3盐酸(1.19 g/mL)。
4.4盐酸(10+6)：以盐酸（p1.19g/mL)稀释。4.5盐酸(1+1):以盐酸(p1.19 g/mL)稀释。4.6盐酸（2+98)：以盐酸(o1.19g/mL)稀释。4.7 硝酸(p1.42g/mL)。
4.8氢氟酸（o1.15g/mL）。
4.9锌标准溶液
GB/T6730.53—2004
4.9.1锌标准储备液（1000μg/mL）：称取1.0000g金属锌［纯度（质量分数）99.9%］，加40mL盐酸（4.5），加热溶解。冷却后，将溶液移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1000 μg锌。
4.9.2锌标准溶液（100μg/mL）：分取10.00mL锌标准储备液（4.9.1）至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100g锌。4.9.3锌标准溶液（10μg/mL）：分取10.00ml锌标准溶液（4.9.2）至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混勾。此溶液1mL含10μg锌。5仪器
普通实验室仪器，包括单刻度容量瓶和单刻度移液管，分别符合GB/T12806和GB/T12808的规定。
5.1铂埚，30mL。
5.2聚四氟乙烯（PTFE)烧杯,300mL。5.3分液漏斗，200mL。
5.4原子吸收光谱仪，配备空气-乙炔燃烧器、锌空心阴极灯。在仪器最佳工作条件下，所用原子吸收光谱仪应能达到下列指标：最低灵敏度：最高浓度校准溶液（7.4.4)的吸光度应不小于0.25。a)
b）工作曲线的线性：用同样的方法测定时，工作曲线顶部20%与底部20%浓度范围的斜率值（表示为吸光度的变化)之比不应小于0.7。最低稳定性：最高浓度校准溶液与零浓度校准溶液，经多次重复测定，吸光度的标准偏差与最c)
高浓度校准溶液吸光度平均值之比应分别小于1.5%和0.5%。注1：建议使用纸带记录仪或数字仪读数，评价a）,b)，c)各项指标及以后的测量。注2：仪器参数因仪器型号而异，下列参数可供参考：锌空心阴极灯电流/mA
波长/nm
空气流速/《L/min）
乙炔流速/（L/min）
对上述气体流量不合适的系统，给出气体流量比率仍可能是一个有用的参数。6取样和制样
6.1实验室试样
按照GB/T10322.1进行取制样。一般试样粒度应小于100μm。如试样中化合水或易氧化物含量高时，其粒度应小于160m。
6.2预干燥试样的制备
充分混勾实验室试样，缩分法取样。按照GB/T6730.1在105℃土2℃下干燥试样。7分析步骤
警告：应按照原子吸收光谱仪制造商的说明去点燃和熄灭空气-乙炔燃烧器，以避免可能的爆炸危险。
7.1测定次数
按照附录A，对同一预干燥试样，至少独立测定两次。注：“独立”是指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本分析方法中，此条件意味着同一操作者在不同的时间或不同操作者进行重复测定，包括采用适当的再校准。7.2试料量
称取2.00g预干燥试样（6.2），准确至0.0001g。2
7.3空白试验及验证试验
7.3.1空白试验：随同试料分析做空白试验。7.3.2验证试验：随同试料分析同类型标准样品做验证试验。7.4测定
7.4.1试料的分解
GB/T 6730.53--2004
将试料（7.2)置于聚四氟乙烯烧杯中，用少许水湿润，加人40mL盐酸（4.3）和10mL氢氟酸（4.8），加热至近干。冷却。加人5mL硝酸（4.7)溶解，加热至近于。冷却。加人10mL盐酸（4.3），加热溶解盐类并继续蒸干。加入5mL盐酸（4.3）和10mL水溶解盐类。稍冷，以中速滤纸过滤，用盐酸（4.6）洗涤烧杯及残渣至滤纸上的黄色消失为止，再用热水洗涤滤纸3次，滤液及洗液用250mL烧杯盛接，保留残渣。
7.4.2残渣的处理
将7.4.1的残渣连同滤纸放入铂中，低温干燥、灰化，在550℃高温炉中灼烧。冷却。加1.00g碳酸钠（4.1）,放人已升温至1000℃的高温炉中熔融20min，取出冷却。加5mI.盐酸（4.5)浸出熔融物，保留溶液。
7.4.3萃取
将7.4.1的滤液及洗液加热浓缩至近干，加20mL盐酸（4.4)溶解盐类，转移至分液漏斗中。再用20mL盐酸（4.4)清洗烧杯，继续转移至分液漏斗中。加人50mL4-甲基-2-戊酮（MIBK）（4.2），充分振荡1min，静置分层。将水相转人250mL烧杯中。有机相加10mL盐酸（4.4)再次萃取30s，二次水相合并。加5mL硝酸（4.3)加热至近干破坏有机物，冷却。加15mL盐酸（4.5），加热溶解。冷却。此溶液与7.4.2溶液合并，移人50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。根据被测试样的锌量（见表1）决定是否需要稀释。如需稀释，将试液分取适当量至250mL烧杯中，按表1补加碳酸钠（4.1)和盐酸（4.5），加热除去二氧化碳，冷却至室温，移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。该溶液为最终试液。表1试液的分取
锌含量（质量分数)/%
0.001~0.05
>0. 05～0. 20
>0. 20～0. 25
>0. 25~~0. 50
7.4.4校准溶液的制备
分取体积/mL
补加碳酸钠（4.1)的量/g
补加盐酸（4.5)的量/mL
取6个250mL烧杯，分别加人2.00g碳酸钠（4.1)和20mL盐酸（4.3），然后按表2所示加人定量的锌标准溶液（4.9.2和4.9.3）。加热溶解并煮沸。冷却至室温，移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混勾。
表2校准溶液
溶液编号
锌标准溶液（4.9.2)/ml
锌标准溶液（4.9.3)/ml
锌含量/（μg/ml）
GB/T 6730.53-2004
7.4.5测量
在已调整好的原子吸收光谱仪（见5.4）上，以空气-乙炔火焰，用水调零，按浓度从低到高的顺序吸人系列校准溶液（7.4.4），于波长213.9nm处测量吸光度。以锌浓度为横指标，净吸光度（减去“零浓度”溶液的吸光度)为纵坐标，绘制工作曲线。在同样的仪器条件下吸人空白试验溶液、试料溶液和验证用标准样品溶液，测量试液的吸光度。根据净吸光度（减去空白试液吸光度），从工作曲线上查得相应的锌含量。8结果计算
8.1锌含量的计算
按式(1)计算试样中锌含量（质量分数）wW(zn），数值以%表示：(2n）)
式中：
锌的质量分数，%；
最终试液中的锌浓度，μg/mL；V-最终试液的体积,mL；
X 10 000
V—分取试液(7.4.3)(见表1)的体积，mL。未稀释时，V,=50，m-
一试料的质量，g。
8.2分析结果的一般处理
8.2.1重复性和允许差bZxz.net
本分析方法的精度由下列回归方程\表示Ra - 0.041 5 X +0.001 1..
P = 0. 104 8 X + 0. 003 0 ..Ga = 0.014 7 X+ 0.000 4 -..
Qt = 0. 035 5 X + 0. 001 0 -.式中：
预干燥试样的锌含量，以质量百分数表示，计算如下：实验室内，按公式（2)和（4)计算，其为两次重复测定结果的算术平均值；.（1)
（(2)
（4）
（5）
~一实验室间，按公式（3)和(5)计算，其为两个实验室最终结果(8.2.5)的算术平均值。a—实验室内重复测定的标准偏差；L——实验室间的标准偏差；
R——实验室内重复测定的允许差（重复性）;P
实验室间的允许差。
8.2.2分析结果的确定
按照附录A中步骤，根据公式（1）计算独立重复测量结果，与重复测定允许差（R。）进行比较，来确定分析结果。
8.2.3实验室间精密度
实验室间精密度用以评价两个实验室报告的最终结果之间的一致性。两个实验室按照8.2.2中规1)参见附录 B和附录 C。
定的相同步骤报告结果后，计算：式中：
实验室1报告的最终结果；
μ2-——实验室2报告的最终结果；一最终结果的平均值。
μ + μ2
如果lμ—μz/≤P(见8.2.1),最终结果是-致的。8.2.4分析值的验收
GB/T 6730.53—2004
分析值的验收使用认证标准样品进行验证。步骤与以上所述相同。确认精密度后，实验室最终结果与标准值A。比较。如：
a）lμ一A。l≤C,测量值与标准值之间无显著差异。b）Iμ。A。[>C,测量值与标准值之间有显著差异。式中：
u—标准样品的测量值；
A。—标准样品的标准值；
C——该值取决于所使用标准样品的种类。对通过实验室间确定的标准样品：+ViAe)
C=2/a-
式中V(Ac)是标准值A。的方差。对仅有一个实验室确定的标准样品：C
注：除非已确证该标准值没有偏差，否则不应采用此类标准样品。8.2.5最终结果的计算
试样的最终结果是可接受分析值的算术平均值，也可按附录A中的规定进行操作，计算到小数点后第五位，并按下列方法修约到小数点后第三位：a）当小数的第四位数字小于5，舍去此数，第三位数字不变。当小数的第四位数字是5，而第五位数字不是0，或当小数的第四位数字比5大，第兰位数字进1b）
当小数的第四位数字是5，而第五位数字是0，舍去5，第三位数字是0、2、4、6、8时，第三位数字c）
不变，如果第三位数字是1、3、5、7、9，则第三位数字进1。8.3氧化物换算系数
W(Zno) [%] = 1. 244 7 w(zn)[%]9试验报告
试验报告应包括下列信息：
测试实验室名称和地址；
b）试验报告发布日期；
c）本标准的编号；
d）试样本身必要的详细说明；
分析结果；
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标准样品名称和结果；
测定过程中存在的任何异常特性和在本标准中没有规定的可能对试样或标准样品的分析结果产生影响的任何操作。
注：Ra见8.2.1中定义。
附录A
（规范性附录）
试样分析值接受程序流程图
从独立的重复结果开始
测定 X1、X2
XiX21≤Ra
再次测定X3
min≤1.2 Rd
再次测定 X4
μ=中位值(X1,X2,X3,X)
Xi+X2+X3
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X+X2+X3+X4
GB/T 6730.53—2004
附录B
(资料性附录)
垂复性和允许差公式推导
在8.2.1中的回归方程是于1981年～1982年，由9个国家22个实验室对7个铁矿石样品进行国际共同分析试验结果统计得到的。附录C中给出了精密度数据的处理图。用于试验的试样列于表B.1中。
表B.1试样锌的含量
Sishen铁矿石（76-16）
Robe River (76-21)
Stollberg(79-1)
Whyalla矿石(79-13)
Purpur 矿石(80-1)
锌含量(质量分数)/%
注1：国际试验报告和结果的分析统计（文献ISO/TC102/SC2N702，1982年9月；N704E，1983年5月）可在ISO/TC 102/SC2或ISO/TC 102秘书处得到。注2：统计分析按照ISO5725：1986，精密度测试方法已修订，并出版了第1,2，3，4，5，6部分）8
实验室内重复性和再现性测定标准方法的原理进行（现附录C
（资料性附录）
国际共同分析试验得到的精密度数据注：图C.1是8.2.1方程的图示。0.06
精密度对锌含量X的最小二乘法拟合图GB/T6730.53-2004
锌含量(质量分数)/%
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