稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質化學分析方法第1部分：碳、硫量的測定高頻-紅外吸收法2022-12-30發布2023-07-01實施國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件是GB/T12690《稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質化學分析方法》的第1部分。GB/T12690已經發布了以下部分：——第1部分：碳、硫量的測定高頻-紅外吸收法；——第2部分：稀土氧化物中灼減量的測定重量法；——第3部分：稀土氧化物中水分量的測定重量法；——第4部分：氧、氮量的測定脈沖-紅外吸收法和脈沖-熱導法；——第6部分：鐵量的測定硫氰酸鉀、1,10-二氮雜菲分光光度法；——第7部分：硅量的測定；——第8部分：鈉量的測定；——第9部分：氯量的測定——第10部分：磷量的測定——第11部分：鎂量的測定——第12部分：釷量的測定硝酸銀比濁法；鉬藍分光光度法；火焰原子吸收光譜法；偶氮胂Ⅲ分光光度法和電感耦合等離子體質譜法；——第13部分：鉬、鎢量的測定電感耦合等離子體發射光譜法和電感耦合等離子體質譜法；——第14部分：鈦量的測定；——第15部分：鈣量的測定；——第16部分：氟量的測定離子選擇性電極法；——第17部分：稀土金屬中鈮、鉭量的測定；——第18部分：鋯量的測定；本文件代替GB/T12690.1—2015《稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質化學分析方法第1部分：碳、硫量的測定高頻-紅外吸收法》,與GB/T12690.1—2015相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：a)更改了測定范圍，由“0.0050%～1.00%”更改為“碳0.0020%～1.00%;硫0.0020%~0.20%”(見第1章，2015年版的第1章);b)更改了方法提要(見第4章，2015年版的第2章);c)更改了標準樣品碳、硫含量范圍及數量(見5.5,2015年版的3.5);d)增加了試劑及規格(見5.6、5.7);e)增加了清洗劑(見5.8);f)增加了儀器維護保養措施(見6.1);g)增加了設備及精度(見6.2);h)更改了樣品處理方式(見第7章，2015年版的第5章);i)更改了稱樣量(見8.1,2015年版的6.1);j)更改了工作曲線校正(見8.4,2015年版的6.4);k)更改了助熔劑、樣品的加入量和加入順序(見8.5,2015年版的6.5);Ⅱ請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國稀土標準化技術委員會(SAC/TC229)提出并歸口。本文件起草單位：國合通用測試評價認證股份有限公司、包頭稀土研究院、國標(北京)檢驗認證有限公司、贛州有色冶金研究所有限公司、四川省樂山銳豐冶金有限公司、江西南方稀土高技術股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、益陽鴻源稀土有限責任公司。本文件及其所代替文件的歷次版本發布情況為：——1990年首次發布為GB/T12690.13—1990;——2002年第一次修訂為GB/T12690.1—2002,2015年為第二次修訂；——本次為第三次修訂。Ⅲ在稀土產品化學成分分析領域，我國已經建立了針對稀土總量、非稀土雜質、稀土雜質等檢測的較為全面的標準體系。本系列標準GB/T12690《稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質化學分析方法》以原標準GB/T12690.12～26—1990《稀土金屬及其氧化物化學分析方法》為基礎，合并了GB/T8762.3—1988《熒光級氧化釔中酸溶性二氧化硅量測定鉬藍分光光度法》、GB/T8762.4—1988《熒光級氧化釔中氧化鐵、氧化鉛、氧化鎳和氧化銅量測定發射光譜法》、GB/T8762.6—1988《熒光級氧化銪中氧化標準，最后形成對所有稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質的綜合分析方法標準。經整合后的系列方法標準引用了先進的檢測方法，并基本覆蓋了全部稀土金屬及其稀土氧化物基體，為稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質含量的測定提供了快捷、準確的方法規范，具有良好的操作性。根據檢測對象、檢測方法的不同以及各稀土金屬與稀土氧化物基體的差異等，GB/T12690由19個部分構成：——第1部分：碳、硫量的測定高頻-紅外吸收法；——第2部分：稀土氧化物中灼減量的測定重量法；——第3部分：稀土氧化物中水分量的測定重量法；——第4部分：氧、氮量的測定脈沖-紅外吸收法和脈沖-熱導法；——第6部分：鐵量的測定硫氰酸鉀、1,10-二氮雜菲分光光度法；——第7部分：硅量的測定；——第8部分：鈉量的測定；——第9部分：氯量的測定——第10部分：磷量的測定——第12部分：釷量的測定硝酸銀比濁法；鉬藍分光光度法；火焰原子吸收光譜法；偶氮胂Ⅲ分光光度法和電感耦合等離子體質譜法；——第13部分：鉬、鎢量的測定——第14部分：鈦量的測定；電感耦合等離子體發射光譜法和電感耦合等離子體質譜法；——第15部分：鈣量的測定；——第16部分：氟量的測定離子選擇性電極法；——第17部分：稀土金屬中鈮、鉭量的測定；——第18部分：鋯量的測定；——第19部分：砷、汞量的測定。上述各個部分標準按稀土金屬及其氧化物生產與貿易中常規的檢測元素依次設立，各部分包括一種或多種檢測方法，分別明確適用范圍、試劑材料與試驗設備的選擇，規范試驗步驟，并經過多家實驗室多次試驗和驗證給出精密度數據，為稀土金屬及其氧化物品質核查建立嚴謹、規范的標準化工作基礎。本文件所采用的高頻-紅外吸收法具有測量范圍寬、分析結果準確可靠、操作簡便、能同時測定碳、硫含量等特點，已廣泛應用于冶金、地質等相關分析領域。本文件中碳精密度數據是在2020年由8家實驗室對6個不同碳含量水平樣品進行共同試驗確定的，每個實驗室對每個水平的碳含量在重復性條件下獨立測定11次；硫精密度數據由7家實驗室對4個不同硫含量水平樣品進行共同試驗確定的。每個實驗室對每個水平的硫含量在重復性條件下獨立測定11次。共同試驗數據按GB/T6379.2《測量方法與結果的準確度(正確度與精密度)第2部分：確定標準測量方法重復性與再現性的基本方法》進行統計分析。1稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質化學分析方法高頻-紅外吸收法本文件描述了稀土金屬及其氧化物中碳、硫含量的測定方法。本文件適用于稀土金屬及其氧化物中碳、硫含量的測定。測定范圍(質量分數):碳0.0020%~1.00%;硫0.0020%～0.20%。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T8170數值修約規則與極限數值的表示和判定3術語和定義本文件沒有需要界定的術語和定義。4方法提要在助熔劑存在時，在高頻感應爐內通入氧氣流，使試料在高溫下燃燒，碳生成一氧化碳或/和二氧化碳氣體，硫生成二氧化硫氣體。混合氣體先進入二氧化硫紅外池測定硫含量，然后經過催化氧化，二氧化硫轉化為三氧化硫并被吸收。余下的氣體進入碳紅外池測定碳含量。5試劑或材料5.4碳硫專用坩堝：經1200℃灼燒2h,自然冷卻后置于干燥器中備用。5.5標準樣品：在碳含量(質量分數)0.0020%～1.00%、硫含量(質量分數)0.0020%～0.20%范圍內選擇合適的有證標準樣品。5.6燒堿石棉：粒度為0.7mm～1.2mm(10目～20目)。5.7無水高氯酸鎂：粒度為0.7mm～1.2mm(10目～20目)。5.8丙酮(分析純)。25.9氧氣(體積分數≥99.5%)。6儀器設備6.1高頻-紅外碳硫儀：檢測器靈敏度0.01μg/g。為確保儀器的正常運行，采取如下的維護和保養措施。——采用裝有燒堿石棉(5.6)和無水高氯酸鎂(5.7)的管子供給的氧氣。待機時維持靜止的流速。安裝一個玻璃棉過濾器或不銹鋼網作為灰塵捕集器，必要時應清洗和更換。燃燒室、基座柱、過濾井應經常清潔，以除去積存的氧化物。——停機一段時間后開機，需根據儀器廠商推薦的穩定時間，使儀器的各項指標達到穩定。——清潔燃燒室和/或更換過濾器，或儀器停用一段時間后，應先燃燒幾個與被測樣品類型相似的樣品穩定儀器，再進行分析。6.2電子天平：分度值為0.1mg。稀土金屬樣品制成屑狀或每塊0.1g以下小塊，必要時用丙酮(5.8)清洗風干后立即分析。稀土氧化物樣品于105℃烘箱中烘1h,立即分析。加工、處理樣品時，確保樣品清潔，防止污染。8試驗步驟8.1試料稱取0.20g～0.25g樣品(第7章),精確至0.0001g。8.2平行試驗稱取2份試料(8.1)進行平行測定。8.3空白試驗隨同試料進行3次～5次空白試驗。8.4工作曲線的校正利用儀器自帶工作曲線對試料(8.1)進行粗測后，根據測試結果，選取與待測含量范圍相近的標準樣品(5.5),按8.5操作方法測定，單點或多點校正工作曲線。標準樣品的測定值不應超出認定值的不確定度范圍，否則應找出原因并重新校準。8.5測定在碳硫專用坩堝(5.4)中依次加入0.2g錫助熔劑(5.2)、試料(8.1),覆蓋0.4g純鐵助熔劑(5.3)和1.3g鎢助熔劑(5.1),在高頻-紅外碳硫儀上進行測定，由儀器(計算機)自動給出結果。如儀器不能自動顯示分析結果，按式(1)進行結果計算。9試驗數據處理碳(硫)含量以質量分數(w)計，按式(1)計算：3w=wz-kw…………式中：w?——空白試驗碳或硫含量，%;w?——測得的碳或硫的含量，%;k——助熔劑與試料的質量比。2次平行測定結果的絕對差值不大于表1中相應重復性限時，取其平均值作為測定結果，計算結果保留2位有效數字，數值修約按GB/T8170的規定執行。10精密度在重復性條件下獲得的2次獨立測試結果的絕對差值不超過重復性限(r),超過重復性限(r)的情況不超過5%,重復性限(r)按表1數據采用線性內插法或外延法求得。表1重復性限(r)碳的質量分數%重復性限(r)%硫的質量分