1、钛铁矿化学分析方法第 3 部分：铝、钙、镁、钾、钠、锰、钛、铬、锶、锌和钒量的测定 混合酸分解电感耦合等离子体原子发射光谱法（报批稿）编制说明2021 年 12 月 25 日目 录1、任务来源和编制过程11.1 任务来源11.2 编制过程11.3 参加方法验证试验的单位32、标准编制原则和确定标准主要内容的依据 42.1 标准编制主要原则42.2 确定标准主要内容的依据53、主要试验（或验证试验）的分析综述报告及技术经济论证 414、采用国际标准和国外先进标准的程度以及与国标、国内同类标准水平的对比情况 415、与有关的现行法律、法规和标准的关系 426、重大分歧意见的处理经过和依据427、标
2、准作为强制性和推荐性标准的建议428、贯彻标准的要求和措施建议429、废止现行有关标准的建议4210、其它应予说明的问题42钛铁矿化学分析方法第 3 部分：铝、钙、镁、钾、钠、锰、钛、铬、锶、锌和钒量的测定电感耦合等离子体发射光谱法编 制 说 明1、任务来源和编制过程1.1 任务来源本部分任务通过立项成为2016 年国家重点研发计划中“ 国家质量基础的共性技术研 究 与 应 用 ” 专 项 “ 典 型 产 业 链 资 源 循 环 利 用 关 键 技 术 标 准 研 究 项 目 ” （SQ2016YFZG020076）之“重要矿产和土地资源节约集约综合利用标准研究” 课题编 号： 2016YFF
3、0201604。项目起止年限为 2016 年 7 月2019 年 6 月， 是由中国标准化研 究所牵头， 项目负责人付允。课题由中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所牵头， 课题负责人冯安生，任务承担单位为山东省地质科学研究院。钛铁矿化学分析方法3 个标准制定任务于 2019 年通过立项。第 3 部分： 铝、钙、 镁、钾、钠、锰、钛、铬、锶、锌和钒量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法， 计划号为 201913019。本部分标准制定单位为山东省地质科学研究院。1.2 编制过程2016 年 7 月，项目任务书及实施方案通过了国土资源部评审，开始实施阶段。根据项目任务书和标准制定的工作程序， 山东省地
4、质科学研究院成立了标准起草工 作组， 项目组成员由多年从事岩矿测试分析工作的同志组成， 具备丰富的专业知识和实 践经验， 对标准化相关知识进行过集中学习和研讨。项目组编制了项目工作方案， 确定 了标准框架和主要内容， 制定了工作计划、进度安排和人员分工， 并开始调研和试验验证工作。项目组开展的主要工作如下：钛铁矿分析国内外研究现状12016 年 7 月 12 月， 对钛铁矿化学分析相关的国内外有关国家标准、行业标准以及 分析方法的文献资料进行收集和整理， 对涉及到的行业标准、国际标准的分析流程、技术指标等进行了仔细分析和评判。国内关于钛铁矿、钛铁矿精矿的分析方法：有色金属行业中有对钛铁矿精矿中
5、部分元素的测试方法：第 1 部分： YS/T 360.1-2011 二氧化钛量的测定 硫酸铁铵滴定法第 2 部分： YS/T 360.2-2011 全铁量的测定 重铬酸钾滴定法第 3 部分： YS/T 360.3-2011 氧化亚铁量的测定 重铬酸钾滴定法第 4 部分： YS/T 360.4-2011 氧化铝量的测定 EDTA 滴定法第 5 部分： YS/T 360.5-2011 二氧化硅量的测定第 6 部分： YS/T 360.6-2011 氧化钙、氧化镁、磷量的测定 等离子体发射光谱法。1993 年 5 月， 地质矿产部颁布的岩石和矿石分析规程中（DZG 93-07），主要测定元素为钛、全
6、铁、亚铁、钒、铬、锰、铜、钴、镍、磷、 硫、二氧化硅、三氧化二铝、钙和镁、钾和钠、吸附水、化合水等。该分析规程规定了 钒钛磁铁矿石中部分元素的测定， 主要是经过化学手段分离后采用重量法、容量法、比 色法等经典化学分析方法，或是用原子吸收光谱法等分析仪器进行单元素逐个分析测定。国外只查到日本的工业标准 JIS M8301- 1997钛矿石的化学分析和澳大利亚的国家标准 AS 4614.1- 1999（钛铁矿分析方法 第 1 部分：钛含量的确定 滴定法）。目前国内外未查到钛铁矿矿石中各元素的标准分析方法。多年来各地质实验室在钛铁矿的测试分析方面积累了丰富的经验， 共查到钛铁矿矿 石中钛、铝、钙等元
7、素分析测试 25 篇125，形成了一些测试技术的方法，可为钛铁矿 主量、微量元素的分析测试研究提供良好借鉴， 配合地质找矿取得一定的效果。随着各 实验室现代大型分析仪器的配备， 地质样品中主量、微量元素的测试分析也逐渐向大型 仪器分析转移， 电感耦合等离子体发射光谱仪在地质样品分析测试中的开发应用， 极大 地提高了分析检测工作效率。电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）因其测定范围 广泛， 既可测定微量成分又可测定常量成分， 已成为矿石分析中多元素同时测定的最有力的手段。但是， 目前有关钛铁矿中 Al2O3 、CaO、MgO、K2O、Na2O、MnO 、TiO2 、Cr 、Sr、2Zn
8、和 V 等主量、 次量成分- 电感耦合等离子体同时测定的方法还未见报道。（2）方法试验验证2017 年 1 月12 月完成了分析方法的试验验证工作， 包括样品前处理方法研究， 仪 器测定条件的优化， 方法适用范围， 方法检出限、实验室内方法精密度和准确度等各项指标的确定，编制了标准方法草案。（3）实验室间精密度协作试验按照 GB/T6379.1-2004 的要求，2018 年 1 月选择了 9 家有相关测试经验的并且有资 质的实验室发放了协作试验样品进行精密度协作试验。 2018 年 7 月至 10 月对 9 家提交 的实验数据按照国家标准测量方法与结果的准确度（正确度与精密度） 第 2 部分
9、： 确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法（GB/T 6379.2-2004）的要求， 进行统计 分析（Grubbs 检验、 h 统计检验、 k 统计检验、 Cochron 检验等），对部分离群数据进行复检，确定分析方法的重复性限（r）和再现性限(R)。（4）征求意见2018 年 10 月将研制的钛铁矿 3 种分析方法的标准初稿进行内部讨论修改，形成标准方法文本征求意见稿和标准编制说明。2018 年 11 月， 将钛铁矿 3 种分析方法的标准征求意见稿及标准征求意见稿编制说 明，采用发放征求意见函的方式，发给相关单位广泛征求意见，共发出 30 份。根据征求的各单位反馈意见，对标准材料进行修改
10、，并形成征求意见汇总处理表。（5）形成送审稿在征求意见的基础上，根据专家意见进行了修改，形成了送审稿。（6）形成报批稿2019 年 6 月 21 日至 23 日，全国国土资源标准化技术委员会地质矿产实验测试分技 术委员会（SAC/TC93/SC4）组织委员（名单附后）在北京召开标准审查会，会上专家 提出了不少建设性意见，在修改期间，结合 GB/T 1.1-2020 新要求， 修改后形成了报批稿。1.3 参加方法验证试验的单位(1) 山东省地质科学研究院（国土资源部济南矿产资源监督检测中心）；(2) 陕西省地质矿产实验研究所（国土资源部西安矿产资源监督检测中心）；(3) 安徽省地质实验研究所（国
11、土资源部合肥矿产资源监督检测中心）；3(4) 河南省岩石矿物测试中心（国土资源部郑州矿产资源监督检测中心）；(5) 吉林省地质矿产研究所（国土资源部长春矿产资源监督检测中心）；(6) 浙江省地质矿产研究所（国土资源部杭州矿产资源监督检测中心）；(7) 中南冶金地质研究所；(8) 山东省物探院实验室；(9) 山东省冶金勘查局测试中心。1.4 主要编制人员情况表 1 主要编制人员情况序 号姓名学历专业职称专业工 作年限对制定标准的具体贡献1王卿本科应用化学研究员24参与制定课题任务书、编写专题实施方 案、指导方法研究、组织方法精密度协 作试验与数据统计分析、编写标准文本 及编制说明、并修改定稿。2
12、夏传波硕士应用化学高级工 程师9参与制定课题任务书、编写专题实施方案、指导方法研究、组织方法精密度协 作试验。3赵伟博士无机化学高级工 程师12参与制定课题任务书、编写专题实施方 案、指导方法研究、组织方法精密度协 作试验与数据统计分析、编写标准文本及编制说明、并修改定稿。4刘耀华本科岩矿测试研究员34负责方法试验研究、参与方法验证工 作。5姜云本科岩矿测试高级工 程师17负责方法试验研究、参与方法验证工 作。6钱惠芬硕士岩矿测试高级工 程师20负责方法试验研究、参与方法验证工 作。7吕振生本科岩矿测试研究员35负责方法试验研究、参与方法验证工 作。8张伟硕士材料科学高级工 程师5负责方法试验
13、研究、参与方法验证工 作。9田兴磊博士环境科学高级工 程师4负责方法试验研究、参与方法验证工 作。10郑建业硕士高分子材 料工程师16负责方法试验研究、参与方法验证工 作。2、标准编制原则和确定标准主要内容的依据2.1 标准编制主要原则4分析方法标准编制的主要原则是分析方法技术成熟可靠， 有广泛的应用基础； 分析 方法技术比较先进， 有助于先进技术方法的推广应用； 考虑多元素同时测定， 提高工作 效率并尽量降低使用成本。 标准分析方法同时具备适用性、先进性、可证实性及规范性原则。在筛选拟定分析方法前， 对国内外有关钛铁矿的分析方法进行了充分的调研； 通过 大量的条件对比试验， 确定分析方法的技
14、术要求， 使编制的标准具有可复现性和可证实 性， 所确定标准方法的检出限满足地质矿产实验室测试质量管理规范（DZ/T 0130-2006）要求；最后在标准编制过程中，严格按照测量方法与结果的准确度（正 确度与精密度） 第二部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法（GB/T6379.2 -2004）组织方法验证试验；按照标准化工作导则 第 1 部分： 标准化文件的结构和起 草 规 则 （GB/T1.1-2020 ） 和 标 准 编 写 规 则 第 4 部 分 试 验 方 法 标 准 （GB/T20001.4-2015）编写标准文本，确保编制标准的规范性。2.2 确定标准主要内容的依据2.2
15、.1 分析方法选择依据目前， 钛铁矿中 Al2O3 、CaO 、MgO 、K2O、Na2O 、MnO 、TiO2 、Cr 、Sr 、V 和 Zn 等主量、 次量成分的分析往往采用与之相近的钒钛磁铁矿分析方法， 一般采用容量法、 比色法或原子吸收法4 完成，虽然具有所需设备简单、分析结果准确等优点，但一般操作繁琐，周期长，成本高，化学试剂用量大，不能进行多元素的同时测定。钒钛磁铁矿研究的方法较多比如梁中等6,7,8,9 ，但钛铁矿分析方法研究的文献较少，特别是多元素的同时测定。电感耦合等离子体发射光谱法（ICP -AES）能对多元素进行同时测定， 具有灵敏度 高、检出限低和动态线性范围宽、分析速
16、度快等优点，在地质分析领域得到广泛应用，成为现代地矿分析实验室重要的多元素分析手段。国外钛矿石分析标准 JIS M8311- 1997 采用无水 Na2CO3 和 Na2O2 混合溶矿， 电感耦 合等离子体发射光谱法测定了 SiO2 、CaO 、MgO 、MnO 、V 和 Cr 等主、次量成分。对 于 ICP -AES 分析而言，测定样品盐分含量至关重要。 由于采用 Na2CO3 和 Na2O2 熔融 会引入大量碱金属离子， 造成溶液盐分过高， 测定过程容易堵塞雾化器， 引入基体干扰多，空白值也较高，造成检出限高。本方法通过实验考察了敞开 HCl-HNO3-HF-HClO4 溶矿和敞开 HCl
17、-HNO3-HF-H2 SO45溶矿，进行结果比对，发现敞开 HCl-HNO3-HF-HClO4 溶矿 TiO2 含量高（10%）时和 Cr 结果偏低，其它分析项目结果基本一致；又进行敞开 HCl-HNO3-HF-H2 SO4 溶矿和密 闭压力 HCl-HNO3-HF-H2 SO4 溶矿进行结果比对，结果表明敞开 HCl-HNO3-HF- H2 SO4 溶矿和密闭压力 HCl-HNO3-HF-H2 SO 溶矿，待分析成分结果基本一致。实验结果见表 3。 所以本方法选择 HCl-HNO3-HF-H2 SO4 敞开四酸溶矿法进行样品分解， ICP-AES 法测定 Al2O3 、CaO 、MgO 、
18、K2O、Na2O 、MnO 、TiO2 、Cr 、Sr 、Zn 和 V 等多种成分，实现了 样品的多元素同时测定， 消除了大量盐类对于测定的影响， 降低了测定检出限。 本方法 样品制备操作简便， 成本低廉， 工作效率高， 易于推广， 适合于大批量样品多元素的同时测定。2.2.2 确定标准主要内容的依据2.2.2.1 试料分解方法的选择方法一（敞开 HCLO4）：准确称取试料 0.1000g（精确至 0.0001g），置于 30ml 聚四 氟乙烯坩埚中，用少量水润湿，加入 5mL 盐酸，盖上坩埚盖，将坩埚放在控温电热板 上， 控温为 120, 分解试样 0.5 小时， 再加入 3mL 硝酸， 继
19、续在控温电热板上分解试 样 1 小时，关闭电源，放置过夜。开启控温电热板，揭去坩埚盖，加入 6mL 氢氟酸， 1mL 高氯酸，控温 150分解试料 2 小时；升温至 230,继续分解试样至白烟几乎冒 尽，取下稍冷，再加入 1mL 高氯酸，冲洗内壁，继续分解试样至白烟几乎冒尽。取下 聚四氟乙烯坩埚，加入 5.0 mL 王水（1+1），放在电热板上加热复溶约 5 分钟后，用去 离子水冲洗坩埚内壁， 继续加热复溶约 10 分钟。将溶液冷却至室温， 转移至 25ml 聚乙 烯塑料瓶中，用去离子水稀释至刻度、摇匀，放置过夜。用于测量 K2O 、Na2O 、Cr、 Sr 、V 、Zn 等成分。准确吸取 1
20、0mL 溶液， 于 25ml 聚乙烯塑料瓶中，用 10%王水定溶至刻度，摇匀。 用于测量 Al2O3 、CaO 、MgO 、TiO2 、MnO 等成分。方法二（敞开 H2 SO4）：准确称取试料 0.1000g（精确至 0.0001g），置于 30mL 聚四 氟乙烯坩埚中，用少量水润湿，加入 5mL 盐酸，盖上坩埚盖，将坩埚放在控温电热板 上， 控温为 120, 分解试样 0.5 小时， 再加入 3mL 硝酸， 继续在控温电热板上分解试 样 1 小时，关闭电源，放置过夜。开启控温电热板，揭去坩埚盖，加入 6mL 氢氟酸， 1mL 硫酸（1+1），控温 150分解试料 2 小时；升温至 230,
21、继续分解试样至白烟几 乎冒尽，再加入 1mL 硫酸（1+1），冲洗内壁，继续分解试样至白烟几乎冒尽。取下聚四氟乙烯坩埚，加入 5.0mL 王水（1+1），放在电热板上加热复溶约 5 分钟后，用去离6子水冲洗坩埚内壁， 继续加热复溶约 10 分钟。将溶液冷却至室温， 转移至 25ml 聚乙烯 塑料瓶中，用去离子水稀释至刻度、摇匀，放置过夜。用于测量 K2O、Na2O 、Cr 、Sr、 V、Zn 等成分。准确吸取 10mL 溶液于 25ml 聚乙烯塑料瓶中， 用 10%王水定溶至刻度，摇匀。 用于测量 Al2O3 、CaO 、MgO 、TiO2 、MnO 等成分。方法三（密闭 H2 SO4）：准确
22、称取试料 0.1000g（精确至 0.0001g），置于封闭溶样器 的 Teflon 中,加入 3ml 氢氟酸， 3ml 盐酸， 1ml 硝酸，1ml 硫酸（1+1），盖上 Teflon 盖， 装入钢套中，拧紧。将溶样器放入烘箱中，于 180保温 24h,取出。冷却后开盖，取出 Teflon 内罐， 在电热板上加热至白烟冒至尽干， 再补加 1ml 硫酸（1+1），用去离子水冲 洗内壁，继续分解试样至白烟几乎冒尽。加入 5.0 mL 王水（1+1），盖上 Teflon 盖，于 120保温 30 分钟,取下，冷却后开盖， 转入 30ml 聚乙烯坩埚中， 放在电热板上加热复 溶约 5 分钟后，用去离
23、子水冲洗坩埚内壁，继续加热复溶约 10 分钟。将溶液冷却至室 温，转移至 25ml 聚乙烯塑料瓶中，用去离子水稀释至刻度、摇匀，放置过夜。用于测 量 K2O、Na2O、Cr 、Sr、V、Zn 等成分。准确吸取 10mL 溶液于 25ml 聚乙烯塑料瓶中，用 10%王水定溶至刻度，摇匀。 用于测量 Al2O3 、CaO 、MgO 、TiO2 、MnO 等成分。方法四（碱熔 Na2O2）：准确称取试料 0.2000g（精确至 0.0001g），放入 20mL 刚玉 坩埚中， 加入一勺 Na2O2（约 1.5g），搅匀， 再覆盖一层 Na2O2。放入已预先升温至 700 的马弗炉中， 熔融大约 15
24、min，取出稍冷， 放入预先盛有 100mL 热水的 150mL 烧杯中， 洗出坩埚，并按顺序排好，滴入 5 滴无水乙醇，加热煮沸约 3min 以赶尽 H2O2,冷却后， 转入 100mL 容量瓶中， 定容， 摇匀。上清液用来测定 Cr 和 V。将溶液过滤， 用 2%NaOH 洗涤容量瓶 34 次和残渣 78 次。沉淀用近沸的 HCl（1+1）分次溶解于原容量瓶中， 并用近沸的 HCl（1+1）冲洗对应的坩埚， 将滤纸洗至 Fe3+ 的黄色后， 用 HCl（1+1）定容，摇匀。此溶液用于测定 CaO 、MgO 、MnO 、TiO2 等。表 2 不同样品分解方法测试结果的比较样品分解方法Al2O
25、3CaOMgOK2OMnONa2OTiO210-210-210-210-210-210-210-2GBW07838敞开5.2113.748.830.240.310.558.74敞开5.2213.538.560.230.330.548.79密闭5.2013.678.650.250.330.558.71碱 溶/13.588.54/0.31/8.84标准值5.1913.868.790.230.320.548.96GBW07839敞开4.203.8119.210.0200.280.112.94敞开4.253.8919.470.0220.270.122.86密闭4.233.8319.290.0210.2
26、80.112.96碱溶/3.8119.21/0.26/2.857标准值4.233.8619.40.0210.280.122.95GBW07840敞开6.380.973.010.0310.220.06111.25敞开6.570.952.980.0320.240.06112.78密闭6.700.962.940.0310.230.05912.87碱溶/0.962.98/0.23/12.87标准值6.730.983.050.0300.240.06312.91GBW07841敞开2.196.652.740.170.620.4118.78敞开2.306.642.870.180.610.4120.29密闭2
27、.286.772.870.180.620.4020.37碱溶/6.582.80/0.60/19.99标准值2.216.692.880.170.620.3919.83GBW07842敞开3.7410.185.710.220.530.5115.73敞开3.7110.295.750.220.540.5016.39密闭3.8010.345.680.220.550.5116.23碱溶（Na2O2）/10.195.63/0.53/15.92标准值3.6810.325.780.210.530.4916.138续表 2 不同样品分解方法测试结果的比较样品分解方法CrVSrZn10-610-610-610-6G
28、BW07838敞开50.1683339270敞开49.5687338272密闭49.4690336269碱溶（Na2O2）48.0687/标准值47.4681334267GBW07839敞开84529854395敞开91930255386密闭92430556382碱溶908307/标准值91630353.5390GBW07840敞开0.390.3147.2501敞开0.400.3246.3488密闭0.410.3346.5499碱溶0.400.31/标准值0.42*0.33*47.0493GBW07841敞开841401312165敞开831398318163密闭851445315164碱溶（
29、Na2O2）871314/标准值82.11326308162GBW07842敞开59.6889340220敞开59.8903348214密闭60.2905350217碱溶（Na2O2）59.1907/标准值58.2902340212由表 2 可见， 采用 HCl-HNO3-HF-HClO4 敞口溶矿、 HCl-HNO3-HF-H2 SO4 敞口溶矿 和密闭压力 HCl-HNO3-HF-H2 SO4 三种溶矿方法，对测定结果与标准值进行对比。结果 显 示 ： HCl-HNO3-HF-HClO4 敞 口 溶 矿 、 HCl-HNO3-HF-H2 SO4 敞 口 溶 矿 和 HCl-HNO3-HF-
30、H2 SO4 密闭压力溶矿中被测元素除 TiO2 和 Cr 外其它元素分析结果与标准 值基本一致；而采用 HClO4 溶矿中 Ti 易水解生成沉淀，沉淀一旦生成即使用浓王水也 难以提取； Cr 结果偏低，因生成的氯化铬酰高温易挥发的原因。 采用碱溶（Na2O2 ）溶 矿，待测成分结果与标准值进行对比，结果满足地质矿产实验室测试质量管理规范 （DZ/T 0130-2006）要求。由于碱溶（Na2O2 ） 由于盐分含量高，基体影响严重，容易 造成喷雾器堵塞，不适合大批量测定； 密闭压力 HCl-HNO3-HF-H2 SO4 溶矿流程长， 操作繁琐，故选择 HCl-HNO3-HF- H2 SO4 敞
31、口溶矿。2.2.2.2 检测条件的确定（仪器参考工作条件的选择）9（1）仪器的最佳化 ICP 仪器工作参数中， ICP 射频功率、 雾化气流量（压力）、辅 助气流量、观测高度、泵速等因素均会影响测定结果， 因此测定前需要对仪器进行最佳化条件实验。a) ICP 射频功率： 增加射频功率， 谱线强度增加， 同时背景强度也增加； 射频功率 增加到一定程度， 谱线背景增加较快， 因此射频功率对不同谱线均有最佳值， 信背比均 有极大值(图 1）。各谱线受功率的影响也不尽相同，实际上在低功率下有利于获得更好 的检测下限， 但受基体的影响较大， 采用大功率可减轻基体的影响， 但信背比及检出限受损。由于方法是
32、多元素同时测定，所以只能取折衷条件。1201008060402000 500 1000 1500 2000 Al Ca Cr Cu KM g Sr Ti V Zn图 1 RF 功率与谱线强度的关系b) 雾化气流量（压力）：一定限度内， 增大雾化器压力，雾化气流量增大，使进 入 ICP 炬中的试样量加大， 谱线强度随之增大； 另一方面雾化器压力增大及雾化气流量 的加大， 会引起轴向通道内温度降低， 被测元素在 ICP 炬中滞留时间减少， 导致普线强 度的降低。因此对谱线强度及信背比来说， 雾化气压力及雾化气流量均有最佳值（图 2）。不同元素要求的雾化气压力不一样，原子线要求的雾化器压力比离子线大
33、。103503002502001501005000 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2AlCrCaCuKM gM nSrVZn图 2 雾化气流量（压力）与谱线强度的关系c) 辅助气流量： 不同的元素受辅助气流量的影响是不同的， 大多数元素随着辅助 气流量的增加， 谱线强度逐渐降低， 但易激发的元素随着辅助气流量的增加， 谱线强度逐渐升高（图 3），考虑到多元素同时测定，本法取折衷条件。25201510500 0.5 1 1.5 2AlCrCuKM gM nSrTiVZn图 3 辅助气流量与谱线强度的关系d) 观测高度： 由于 ICP 光源温度、电子密度和背景发射都随观测高度的变化而变
34、化， 具有不同标准温度的元素及谱线最佳观测高度也将不同， 谱线强度及信背比与观测 高度的关系曲线会出现峰值（图 4）。通常，难挥发及难激发的元素宜采取较高的观测高度， 而易挥发的元素采取较低的观测高度。通过调节辅助气流量来调节火焰高度， 由于11方法是多元素同时测定，所以只能取折衷条件。4540353025201510500 5 10 15 20AlCaCrCukM gM nSrVZn图 4 观测高度与谱线强度的关系经条件试验，最终选定仪器工作条件见表 3。表 3. 仪器工作条件参 数设定值参数设定值RF功率 (W)1150泵速(rpm)50辅助气流量 (L/min)0.5长波扫描时间(s)5
35、雾化气流量 (L/min)0.5短波扫描时间(s)15观测高度 (cm)12.0（2）谱线的选择及干扰系数的确定a）元素分析中选用的谱线单道扫描式 ICP 光谱仪和多道直读 ICP 光谱仪多采用一级和二级光谱的谱线， 而在 全谱直读 ICP-AES 法中采用的是各元素高级次的谱线。某些元素可能在同一波长存在不 同级次的谱线， 这些谱线的灵敏度也不同， 因此全谱直读 ICP-AES 法谱线选择不仅要考 虑波长，而且还要考虑谱线的级次，多数情况下靠近 CID 边缘 10 个（像素）的谱线强 度通常较低， 因而很少采用。此外， 在谱线选择时， 应选择无干扰或干扰尽可能少且灵 敏度还能满足分析要求的谱
36、线； 同时还必须综合考虑的因素是该元素的检出限、共存元 素对其干扰和该元素的线性范围；对主量元素主要考虑的是共存元素的干扰和线性范 围、对微量和痕量元素主要考虑的是共存元素的干扰和检出限。经试验选定的各元素的分析波长及光谱级次见表 4。12表 4. 分析中选用的谱线及测定范围元素波长（nm）级次谱线强 度（*1000 )背景扣除左右Ti283.2161187015Al308.215109350115Ca317.933105300115445.589756515Mg277.66912110114K766.4914490415Na589.59257500115Mn257.6101301000011
37、2V292.4021151800115Sr407.7718230000115Zn213.85615730001,2Cr267.71612510002b）背景校正及干扰系数对于 ICP 光谱仪来说， 基体匹配是最理想的， 但是由于样品之间的成分不同、样品 与标准之间的成分不同、连续光谱以及谱线拖尾都可能导致背景干扰， 因此要得到正确的分析结果，背景校正就显得非常重要。在选择背景位置时，应遵循：将背景位置定在尽可能平坦的区域（无小峰）。将背景位置定在离谱峰足够远的地方，从而不受谱峰两翼的影响。左背景、右背景以及左右背景强度的平均值尽可能与谱峰背景强度一致。背景校正只消除样品基体的影响，对于光谱干扰
38、不起作用。光谱干扰分为谱线叠峰和谱翼干扰两种。分别将 Ti、Fe、Ca、Mg 配制成 (Ti)=100ug/mL、(Fe)=100ug/mL、(Ca)=100ug/mL、 (Mg)=100ug/mL 的单标溶液，在本方法所选谱线处进行光谱扫描，观察谱线强度及谱图情况，结果没有发现有光谱干扰或谱翼干扰。2.2.2.3 熔矿提取酸度实验由于目前用于仪器分析的矿石多用王水提取， 故本方法也选用王水提取。用国家一 级标准物质 GBW07841 按照本实验拟定的溶矿方法溶矿作酸度实验，最后提取时加入 王水（1+1）2.5ml 、5ml 、7.5ml 、10ml，配制成酸度分别为 5% 、10% 、15%
39、 、20%的溶 液。再分别移取 5 ml 溶液于一组聚乙烯瓶中， 再补加不同量的王水（1+1）配制成酸度均为 10%的溶液，上机测定。每个酸度平行做 4 份，取平均值结果见表 5。13由表 5 可以看出采取敞口 H2 SO4 溶矿，最后配制成的溶液酸度从 5%到 20%分析结果在允许误差范围内基本一致。故本法采用 10%的酸度。表 5. 提取酸度实验元素5%10%15%20%TiO219.6719.5819.8719.71Al2O32.242.252.232.22CaO6.626.616.646.61MgO2.672.642.692.67K2O0.160.160.160.16Na2O0.370
40、.370.370.37MnO0.550.550.540.55V1359136113461347Sr303303302301Cr82838183Zn1581571591572.2.2.4 基体干扰试验及消除由于钛铁矿样品中主要含有钛和铁， 所以本试验分别考察了钛和铁对待测元素的影响情况。2.2.2.4.1 Ti 基体的影响分取待测元素标准溶液 5.00ml 于 4 个 10ml 聚乙烯管中，分别加入 Ti 储备标准液配 置成（相当于钛铁矿样品中） 含 TiO2：0% 、8.34% 、16.68%、25.02%的溶液， 按照选定 好的仪器条件上机测定， 结果见表 6。由表 7 结果可见随着钛铁矿样品中 TiO2 的含量增 加， TiO2 基体对 Al2O3 、CaO 、MgO 、K2O、Na2O 、Sr 等成分的测定影响不大； 但 TiO2基体对 V 、Cr 、Mn 、Zn 等元素的测定有影响，尤其是对 V 、Zn 的测定不容忽视。表 6. TiO2 基体的影响强度比元素基体含 TiO2（相当于钛铁矿样品中%）08.3416.6825.02Al2O311.011.000.99CaO11.001.000.99MgO10.991.000.98K2O10.991.001.00Na2O10.991.001.00V11.00.990.95Cr1
