鋁土礦石化學(xué)分析方法第9部分 氧化鉀、氧化鈉含量的測定 -送審稿編制說明

12021年10月有色金屬標(biāo)委會在江蘇省常州市召開年會，中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司向全體委員會提交了YS/T575.9《鋁土礦石化學(xué)分析方法第9部分：氧化鉀、氧化鈉含量的測定火焰原子吸收光譜法》的標(biāo)準(zhǔn)修訂建議，申請立項(xiàng)。2023年2月有色金屬標(biāo)委會召開網(wǎng)絡(luò)會議，對項(xiàng)目進(jìn)行了任務(wù)落實(shí)，確定由中鋁鄭州有色金屬研究院為標(biāo)準(zhǔn)主編單位，島津企業(yè)管理（中國）股份有限公司、山東南山鋁業(yè)股份有限公司、廣東省科學(xué)院工業(yè)分析檢測中心、貴州省分析測試研究院、長沙礦冶院檢測技術(shù)有限責(zé)任公司、中鋁山西新材料有限公司共6家單位為參編單位。2023年4月工業(yè)和信息化部下發(fā)《2023年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和外文版項(xiàng)目計劃》，本項(xiàng)目得到立項(xiàng)批準(zhǔn)，項(xiàng)目編號：工信廳科函[2023]18號2023-0400T-YS。中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司是中國輕金屬專業(yè)領(lǐng)域唯一的大型科研機(jī)構(gòu)，依托國家輕金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心主要負(fù)責(zé)我國鋁鎂及其合金12類77種產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)、產(chǎn)品質(zhì)量評價仲裁等工作，多年來一直為行業(yè)提供技術(shù)支持服務(wù)，承擔(dān)了鋁行業(yè)部分分析檢測等基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。作為本次標(biāo)準(zhǔn)主編單位，中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司在鋁土礦分析檢測方面積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，積極主動與參編單位及內(nèi)蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司、中州鋁業(yè)有限公司、中鋁礦業(yè)有限公司等一些有代表性的企業(yè)聯(lián)系調(diào)研，在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，確定了起草思路，牽頭制定合適的技術(shù)方案，認(rèn)真開展了前期試驗(yàn)研究，完成了項(xiàng)目建議書、立項(xiàng)報告、標(biāo)準(zhǔn)文本、編制說明的編寫工作。島津企業(yè)管理（中國）股份有限公司、貴州省分析測試研究院、長沙礦冶院檢測技術(shù)有限責(zé)任公司積極參與了標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)驗(yàn)證工作，完成了所有的條件試驗(yàn)驗(yàn)證及精密度驗(yàn)證，其中島津企業(yè)管理（中國）股份有限公司作為儀器制造企業(yè)，為試驗(yàn)研究提供了儀器分析方面的專業(yè)技術(shù)支持。中鋁山西新材料有限公司、山東南山鋁業(yè)股份有限公司完成了本標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度驗(yàn)證及精密度工作，并為試驗(yàn)研究提供了具有代表性的試驗(yàn)樣品，廣東省科學(xué)院工業(yè)分析檢測中心完成了標(biāo)準(zhǔn)的精密度驗(yàn)證工作。以上參編單位均積極參與了項(xiàng)目的試驗(yàn)研究工作，為項(xiàng)目提供了詳實(shí)、可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)試驗(yàn)過程中遇到的問題提出了合理的意見和建議，為標(biāo)準(zhǔn)文本的進(jìn)一步完善作出了貢獻(xiàn)。2本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及工作職責(zé)見表1。主編人員，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的工作指導(dǎo)、編寫、試參編人員，負(fù)責(zé)驗(yàn)證樣品的取樣與收集，負(fù)參編人員，完成了本標(biāo)準(zhǔn)的條件試驗(yàn)和精密參編人員，開展了詳細(xì)的條件試驗(yàn)和精密度參編人員，完成了本標(biāo)準(zhǔn)的條件試驗(yàn)和精密度驗(yàn)證工作，并對標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線提出了合參編人員，完成了精密度驗(yàn)證工作，提供了1、預(yù)研階段：標(biāo)準(zhǔn)主編單位中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司（國家輕金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心多年從事鋁土礦中多種化學(xué)成分的分析檢測工作，主編人員在長期實(shí)踐過程中積累了豐富的檢測經(jīng)驗(yàn)，也發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中存在的一些不足之處。主編單位有關(guān)技術(shù)人員，在前期檢測工作的基礎(chǔ)上，深入一線企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，了解鋁土石中氧化鉀、氧化鈉分析方法應(yīng)用情況，先后與主要參編單位及內(nèi)蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司、中州鋁業(yè)有限公司、中鋁礦業(yè)有限公司等企業(yè)技術(shù)人員深入討論了標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線與方案，并根據(jù)討論情況，由主編單位整理與撰寫，形成標(biāo)準(zhǔn)起草思路。2、立項(xiàng)階段：2021年10月有色金屬標(biāo)委會在江蘇省常州市召開年會，中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司向全體委員會提交了YS/T575.9《鋁土礦石化學(xué)分析方法第9部分：氧化鉀、氧化鈉含量的測定火焰原子吸收光譜法》的標(biāo)準(zhǔn)修訂建議，申請立項(xiàng)。2023年4月工業(yè)和信息化部下發(fā)《2023年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和外文版項(xiàng)目計劃》，本項(xiàng)目得到立項(xiàng)批準(zhǔn)，項(xiàng)目編號：工信廳科函[2023]18號2023-0400T-YS。3、起草階段：3.1任務(wù)落實(shí)階段32023年2月有色金屬標(biāo)委會召開網(wǎng)絡(luò)會議，對項(xiàng)目進(jìn)行了任務(wù)落實(shí)，確定由中鋁鄭州有色金屬研究院為標(biāo)準(zhǔn)主編單位，島津企業(yè)管理（中國）股份有限公司、山東南山鋁業(yè)股份有限公司、廣東省科學(xué)院工業(yè)分析檢測中心、貴州省分析測試研究院、長沙礦冶院檢測技術(shù)有限責(zé)任公司、中鋁山西新材料有限公司共6家單位為參編單位。會后主編單位中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司向有關(guān)單位發(fā)函征集意見和建議，并將標(biāo)準(zhǔn)草案提交給各單位，就標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容征求意見。根據(jù)征求意見反饋情況，主編單位進(jìn)行了匯總整理，形成標(biāo)準(zhǔn)文本《征求意見稿》，并確定了技術(shù)路線及試驗(yàn)方案，啟動試驗(yàn)驗(yàn)證工作。3.2預(yù)審階段2023年11月2日～3日，有色標(biāo)委會在云南省昆明市召開年會，對本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目進(jìn)行了預(yù)審，來自中鋁礦業(yè)有限公司、陜西榆林新材料有限公司、內(nèi)蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司、多氟多新材料股份有限公司、昆明冶金研究院、包頭鋁業(yè)有限公司等13家單位的30多名代表參加了會議，與會代表對對標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)行細(xì)致的預(yù)審和討論，并提出來較好的修改意見。會后標(biāo)準(zhǔn)主編單位再次對YS/T575.9《鋁土礦石化學(xué)分析方法第9部分：氧化鉀、氧化鈉含量的測定火焰原子吸收光譜法》進(jìn)行了廣泛征求意見，并根據(jù)預(yù)審會討論情況及征求意見情況，對標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)一步進(jìn)行修改與完善，形成標(biāo)準(zhǔn)文本《送審稿》。4、征求意見階段4.1標(biāo)準(zhǔn)征求意見會議2023年2月15日～16日，全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會召開網(wǎng)絡(luò)會議，會議對YS/T575.9《鋁土礦石化學(xué)分析方法第9部分：氧化鉀、氧化鈉含量的測定火焰原子吸收光譜法》進(jìn)行了討論。標(biāo)準(zhǔn)主編單位中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司代表編制組匯報了《征求意見稿》及試驗(yàn)驗(yàn)證工作開展情況。與會人員對《征求意見稿》進(jìn)行了充分的討論，對標(biāo)準(zhǔn)文本的技術(shù)方案、試驗(yàn)情況及規(guī)范編寫方面提出了具體的修改意見，根據(jù)此次會議討論情況，標(biāo)準(zhǔn)編制組及時修改了標(biāo)準(zhǔn)文本。4.2標(biāo)準(zhǔn)發(fā)函征求意見情況2023年4月，標(biāo)準(zhǔn)主編單位對YS/T575.9《鋁土礦石化學(xué)分析方法第9部分：氧化鉀、氧化鈉含量的測定火焰原子吸收光譜法》進(jìn)行廣泛征求意見，共發(fā)送單位12個，其中使用單位5個，占比41.7%，科研院所5個，占比41.7%，其他單位2個，占比16.6%，回函的單位數(shù)12個，回函并有建議或意見的單位數(shù)8個，沒有回函單位數(shù)0個。根據(jù)征求意見稿的回函情況及反饋意見情況，標(biāo)準(zhǔn)編制組再次進(jìn)行了討論研究，確定了意見的采納情況，修改了標(biāo)準(zhǔn)文本，編寫了《標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿的征求意見匯總表》，于2024年1月形成標(biāo)準(zhǔn)送5、審查階段6、報批階段41）根據(jù)國內(nèi)外客戶的檢測要需求，以滿足我國鋁土礦檢測使用需要為原則，不斷提高標(biāo)準(zhǔn)的適用性；2）根據(jù)鋁土礦分析檢測的現(xiàn)狀，對現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化，力求做到標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的方法簡便、快速、精密度高；3）完全按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》和國家標(biāo)準(zhǔn)編寫示例的要求進(jìn)行格式和結(jié)構(gòu)編寫。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)路線方面將更加完善，能夠更好的適應(yīng)當(dāng)前鋁工業(yè)的生產(chǎn)和使用需要，為我國鋁工業(yè)的良好發(fā)展打下基礎(chǔ)。本次修訂在YS/T587.5-2007的基礎(chǔ)上，對火焰原子吸收法測定鋁土礦中K2O和Na2O含量的方法進(jìn)行了優(yōu)化，主要修訂內(nèi)容如下：（1）修改了氧化鉀、氧化鈉的測定范圍。將測定范圍由0.05%～3.00%，修改為0.010%~4.00%。隨著近年來國內(nèi)鋁土礦資源的匱乏，進(jìn)口礦石大量應(yīng)用于生產(chǎn)，而進(jìn)口礦石中氧化鉀、氧化鈉含量普遍較低，現(xiàn)有檢測范圍已不能滿足目前的分析檢測需要。（2）修改了熔劑，將熔劑由八水合偏硼酸鋰（LiBO2.8H2O）修改為無水偏硼酸鋰。原標(biāo)準(zhǔn)使用八水合偏硼酸鋰,需要將熔劑進(jìn)行脫水灼燒，但目前市售無水偏硼酸鋰已較為普遍，因此將熔劑修改為無水偏硼酸鋰，熔劑不再需要進(jìn)行脫水處理。（3）修改了樣品熔融溫度，將熔融溫度由800℃提高至900℃。因?yàn)槠鹚徜嚨娜埸c(diǎn)為845℃,在800℃熔融時，溫度偏低，時常有少量偏硼酸鋰為固體粉末沒有熔融的情況，樣品無法溶解完全。（4）修改了熔融物的浸取方式，將由沸水浸取的方式修改為在超聲波水浴中以硝酸溶液為介質(zhì)進(jìn)行浸取。由于偏硼酸鋰在水溶液中的溶解度不大，因此用水浸取，速度十分緩慢，即使加熱浸取2小時，仍不能保證熔塊完全溶解，修訂后的方案采用在硝酸介質(zhì)中以超聲波水浴加熱浸取熔塊，大大縮短熔塊的浸取時間，且由于超聲波的分散作用，礦石中的二氧化硅不會聚合析出。（5）修改了偏硼酸鋰基體溶液的制備方式。將由沸水加熱溶解偏硼酸鋰修改為在硝酸介質(zhì)溶液加熱溶解。沸水加熱無法使無水偏硼酸鋰完全溶解。（6）根據(jù)鋁土礦石質(zhì)量變化情況，修改了鋁基體的加入量。（7）根據(jù)測量范圍，修改了工作曲線配制，設(shè)置了更合理的工作曲線配制方法。5試驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)3.1所列標(biāo)準(zhǔn)主要修訂內(nèi)容開展了試驗(yàn)研究及驗(yàn)證工作。無水偏硼酸鋰（優(yōu)級純）、硝酸（1+1優(yōu)級純）、鹽酸（1+1優(yōu)級純）。偏硼酸鋰基體溶液：將10.0000g無水偏硼酸鋰置于250mL燒杯中，加入125mL硝酸（1+1加熱至偏硼酸鋰完全溶解，趁熱將溶液移入500mL容量瓶中，冷卻至室溫后，用水稀釋至刻度，混勻。鋁基體溶液Ⅰ：稱取0.6615g金屬鋁（99.99%），加入15mL鹽酸（1+1），補(bǔ)加少量水，緩慢加熱至溶解，冷卻至室溫，移入250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液相當(dāng)于每毫升含有5mgAl2O3。鋁基體溶液Ⅱ：稱取0.5294g金屬鋁（99.99%），加入15mL鹽酸（1+1），補(bǔ)加少量水，緩慢加熱至溶解，冷卻至室溫后，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液相當(dāng)于每毫升含10mgAl2O3。氧化鉀-氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取0.7915g預(yù)先在450℃灼燒過1.5h的氯化鉀(基準(zhǔn)試劑)和0.9429g預(yù)先在450℃灼燒過1.5h的氯化鈉（基準(zhǔn)試劑）溶于水中，移入500ml容量瓶，用水稀釋至刻度，搖勻后轉(zhuǎn)入干燥的塑料瓶中，此溶液每毫升含1mg氧化鉀和氧化鈉。氧化鉀-氧化鈉混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：移取20.0ml氧化鉀-氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（5.6）置于500ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液每毫升含40μg氧化鉀和40μg氧化鈉。用前現(xiàn)配。3.2.2.儀器火焰原子吸收光譜儀：賽默飛iCE3300，附有鉀、鈉空心陰極燈。超聲波清洗機(jī)：上海尚普儀器設(shè)備有限公司，容量6.5L，帶有加熱功能。高溫馬弗爐：洛陽超耐實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。鉑皿：體積≥75mL。3.2.3.1熔融溫度試驗(yàn)原標(biāo)準(zhǔn)熔融溫度為800℃,該溫度低于偏硼酸鋰的熔點(diǎn)849℃,因此在該溫度下樣品不能完全溶解，需要提高熔融溫度。試驗(yàn)方法：稱取0.1g樣品，0.4g無水偏硼酸鋰，置于鉑皿中，攪拌均勻，分別置于已升溫至800℃、850℃、900℃的馬弗爐中，熔融20min、30min、40min，熔融情況見表1。6℃況從樣品熔融情況來看，800℃熔融溫度較低，即使熔融40min樣品仍難以完全溶解，這主要是因?yàn)槠鹚徜嚨娜埸c(diǎn)為849℃,因此800℃時溫度偏低，無法使樣品熔解完全。850℃時，熔融30min樣品能完全被熔融，但在長期實(shí)踐過程中，仍存在個別高鐵含量樣品溶解不完全的情況，且850℃僅高于偏硼酸鋰1℃,當(dāng)爐溫分布不均勻時，也會存在樣品溶解不完全的偶發(fā)情況，因此綜合考慮，最終選擇900℃熔融30min作為樣品熔融溫度。3.2.3.2熔融物浸取方式的對比試驗(yàn)原標(biāo)準(zhǔn)采用水煮至熔塊溶解后加入硝酸（1+1）的浸取方式，由于熔融后的熔塊為玻璃體，在水中的溶解度很小，浸取十分困難，需要改進(jìn)浸取方式。試驗(yàn)方法：以GLK-2為試驗(yàn)樣品，稱取0.1g樣品，0.4g無水偏硼酸鋰，置于鉑皿中，用鉑絲攪拌均勻，置于已升溫至900℃的馬弗爐中，熔融30min，分別采用水煮法浸取、5mL硝酸(1+1)溶液和5mL水直接加熱浸取、5mL硝酸(1+1)溶液和5mL水超聲波水浴加熱浸取，對比三種方式所需要的浸取時間和浸取效果，試驗(yàn)結(jié)果見表2～表4。102553554555557島津公司，長沙礦冶院驗(yàn)證結(jié)果與鄭研院相同，貴州省分析測試研究院分別試驗(yàn)了鉑坩堝及鉑皿的浸取效果，因此將試驗(yàn)情況單獨(dú)列于表3和表4。浸05555555555055558555555貴州院試驗(yàn)結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，使用30mL鉑坩堝熔融樣品時，只有直接加熱，或者先超聲再直接加熱可以提取完全，不過溶液都會有部分白色絮狀物沉淀析出，超聲時只有較薄的熔體容易浸出，其余部分仍需加熱，可能是坩堝的原因，也可能是超聲清洗設(shè)備功率不夠。使用70mL或100mL鉑皿最快只需要數(shù)分鐘即可提取完全，且無硅酸聚集出，無需過濾即可上機(jī)測定。結(jié)論：從試驗(yàn)及驗(yàn)證結(jié)果來看，采用先水煮后加硝酸（1+1）溶液浸取的方式，即使將熔融物煮沸2小時，仍無法保證樣品完全溶解為溶液。采用直接在硝酸溶液中加熱浸取的方8式會導(dǎo)致樣品中的二氧化硅以硅酸形式聚合，形成大量的白色絮狀沉淀物，無法得到澄清的溶液。采用在硝酸溶液中，以超聲波水浴加熱，在55℃左右浸取，經(jīng)多次試驗(yàn)證明，在10~30min內(nèi)可使樣品全部溶解為溶液，由于超聲波的作用，樣品中的二氧化硅不會以硅酸形式聚合，浸取時間之所以在10～30min之間，主要與超聲波強(qiáng)度及功率有關(guān)，若將鉑皿置于超聲波振頭的正上方時，浸取速度較快，若鉑皿遠(yuǎn)離超聲波振頭，則浸取時間會相應(yīng)延長，但在30min基本可以完成熔融物的浸取。此外，采用鉑皿熔融優(yōu)于鉑坩堝熔融，主要原因在于鉑皿底面積較大，熔融后的玻璃體能較薄的分散于鉑皿底部，易于溶解。3.2.3.3溶液酸度對測量結(jié)果的影響研究試驗(yàn)方法：分別移取K2O-Na2O混合標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL置于5個100mL容量瓶中，分別加入0、3mL、4mL、5mL、6mLHNO3(1+1)溶液，釋至刻度，搖勻，于原子吸收光譜儀測量K、Na吸光度，試驗(yàn)及驗(yàn)證結(jié)果見表5。03456試驗(yàn)及驗(yàn)證結(jié)果表明：硝酸加入后，K和Na的吸光度均有明顯增加，說明酸度對測量結(jié)果有影響，為保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在工作曲線中對酸度進(jìn)行匹配。3.2.3.4鋰基體對測量結(jié)果的影響研究樣品熔融過程引入了大量的Li基體，試驗(yàn)考察了Li基體對測量結(jié)果的研究。試驗(yàn)方法：分別移取K2O-Na2O混合標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL置于4個100mL容量瓶中,分別加入5mL硝酸（1+1）、20mL偏硼酸鋰基體溶液、0.5mL硝酸、2mL偏硼酸鋰基體溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，于原子吸收光譜儀測量K、Na吸光度，試驗(yàn)及驗(yàn)證結(jié)果見表6。院150203010倍4029試驗(yàn)及驗(yàn)證結(jié)果表明：加入鋰基體后，原液測量時，鉀、鈉的吸光度均出現(xiàn)明顯的下降，稀釋10倍測量時，鉀、鈉吸光度下降幅度小于原液測量幅度，但總體上可認(rèn)為鋰基體對測量結(jié)果有影響，工作曲線需要對鋰基體進(jìn)行匹配。3.2.3.5鋁基體對測量結(jié)果的影響研究使用火焰原子吸收光譜法測量元素含量，必須考慮基體對測量結(jié)果的影響。原標(biāo)準(zhǔn)中選擇鋁基體的加入量為31.75mgAl，相當(dāng)于樣品中含有60%的Al2O3，但隨著近年來國內(nèi)鋁土礦資源的匱乏，礦石品味逐漸下降，同時大量進(jìn)口礦石取代了國內(nèi)礦石，而進(jìn)口礦石為三水型鋁土礦石，Al2O3含量較國內(nèi)一水型鋁土礦石含量低，多數(shù)低于50%，因此在進(jìn)行鋁基體匹配時，有必要降低Al的含量。試驗(yàn)方法1(原液測量，不分取)：分別移取K2O-Na2O混合標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL置于6個100mL容量瓶中，每個容量瓶中均加入20mL偏硼酸鋰基體溶液，再依次加入0mL、4mL、5mL、6mL、7mL鋁基體Ⅱ溶液，相當(dāng)于樣品中分別含有0%、40%、50%、60%、70%的Al2O3，用水稀釋至刻度，搖勻，于原子吸收光譜儀測量K、Na吸光度，測量結(jié)果見表7。04567試驗(yàn)及驗(yàn)證結(jié)果表明：隨著鋁基體含量的增加，K的吸光度呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，Na的吸光數(shù)值有波動，各單位驗(yàn)證結(jié)論一致。綜合考慮，認(rèn)為鋁基體對測量結(jié)果有一定的影響，需要在工作曲線中進(jìn)行鋁基體匹配。試驗(yàn)方法2（分取10mL測量）：分別移取K2O-Na2O混合標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL置于6個100mL容量瓶中，每個容量瓶中均加入2mL偏硼酸鋰基體溶液，再依次加入0mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL鋁基體Ⅰ溶液，相當(dāng)于樣品中分別含有0%、25%、50%、75%、100%的Al2O3，用水稀釋至刻度，搖勻，于原子吸收光譜儀測量K、Na吸光度，測量結(jié)果見表8。0試驗(yàn)及驗(yàn)證結(jié)果表明：隨著鋁基體含量的增加，K、Na的吸光度略有增加，受影響程度小于不分取測量方法。綜合考慮，認(rèn)為分取10mL溶液測量時，鋁基體對測量結(jié)果有一定影響，在工作曲線對鋁基體進(jìn)行了相應(yīng)的匹配。3.2.3.6工作曲線的繪制工作曲線1：適用于氧化鉀-氧化鈉含量0.010%～0.40%：分別移取0.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL氧化鉀-氧化鈉混合標(biāo)準(zhǔn)溶液于一組100mL容量瓶中，加入20mL偏硼酸鋰基體溶液、10mL鋁基體溶液,用水稀釋至刻度，混勻。工作曲線2：適用于氧化鉀-氧化鈉含量＞0.40%～4.00%分別移取0.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL氧化鉀-氧化鈉混合標(biāo)準(zhǔn)溶液于一組100mL容量瓶中，加入2mL偏硼酸鋰基體溶液、1mL鋁基體溶液,用水稀釋至刻度，混勻。分別將系列標(biāo)準(zhǔn)溶液于原子吸收光譜儀波長766.5nm和589.0nm處，使用空氣-乙炔火焰，以水凋零，分別測量標(biāo)準(zhǔn)溶液和“零”濃度溶液（不加標(biāo)準(zhǔn)溶液者）的吸光度，以氧化鉀或氧化鈉的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度減去零濃度的吸光度為縱坐標(biāo)，分別繪制工作曲線。各單位工作曲線的測量數(shù)據(jù)見表9和表10。按公10?6×100%..........................(1)式中：c1——自工作曲線上查得的被測物質(zhì)的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升(μg/mL）；c0——自工作曲線上查得的空白試驗(yàn)溶液中被測物質(zhì)的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升(μg/mL）；v0——試液總體積，單位為毫升（mL）；v1——測試溶液體積，單位為毫升（mL）；v2——移取試液體積，單位為毫升（mL）。m——試料的質(zhì)量，單位為克（g）。各單位工作曲線測量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)匯總于表9和表10中。相關(guān)系數(shù)R相關(guān)系數(shù)R表中相關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)表明各單位所建立工作曲線線性良好。根據(jù)表9和表10數(shù)據(jù)，確定K2O的特征濃度應(yīng)不大于0.09μg/mL，Na2O的特征濃度應(yīng)不大于0.06μg/mL。各驗(yàn)證單位提供的工作曲線線性數(shù)據(jù)能夠滿足常規(guī)原子吸收精密度要求。3.2.3.7測量下限的確定測量隨同試料制備的空白試液，共測量11次，由3.2.3.6繪制的工作曲線查出空白試液對應(yīng)的百分含量，測量結(jié)果見表11。表11空白試液測量結(jié)果KONaO123456789////通常取空白溶液3倍（置信水平約90%）標(biāo)準(zhǔn)偏差為儀器檢出限，本方法KO和NaO的測量下限為0.010%，均大于儀器檢出限10倍以上，因此方法測量下限的設(shè)置是合適的。3.2.3.8方法準(zhǔn)確度試驗(yàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)文本所述方法，測量標(biāo)準(zhǔn)樣品中K2O、Na2O含量。各單位測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的對照結(jié)果見表12～表15。表中數(shù)據(jù)表明各單位測量值與標(biāo)準(zhǔn)值吻合較好，方法具有良好的準(zhǔn)確度。KO/%NaO/%KO/%NaO/%KO/%NaO/%KO/%NaO/%GLK-13.2.3.9精密度試驗(yàn)將LKS-310、LKS-340、LKS-344、LKS-834四個樣品，按標(biāo)準(zhǔn)文本所述方法進(jìn)行測定，每個樣品測量9次，各單位所測數(shù)據(jù)匯總于表16~17。rRrR從表中測量數(shù)據(jù)可以看出，本方法具有較好的精密度，能夠滿足鋁土礦分析檢測需求。根據(jù)各單位驗(yàn)證數(shù)據(jù)結(jié)果計算出重復(fù)性限和再現(xiàn)性限，修約后確定為方法的重復(fù)性限和再現(xiàn)性限，見表18和表19。%r%KONaO%R%KONaO3.2.3.10結(jié)論1、使用無水偏硼酸鋰在900℃熔融30分鐘，可以較好的將樣品完全分解。2、采用在硝酸溶液中，以超聲波水浴加熱，在55℃左右浸取熔融物，可在10～30min內(nèi)使樣品全部分解為溶液，由于超聲波的存在，二氧化硅不會聚合，極大的減少了樣品提取時間，縮短了分析周期，提高了分析效率。3、基體的影響試驗(yàn)表明：鋰基體和鋁基體對測量結(jié)果有影響，需要在工作曲線中對基體進(jìn)行匹配。4、采用標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確度，結(jié)果表明測量值與標(biāo)準(zhǔn)值吻合較好，方法具有良好的準(zhǔn)確度。5、對四個含量不同的樣品進(jìn)行了精密度驗(yàn)證，結(jié)果表明方法具有良好的精密度。本方法操作簡便，樣品浸取速度較快，方法具有良好的準(zhǔn)確度和精密度，推薦使用本方法作為YS/T575.9《鋁土礦石化學(xué)分析方法第9部分氧化鉀、氧化鈉含量的測定火焰原子吸收光譜法》的測量方案。本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利問題。（一）項(xiàng)目的必要性簡述鋁土礦石是氧化鋁生產(chǎn)的重要原材料，而中國是氧化鋁生產(chǎn)大國，全球超過一半以上的氧化鋁均由國內(nèi)生產(chǎn)，這使得國內(nèi)每年的鋁土礦消耗量十分巨大，因此建立一種能夠準(zhǔn)確測量鋁土礦石中各種元素含量的化學(xué)分析方法是十分重要的。近年來，隨著國內(nèi)鋁土礦資源的匱乏，進(jìn)口礦石逐漸占據(jù)了國內(nèi)鋁土礦的大部分市場，據(jù)統(tǒng)計，2020年我國進(jìn)口的鋁土礦石達(dá)到了11157萬噸，而在礦石貿(mào)易過程中，需要使用鋁土礦石的元素含量考察礦石的品質(zhì)，除采用主量元素評價鋁土礦石品質(zhì)外，也需要考察礦石中的雜質(zhì)元素含量情況。鋁土礦石的常規(guī)化學(xué)分析項(xiàng)目為：Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO、灼減9個項(xiàng)目，K2O和Na2O作為鋁土礦中的雜質(zhì)元素，雖含量不高，但也是評價鋁土礦石品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，在進(jìn)行礦石全元素分析時，幾乎所有的企業(yè)都會選擇K2O和Na2O作為必要的分析組分，因此十分有必要建立一種能夠準(zhǔn)確測量鋁土礦中K2O和Na2O含量的分析方法。目前，鋁土礦石中K2O、Na2O的分析方法主要有兩種：一種是X射線熒光光譜分析方法；一種是火焰原子吸收分光光度法。X射線熒光光譜法雖然具有制樣簡單、分析速度快的優(yōu)點(diǎn)，但在測量較低含量的K2O和Na2O方面并不具備優(yōu)勢，尤其是在Na元素的測量方面，Na作為一種輕元素，其核外電子數(shù)量少，熒光產(chǎn)額較低，而在熔融制樣的過程中，又使用熔劑對樣品進(jìn)行了10倍的稀釋，大大降低了Na元素的熒光產(chǎn)額與計數(shù)率，在實(shí)際測量時，譜峰湮沒在背景之中，無法得到有效的峰背比，時常造成方法的精密度和分析誤差均較大，因此傳統(tǒng)的火焰原子吸收分光光度法仍然是測量鋁土礦石中K2O和Na2O含量的最佳測量方案。目前國際標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)中均沒有鋁土礦中K2O和Na2O含量的測定方法，我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)YS/T575.9-2007中采用火焰原子吸收分光光度法測量鋁土礦中的K2O和Na2O含量，但標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)性性方面存在以下問題：1、YS/T575.9-2007標(biāo)準(zhǔn)方法中使用偏硼酸鋰進(jìn)行樣品熔融，熔融溫度為800℃,熔融時間為30min，但偏硼酸鋰的熔點(diǎn)為845℃,在800℃熔融時，溫度偏低，即使熔融30min,仍時常有少量偏硼酸鋰為固體粉末沒有熔融的情況，無法得到清澈的熔融塊。2、熔融后的熔塊采用水溶液進(jìn)行加熱浸取，但偏硼酸鋰在水溶液中的溶解度不大，浸取速度十分緩慢，即使加熱浸取2小時，仍不能保證熔塊完全溶解，方法的分析步驟雖不繁瑣，但分析周期卻比較長。3、現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中K2O和Na2O的測定范圍為0.0