GB/T 8152.17-2023 铅精矿化学分析方法 第17部分：铝、镁、铁、铜、锌、镉、砷、锑、铋、钙含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　ICS 77 . 120 . 60 CCS H 13

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 8152 . 17—2023

　　铅精矿化学分析方法

　　第 17 部分 : 铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、

　　锑 、铋 、钙含量的测定

　　电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　Methods for chemical analysis of lead concentrates—

　　part 17 : Determination of aluminum, magnesium, iron, copper, zinc ,

　　cadmium, arsenic, antimony, bismuth and calcium contents—

　　Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry

　　2023-05-23 发布 2023-12-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 8152 . 17—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 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 。

　　本文件是 GB/T 8152《铅精矿化学分析方法》的第 17 部分 ' GB/T 8152 已经发布了以下部分:

　　— 第 1 部分:铅量的测定 酸溶解-EDTA滴定法 ;

　　— 第 2 部分:铅量的测定 硫酸铅沉淀-EDTA返滴定法 ;

　　— 第 3 部分:三氧化二铝量的测定 铬天青 S分光光度法 ;

　　— 第 4 部分:锌量的测定 EDTA滴定法 ;

　　— 第 5 部分:砷量的测定 原子荧光光谱法 ;

　　— 第 6 部分:极谱法测定铋量 ;

　　— 第 7 部分:铜量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 8 部分:二硫代二安替比林甲烷分光光度法测定铋量 ;

　　— 第 9 部分:氧化镁的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 10 部分:银量和金量的测定 铅析或灰吹火试金和火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 11 部分:汞含量的测定 原子荧光光谱法和固体进样直接法 ;

　　— 第 12 部分:镉量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 13 部分:铊量的测定 电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体-原子发射光谱法 ;

　　— 第 14 部分:二氧化硅含量的测定 钼蓝分光光度法 ;

　　— 第 15 部分:可溶性铅含量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 16 部分:氧化钙含量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 17 部分:铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 。

　　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 。

　　本文件由中国有色金属工业协会提出 。

　　本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口 。

　　本文件起草单位:北矿检测技术股份有限公司 、广东省科学院工业分析检测中心 、昆明冶金研究院有限公司 、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司 、紫金矿业集团股份有限公司 、江西铜业铅锌金属有限公司 、国标(北京)检验认证有限公司 、湖南省有色地质勘察研究院 、南通海关综合技术中心 、大冶有色设计研究院有限公司 、山东恒邦冶炼股份有限公司 、富民薪冶工贸有限公司 、铜陵有色金属集团控股有限公司 。

　　本文件主要起草人:韩晓 、阮桂色 、方迪 、苏春风 、马艳芳 、刘英波 、袁丽丽 、邱清良 、唐华全 、胡梦桥 、孙云超 、窦怀智 、刘艳 、栾海光 、孔凡丽 、王静 、熊晓燕 、杨赞金 、林叶 、刘永玉 、代斌 、黄利宁 、丁菊香 、刘晓燕 、王飞虎 、冯俊华 、吴勇 、张育诚 、刘敏 。

　　I

　　GB/T 8152 . 17—2023

　　引 言

　　铅精矿是生产金属铅 、铅合金 、铅化合物等的主要原料 ' 铅在我国有色金属消费中仅次于铜 、铝 、锌 。 GB/T 8152《铅精矿化学分析方法》规定了铅精矿中各元素含量的化学分析方法 ' 旨在满足铅精矿质量仲裁和检验的需求。

　　GB/T 8152 由 17 个部分组成:

　　— 第 1 部分:铅量的测定 酸溶解-EDTA滴定法 ;

　　— 第 2 部分:铅量的测定 硫酸铅沉淀-EDTA返滴定法 ;

　　— 第 3 部分:三氧化二铝量的测定 铬天青 S分光光度法 ;

　　— 第 4 部分:锌量的测定 EDTA滴定法 ;

　　— 第 5 部分:砷量的测定 原子荧光光谱法 ;

　　— 第 6 部分:极谱法测定铋量 ;

　　— 第 7 部分:铜量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 8 部分:二硫代二安替比林甲烷分光光度法测定铋量 ;

　　— 第 9 部分:氧化镁的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 10 部分:银量和金量的测定 铅析或灰吹火试金和火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 11 部分:汞含量的测定 原子荧光光谱法和固体进样直接法 ;

　　— 第 12 部分:镉量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 13 部分:铊量的测定 电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体-原子发射光谱法 ;

　　— 第 14 部分:二氧化硅含量的测定 钼蓝分光光度法 ;

　　— 第 15 部分:可溶性铅含量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 16 部分:氧化钙含量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 17 部分:铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法。

　　原系列国家标准方法中 ' 锌用容量法测定 ' 铝用分光光度法测定 ' 钙 、镁 、镉 、铜用原子吸收光谱法测定 ' 砷用原子荧光光度法测定 ' 锑用硫酸铈滴定法测定等。 铅精矿中砷 、铜 、铋等杂质元素含量已超出原系列方法标准的测定范围上限 ' 而且铁元素无测定方法 ' 因此建立电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定铅精矿中的杂质元素具有很重要的现实意义和必要性。

　　"

　　GB/T 8152 . 17—2023

　　铅精矿化学分析方法

　　第 17 部分:铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、

　　锑 、铋 、钙含量的测定

　　电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　警示 — 使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本文件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

　　本文件描述了铅精矿中铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙含量的测定方法。

　　本文件适用于铅精矿中铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙含量的测定。 各元素测定范围见表 1 。

　　表 1 各元素的测定范围

　　元素

　　测定范围(质量分数)

　　%

　　元素

　　测定范围(质量分数)

　　%

　　Al

　　0. 050~2 . 00

　　cd

　　0. 030~0 . 20

　　Mg

　　0 . 10~2 . 00

　　As

　　0. 020~2 . 00

　　Fe

　　2 . 00~10 . 00

　　sb

　　0 . 010~10 . 00

　　cu

　　0 . 50~8 . 00

　　Bi

　　0 . 030~5 . 00

　　zn

　　0 . 50~10 . 00

　　ca

　　0 . 50~3 . 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/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　3 术语和定义

　　本文件没有需要界定的术语和定义。

　　4 原理

　　试料用硝酸 、盐酸 、氢氟酸 、高氯酸分解 ' 在混合酸介质中 ' 用电感耦合等离子体原子发射光谱仪 ' 在各元素选定的波长处测定其发射强度 ' 按标准工作曲线法计算各元素的质量分数。

　　1

　　GB/T 8152 . 17—2023

　　5 试剂与材料

　　除非另有说明 ' 在分析中仅使用确认为分析纯及以上纯度的试剂。

　　5 . 1 水 ' GB/T 6682 ' 二级及以上纯度。

　　5 . 2 盐酸(p=1 . 19 g/mL) 。

　　5 . 3 硝酸(p=1 . 42 g/mL) 。

　　5 . 4 氢氟酸(p=1 . 15 g/mL) 。

　　5 . 5 高氯酸(p=1 . 67 g/mL) 。

　　5 . 6 盐酸(1+1) 。

　　5 . 7 硝酸(1+1) 。

　　5 . 8 混合酸:盐酸 、硝酸和水体积比为 3 : 1 : 4 。

　　5 . 9 铝标准贮存溶液:称取 1 . 000 0 g 金属铝( w Al ≥99 . 99%)置于 300 mL烧杯中 ' 加入 50 mL盐酸(5 . 6) ' 低温加热至溶解完全 ' 取下冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中 ' 加入 50 mL盐酸(5 . 6) ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg 铝 。

　　5 . 10 镁标准贮存溶液:称取 1 . 658 4 g 氧化镁( w Mgo ≥99 . 99% ' 预先于 800 ℃灼烧至恒重) ' 置于300 mL烧杯中 ' 盖上表面皿 ' 缓慢加入 40 mL盐酸(5 . 6) ' 低温加热至溶解完全 ' 取下冷却 ' 用水洗涤表面皿及杯壁 ' 移入 1 000 mL容量瓶中 ' 补加 60 mL盐酸(5 . 6) ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含1 mg镁。

　　5 . 1 1 铁标准贮存溶液:称取 1 . 000 0 g 金属铁( w Fe ≥99 . 99%)置于 300 mL烧杯中 ' 加入 50 mL盐酸(5 . 6) ' 低温加热至溶解完全 ' 取下冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中 ' 加入 50 mL盐酸(5 . 6) ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg铁。

　　5 . 12 铜标准贮存溶液:称取 1 . 000 0 g金属铜( w cu ≥99 . 99%)置于 300 mL烧杯中 ' 加入 50 mL硝酸(5 . 7) ' 低温加热至溶解完全 ' 加热除去氮的氧化物 ' 取下冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中 ' 加入 50 mL硝酸(5 . 7) ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg铜。

　　5 . 13 锌标准贮存溶液:称取 1 . 000 0 g 金属锌( w zn ≥99 . 99%)置于 300 mL烧杯中 ' 加入 50 mL硝酸(5 . 7) ' 低温加热至溶解完全 ' 加热除去氮的氧化物 ' 取下冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中 ' 加入 50 mL硝酸(5 . 7) ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg锌。

　　5 . 14 镉标准贮存溶液:称取 1 . 000 0 g 金属镉( w cd ≥99 . 99%)置于 300 mL烧杯中 ' 加入 50 mL硝酸(5 . 7) ' 低温加热至溶解完全 ' 加热除去氮的氧化物 ' 取下冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中 ' 加入 50 mL硝酸(5 . 7) ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg镉。

　　5 . 15 砷标准贮存溶液:称取 1 . 320 3 g 三氧化二砷(基准 ' 预先在 100 ℃ ~105 ℃烘箱烘 1 h ' 置于干燥器冷却至室温)于烧杯中 ' 加入 10 mL~20 mL氢氧化钠溶液(200 g/L) ' 低温加热至溶解完全 ' 将溶液移入 1 000 mL容量瓶 ' 用水稀释至 200 mL~300 mL' 加入 2~3 滴 3 g/L酚酞指示剂 ' 滴入硫酸(1+ 3)至溶液褪色为止 ' 冷却至室温 ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg砷。

　　5 . 16 锑标准贮存溶液:称取 1 . 000 0 g 金属锑( w sb ≥99 . 99%)置于 300 mL烧杯中 ' 加入 75 mL盐酸(5 . 2) 、25 mL硝酸(5 . 3) ' 低温加热至溶解完全 ' 取下冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中 ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg锑。

　　5 . 17 铋标准贮存溶液:称取 1 . 000 0 g 金属铋( w Bi ≥99 . 99%)置于 300 mL烧杯中 ' 加入 75 mL盐酸(5 . 6) 、25 mL硝酸(5 . 7) ' 低温加热至溶解完全 ' 取下冷却。 移入 1 000 mL容量瓶中 ' 用水稀释至刻度 ' 混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg铋。

　　5 . 18 钙标准贮存溶液:称取 1 . 399 2 g 氧化钙( w cao ≥99 . 99% ' 预先于 800 ℃灼烧至恒重) ' 置于300 mL烧杯中 ' 盖上表面皿 ' 缓慢加入 40 mL盐酸(5 . 6) ' 低温加热至溶解完全 ' 取下冷却 ' 用水洗涤表

　　2

　　GB/T 8152 . 17—2023

　　面皿及烧杯壁'移入 1 000 mL容量瓶中'补加 60 mL盐酸(5 . 6)'用水稀释至刻度'混匀 。此溶液 1 mL含 1 mg钙 。

　　5 . 19 铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙混合标准溶液:分别移取 10. 00 mL铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙标准贮存溶液(5 . 9~5 . 18'也可使用国家有证标准贮存溶液)于 200 mL容量瓶中'加入 20 mL混合酸(5 . 8)'用水稀释至刻度'混匀 。此溶液 1 mL分别含 50 μg铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙 。

　　5 . 20 氩气:体积分数 ≥99 . 996% 。

　　6 仪器

　　电感耦合等离子体原子发射光谱仪 。在仪器的最佳工作条件下'凡能达到下列指标者均可使用 。

　　— 仪器分辨率:200 nm处光谱分辨率应小于 0. 01 nm 。

　　— 仪器的短期稳定性:测量 10 次最小浓度的标准溶液中各元素的发射强度'计算其标准偏差'其相对标准偏差应小于 2 . 0% 。

　　— 各元素的推荐分析谱线波长见表 2 。

　　表 2 各元素的推荐分析谱线波长

　　元素

　　波长nm

　　元素

　　波长nm

　　Al

　　396 . 152

　　cd

　　214 . 439

　　Mg

　　285 . 213

　　As

　　193 . 696

　　Fe

　　259 . 940

　　sb

　　206 . 834

　　cu

　　327 . 395

　　Bi

　　223 . 061

　　zn

　　206 . 200

　　ca

　　422 . 673

　　7 样品

　　7 . 1 样品粒度应不大于 0. 096 mm 。

　　7 . 2 样品应在 105 ℃ ±5 ℃烘箱中烘干 2 h'并置于干燥器中冷却至室温备用 。

　　8 试验步骤

　　8 . 1 试料

　　称取 0. 10 g样品'精确至 0. 000 1 g 。

　　8 . 2 平行试验

　　做两份平行试验 。

　　8 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验 。

　　3

　　GB/T 8152 . 17—2023

　　8 . 4 测定

　　8 . 4 . 1 将试料(8 . 1)置于 250 mL聚四氟乙烯烧杯中 ' 加入 15 mL硝酸(5 . 3) ' 低温加热溶解 10 min~ 20 min ' 取下稍冷 ' 加入 5 mL盐酸(5 . 2) ' 3 mL氢氟酸(5 . 4) ' 2 mL高氯酸(5 . 5) ' 低温加热至近干 ' 加入20 mL混合酸(5 . 8) ' 冲洗杯壁 ' 加热溶解盐类 ' 冷却后移入 100 mL容量瓶中 ' 用水稀释至刻度 ' 混匀 。

　　8 . 4 . 2 按表 3 分取试液 ' 补加混合酸(5 . 8)于 100 mL容量瓶中 ' 用水稀释至刻度 ' 混匀 。

　　表 3 分取试液体积及补加混合酸(5 . 8)体积

　　被测元素的质量分数

　　%

　　分取试液体积mL

　　补加混合酸(5 . 8)体积

　　mL

　　0 . 010~1 . 00

　　—

　　—

　　>1 . 00~5 . 00

　　20 . 00

　　16

　　>5 . 00

　　10 . 00

　　18

　　8 . 4 . 3 在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上 ' 于选定的各元素的波长处 ' 同步测定系列标准溶液和试液(8 . 4. 2)中各元素的发射强度 ' 由工作曲线计算出各测定元素的质量浓度 。

　　8 . 5 工作曲线的绘制

　　8 . 5 . 1 分别移取 0 mL、0. 20 mL、1 . 00 mL、2 . 00 mL、10. 00 mL、20. 00 mL铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙混合标准溶液(5 . 19)于一组 100 mL 的容量瓶中 ' 加入 20 mL混合酸(5 . 8) ' 用水稀释至刻度 '混匀 。

　　8 . 5 . 2 在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上 ' 于选定的各元素的波长处 ' 测量标准系列溶液中铝 、镁 、铁 、铜 、锌 、镉 、砷 、锑 、铋 、钙的发射光强度 。分别以被测元素的质量浓度为横坐标 ' 发射强度为纵坐标 ' 绘制工作曲线 。

　　9 试验数据处理

　　被测元素的含量以被测元素的质量分数 w x 计 ' 按公式(1) 计算:

　　w x

　　式中:

　　Px — 试液中被测元素的质量浓度 ' 单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　P0 — 空白溶液中被测元素的质量浓度 ' 单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　v — 试液总体积 ' 单位为毫升(mL) ;

　　v2 — 测定试液的体积 ' 单位为毫升(mL) ;

　　m — 试料的质量 ' 单位为克(g) ;

　　v 1 — 分取试液体积 ' 单位为毫升(mL) 。

　　当结果大于或等于 0. 10%时 ' 结果取小数点后两位;当结果小于 0. 10%时 ' 结果取小数点后三位 。

　　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测定值 ' 在表 4 给出的平均值范围内 ' 这两个测试结果

　　4

　　GB/T 8152 . 17—2023

　　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 4 数据采用线性内插法或外延法求得 。测试的原始数据见附录 A。

　　表 4 重复性限(r)

　　WAl /%

　　0 . 065

　　0 . 12

　　0 . 33

　　0 . 72

　　1 . 71

　　r/%

　　0 . 003

　　0 . 02

　　0 . 03

　　0 . 05

　　0 . 08

　　W Mg /%

　　0 . 10

　　0 . 24

　　0 . 83

　　1 . 51

　　1 . 96

　　r/%

　　0 . 02

　　0 . 03

　　0 . 04

　　0 . 05

　　0 . 06

　　W Fe /%

　　2 . 27

　　4 . 84

　　7 . 47

　　9 . 28

　　r/%

　　0 . 04

　　0 . 08

　　0 . 13

　　0 . 15

　　—

　　W cu /%

　　0 . 46

　　1 . 72

　　3 . 35

　　6 . 33

　　8 . 43

　　r/%

　　0 . 03

　　0 . 05

　　0 . 07

　　0 . 13

　　0 . 17

　　W zn /%

　　0 . 87

　　4 . 29

　　5 . 95

　　7 . 27

　　9 . 98

　　r/%

　　0 . 04

　　0 . 12

　　0 . 13

　　0 . 16

　　0 . 19

　　Wcd /%

　　0 . 017

　　0 . 030

　　0 . 065

　　0 . 11

　　0 . 17

　　r/%

　　0 . 001

　　0 . 003

　　0 . 005

　　0 . 01

　　0 . 02

　　WAs /%

　　0 . 015

　　0 . 31

　　0 . 67

　　1 . 54

　　1 . 73

　　r/%

　　0 . 002

　　0 . 02

　　0 . 04

　　0 . 08

　　0 . 09

　　W sb /%

　　0 . 013

　　0 . 25

　　1 . 77

　　3 . 54

　　9 . 61

　　r/%

　　0 . 002

　　0 . 02

　　0 . 05

　　0 . 09

　　0 . 17

　　W Bi /%

　　0 . 015

　　0 . 13

　　0 . 77

　　3 . 19

　　5 . 07

　　r/%

　　0 . 002

　　0 . 02

　　0 . 03

　　0 . 13

　　0 . 18

　　W ca /%

　　0 . 47

　　1 . 23

　　3 . 22

　　—

　　—

　　r/%

　　0 . 02

　　0 . 04

　　0 . 11

　　—

　　—

　　10 . 2 再现性

　　在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值 ' 在表 5 给出的平均值范围内 ' 这两个测试结果的绝对差值不超过再现性限(R) ' 超过再现性限(R)的情况不超过5% ' 再现性限(R)按表 5 数据采用线性内插法或外延法求得 。

　　表 5 再现性限(R)

　　WAl /%

　　0 . 065

　　0 . 12

　　0 . 33

　　0 . 72

　　1 . 71

　　R/%

　　0 . 005

　　0 . 03

　　0 . 05

　　0 . 08

　　0 . 12

　　W Mg /%

　　0 . 10

　　0 . 24

　　0 . 83

　　1 . 51

　　1 . 96

　　R/%

　　0 . 03

　　0 . 05

　　0 . 06

　　0 . 08

　　0 . 09

　　W Fe /%

　　2 . 27

　　4 . 84

　　7 . 47

　　9 . 28