CN116413246A - 一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法 - Google Patents
一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及稀土矿测定技术领域,具体公开了一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,包括以下步骤:步骤1:制备稀土氧化物和钍氧化物分析试液;步骤2:配制标准溶液,分别配制稀土混合标准工作溶液和钍标准工作溶液;步骤3:ICP‑OES法测定钍量和稀土分量,分别测定氧化钍量、稀土氧化物总量、稀土氧化物分量;步骤4:分析结果计算,分别计算氧化钍量、稀土氧化物总量、稀土氧化物分量;步骤5:对稀土氧化物分量加和,验证稀土氧化物总量测定结果的准确性。本发明方法可连续测定稀土氧化物总量、稀土氧化物分量,能够同时判断稀土矿床的品位、矿性,减少工时消耗,缩短分析周期,为稀土矿床开发工艺研究提供分析技术支持。
Description
技术领域
本发明属于稀土矿测定技术领域,具体涉及一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法。
背景技术
稀土氧化物总量(REO)是表征稀土矿的品位参数,通过品味参数决定该稀土矿的工业市场价值;稀土分量是判断稀土矿的矿性参数,即判断轻稀土元素和重稀土元素的相对占比。
轻稀土元素包括:镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)。重稀土元素包括:铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)。
在稀土矿床开发科研生产过程中,为了及时掌握稀土矿的品位参数和矿性参数,经常需要同时测定稀土氧化物总量和稀土氧化物分量。目前需要分别采用两项国家标准分析方法,来测定该两项参数。
稀土氧化物总量测定相关的国家标准《稀土精矿化学分析方法第1部分:稀土氧化物总量的测定重量法》GB/T 18114.1-2010。其中试料用氢氧化钠-过氧化钠熔融分解,分离硅、铝。沉淀用盐酸溶解,氢氟酸分解铁、锰、钛、铌、鉭、镍等。高氯酸冒烟除硅,氨水沉淀分离钙、镁。在pH1.8-2.0草酸沉淀稀土和钍,灼烧至恒重。测定沉淀中氧化钍含量。合量中扣除氧化钍量即为稀土氧化物总量。
稀土氧化物分量测定相关的国家标准《稀土精矿化学分析方法第8部分:十五个稀土元素氧化物配分量的测定电感耦合等离子体发射光谱法》GB/T18114.8-2010。其中试料经碱熔,过滤后,盐酸酸化。在稀酸介质中,直接以氩等离子体光源激发,进行光谱测定。
如采用以上方法分别测定稀土氧化物总量和稀土氧化物分量,工时消耗大,分析周期长,耽误稀土矿床开发工艺科研进度。因此,亟需设计一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,能够同时判断稀土矿床的品位、矿性,减少工时消耗,缩短分析周期。
本发明的技术方案如下:
一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,包括以下步骤:
步骤1:制备稀土氧化物和钍氧化物分析试液;
步骤2:配制标准溶液,分别配制稀土混合标准工作溶液和钍标准工作溶液;
步骤3:ICP-OES法测定钍量和稀土分量,分别测定氧化钍量、稀土氧化物总量、稀土氧化物分量;
步骤4:分析结果计算,分别计算氧化钍量、稀土氧化物总量、稀土氧化物分量;
步骤5:对稀土氧化物分量加和,验证稀土氧化物总量测定结果的准确性。
步骤1中还包括以下分步骤:
步骤1.1:去除样品中的杂质元素和不溶固体;
步骤1.2:制备分析试液。
步骤1.1中还包括以下分步骤:
步骤1.1.1:碱熔融分离硅、铝元素;
步骤1.1.2:HF二次沉淀分离铁、锰、钛、铌、钽、镍元素;
步骤1.1.3:除去少量不溶固体;
步骤1.1.4:氯化铵络合钙镁分离钙、镁。
步骤1.2中还包括以下分步骤:
步骤1.2.1:草酸盐沉淀稀土、钍元素;
步骤1.2.2:灼烧生成稀土氧化物和钍氧化物;
步骤1.2.3:溶解灼烧氧化物制备分析试液。
步骤1.1.1中,在镍坩埚中盛有预先已加热除去水分的氢氧化钠,将稀土样品置于镍坩埚中,覆盖过氧化钠,加热除去水分,然后摇动镍坩埚使试样散开,盖好坩埚盖,置于马弗炉中熔融至缨红,并保持5~10min,期间取出摇动一次,之后取出坩埚,冷却至试样凝固;将坩埚置于烧杯中,加入热水浸取试样;待剧烈作用停止后,先用水冲洗坩埚的内外壁和坩埚盖,然后加入盐酸溶液洗涤,之后再次用水冲洗后,取出坩埚及坩埚盖;将烧杯内溶液煮沸,然后用中性滤纸过滤,以氧化钠洗液分别洗涤烧杯和沉淀;
步骤1.1.2中,将沉淀连同中性滤纸放人原烧杯中,加入盐酸及过氧化氢;将中性滤纸捣碎后,加热溶解沉淀;将溶液及纸浆移入塑料烧杯中,补加热水;在不断搅拌下加入氢氟酸,于沸水浴上保温,期间每隔10min搅拌一次,然后取下、冷却至室温;再用滤纸过滤,用盐酸-氢氟酸洗液洗涤塑料烧杯,并用滤纸片擦净塑料烧杯;用盐酸-氢氟酸洗液洗涤沉淀及滤纸,再用清水洗涤;
步骤1.1.3中,将沉淀和滤纸置于原烧杯中,加入硝酸、高氯酸,加热使沉淀和滤纸溶解完全,然后继续加热至冒高氯酸白烟,并蒸至近干;取下原烧杯,加入盐酸,用热水吹洗杯壁,加热使盐类溶解至清亮,再用滤纸过滤于烧杯中;用热的盐酸洗液洗净原烧杯,并清洗滤纸后,弃去滤纸;
步骤1.1.4中,在烧杯的滤液中加入氯化铵,用水稀释,加热至近沸,滴加氨水至刚出现沉淀,加入过氧化氢和氨水,煮沸后用中速定量滤纸过滤;用氯化铵-氨水洗液洗涤烧杯和洗涤沉淀,弃去滤液。
步骤1.2.1中,将沉淀和中速定量滤纸放于原烧杯中,加入盐酸和过氧化氢,用玻璃棒将中速定量滤纸捣烂,加入水,煮沸;然后将溶液pH调至1.8~2.0;再于80~90℃保温40min后,冷却至室温;用慢速定量滤纸过滤,用草酸洗液洗涤原烧杯,用小块滤纸擦净原烧杯,将沉淀全部转移至慢速定量滤纸上,洗涤沉淀;
步骤1.2.2中,将沉淀连同慢速定量滤纸放入已灼烧至质量恒定的铂坩埚中,低温加热,将沉淀和慢速定量滤纸灰化;将铂坩埚和沉淀于高温炉中灼烧,直至铂坩埚连同烧成物的质量恒定;
步骤1.2.3中,加入盐酸于已称量好的铂坩埚中,加热溶解至清亮后取下,冷却至室温;将溶液转移至容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,使稀释液中稀土氧化物各分量和氧化钍量测定浓度处于标准曲线中部区域,得到待测分析试液。
步骤2中还包括以下分步骤:
2.1配制稀土混合标准工作溶液;
分别移取0.00mL、0.10mL、0.50mL、1.00mL、5.00mL、20.00mL稀土混合标准溶液(100μg/mL),于6个100mL容量瓶中,分别加入5mL盐酸(1+1),用水稀释至刻度,混匀;
2.2配制钍标准工作溶液;
分别移取0.00mL、0.10mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL钍标准溶液(1000μg/mL),于6个100mL容量瓶中,分别加入5mL盐酸(1+1),用水稀释至刻度,混匀。
步骤3中还包括以下分步骤:
3.1测定氧化钍量;
将待测分析试液与钍标准工作溶液同时于波长283.730nm或283.232nm处进行氩等离子体光谱测定,得到氧化钍的质量;
3.2测定稀土氧化物总量;
稀土氧化物与氧化钍的恒重总质量减去氧化钍的质量即为稀土氧化物总质量,稀土氧化物总质量除以加入的样品质量即为稀土氧化物总量百分比;
3.3测定稀土氧化物分量;
将待测分析试液与稀土混合标准工作溶液同时进行氩等离子体光谱测定,得到各稀土分量的质量。
步骤4中还包括以下分步骤:
4.1计算氧化钍量;
按下式计算氧化钍量的质量分数(%):
式中:
ρ----二级稀释液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0----空白试验溶液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积单位为毫升(mL);
V1----从母液中分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
1.1379----钍转换为氧化钍的系数;
4.2计算稀土氧化物总量;
按下式计算稀土氧化物总量的质量分数(%):
式中:
m1----铂坩埚及烧成物的质量,单位为克(g);
m2----铂坩埚的质量,单位为克(g);
ρ----二级稀释液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0----空白试验溶液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积,单位为毫升(mL);
V1----从母液分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
1.1379----钍转换为氧化钍的系数;
4.3计算稀土氧化物分量;
按下式计算稀土氧化物分量的质量分数(%):
式中:
ρ---二级稀释液中稀土分量的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0---空白试液中稀土分量的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积体积,单位为毫升(mL);
V1----从母液分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
k----稀土分量转换为稀土氧化物分量的系数。
步骤1.2.1中,用氨水、盐酸和精密pH试纸调节pH为2.0;或加入4~6滴甲酚红溶液,用氨水调至溶液呈桔黄色,PH=1.8~2.0。
本发明的显著效果在于:
本发明连续测定方法可连续测定稀土氧化物总量、稀土氧化物分量,能够同时判断稀土矿床的品位、矿性,减少工时消耗,缩短分析周期,为稀土矿床开发工艺研究提供分析技术支持。
本发明通过对稀土氧化物分量测定结果加和,判断加和结果与重量法测定稀土氧化物总量测定结果吻合,验证重量法测定稀土氧化物总量测定结果的准确性(杂质去除率达到100%)。
附图说明
图1为方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,包括以下步骤:
步骤1:碱熔融分离硅、铝等元素
在30mL镍坩埚中盛有预先已加热除去水分的3g氢氧化钠,将0.3~0.4g稀土样品置于镍坩埚中,覆盖1.5g过氧化钠,加热除去水分,然后摇动镍坩埚使试样散开,盖好坩埚盖,置于750℃马弗炉中熔融至缨红,并保持5~10min,期间取出摇动一次,之后取出坩埚,冷却至试样凝固;
将坩埚置于400mL烧杯中,加入120mL热水浸取试样;待剧烈作用停止后,先用水冲洗坩埚的内外壁和坩埚盖,然后加入2mL盐酸溶液洗涤,其中盐酸:水=1:1,之后再次用水冲洗后,取出坩埚及坩埚盖,控制烧杯内溶液体积为180mL;将烧杯内溶液煮沸2min,然后用中性滤纸过滤,以20g/L氢氧化钠洗液洗涤烧杯2~3次、洗涤沉淀5~6次;
步骤2:HF二次沉淀分离铁、锰、钛、铌、钽、镍等元素
将沉淀连同中性滤纸放人原400mL烧杯中,加入20mL盐酸(1+1)及10~15滴过氧化氢;将中性滤纸捣碎后,加热溶解沉淀;将溶液及纸浆移入250mL塑料烧杯中,补加热水至100mL;在不断搅拌下加入15mL氢氟酸,于沸水浴上保温30~40min,期间每隔10min搅拌一次,然后取下、冷却至室温;再用定量慢速滤纸过滤,用盐酸-氢氟酸洗液(2+98)洗涤塑料烧杯3~4次,并用滤纸片擦净塑料烧杯;用盐酸-氢氟酸洗液(2+98)洗涤沉淀及定量慢速滤纸8~10次,再用清水洗涤2次;
步骤3:除去少量不溶固体
将沉淀和定量慢速滤纸置于原400mL烧杯中,加入30mL硝酸、5mL高氯酸,加热使沉淀和定量慢速滤纸溶解完全,然后继续加热至冒高氯酸白烟,并蒸至近干;取下原400mL烧杯,加入20mL盐酸(1+1),用热水吹洗杯壁,加热使盐类溶解至清亮,再用定量慢速滤纸过滤于300mL烧杯中;用热的2%盐酸洗液洗净原400mL烧杯,并清洗定量慢速滤纸4~6次后,弃去定量慢速滤纸;
步骤4:氯化铵络合钙镁分离钙、镁
在300mL烧杯的滤液中加入2g氯化铵,用水稀释至100mL,加热至近沸,滴加氨水(1+1)至刚出现沉淀,加入0.1mL30%过氧化氢和30mL氨水(1+1),煮沸后用中速定量滤纸过滤;用氯化铵-氨水洗液洗涤300mL烧杯2~3次,洗涤沉淀6~7次,弃去滤液;
所述的氯化铵-氨水洗液为2g氯化铵+2mL氨水+98mL水;
步骤5:草酸盐沉淀稀土、钍元素
将沉淀和中速定量滤纸放于原400mL烧杯中,加入10mL盐酸(1+1)和3~4滴30%过氧化氢,用玻璃棒将中速定量滤纸捣烂,加入100mL水,煮沸;
然后加入近沸的50mL 100g/L草酸溶液,用氨水(1+1)、盐酸(1+1)和精密pH试纸调节pH为2.0;或加入4~6滴甲酚红溶液,用氨水(1+1)调至溶液呈桔黄色,PH=1.8~2.0;
再于80~90℃保温40min后,冷却至室温,放置2h;
所述的甲酚红溶液为0.2g甲基红+50mL乙醇+50mL水;
用慢速定量滤纸过滤,用草酸洗液洗涤原400mL烧杯2~3次,用小块滤纸擦净原400mL烧杯,将沉淀全部转移至慢速定量滤纸上,洗涤沉淀8~10次;
所述的草酸洗液为1g草酸+1g草酸铵+1mL乙醇+99mL水;
步骤6:灼烧生成稀土氧化物和钍氧化物
将沉淀连同慢速定量滤纸放入950℃灼烧至质量恒定的铂坩埚中,低温加热,将沉淀和慢速定量滤纸灰化;将铂坩埚和沉淀于950℃高温炉中灼烧1h,将铂坩埚及烧成的氧化稀土置于干燥器中,冷却至室温,称其质量;
重复步骤6,直至铂坩埚连同烧成物的质量恒定;
步骤7:溶解灼烧氧化物制备分析试液
加入5mL盐酸(1+1)于已称量好的铂坩埚中,加热溶解至清亮后取下,冷却至室温;将溶液转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀;
进行二级稀释,另取100mL容量瓶加入5mL盐酸(1+1),定容,使二级稀释液中稀土氧化物各分量和氧化钍量测定浓度处于标准曲线中部区域,得到待测分析试液;
步骤8:配制标准溶液
8.1配制稀土混合标准工作溶液
分别移取0.00mL、0.10mL、0.50mL、1.00mL、5.00mL、20.00mL稀土混合标准溶液(100μg/mL),于6个100mL容量瓶中,分别加入5mL盐酸(1+1),用水稀释至刻度,混匀;稀土各分量系列标准溶液质量浓度见表1;
表1 稀土混合标准曲线
标准溶液编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
稀土各分量质量浓度/(μg/mL) | 0.00 | 0.10 | 0.50 | 1.00 | 5.00 | 20.00 |
8.2配制钍标准工作溶液
分别移取0.00mL、0.10mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL钍标准溶液(1000μg/mL),于6个100mL容量瓶中,分别加入5mL盐酸(1+1),用水稀释至刻度,混匀;钍系列标准溶液质量浓度见表2。
表2 钍标准曲线
标准溶液编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
钍质量浓度/(μg/mL) | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 5.00 | 10.00 | 20.00 |
步骤9:ICP-OES法测定钍量和稀土分量
9.1测定氧化钍量
将待测分析试液与钍标准工作溶液同时于波长283.730nm或283.232nm处进行氩等离子体光谱测定,得到氧化钍的质量;
9.2测定稀土氧化物总量
稀土氧化物与氧化钍的恒重总质量减去氧化钍的质量即为稀土氧化物总质量,稀土氧化物总质量除以步骤1中加入的样品质量即为稀土氧化物总量百分比;
上述稀土氧化物与氧化钍的恒重总质量即步骤6称量得到的铂坩埚连同烧成物的质量减去铂坩埚质量;
9.3测定稀土氧化物分量
将待测分析试液与稀土混合标准工作溶液同时进行氩等离子体光谱测定,各稀土分量测定波长见表3;
表3 稀土分量测定波长
序号 | 稀土分量 | 波长/nm |
1 | La | 413.764 |
2 | Ce | 408.672 |
3 | Pr | 371.029 |
4 | Nd | 335.047 |
5 | Sm | 430.358 |
6 | Eu | 422.293 |
7 | Gd | 359.260 |
8 | Tb | 381.967 |
9 | Dy | 350.917 |
10 | Ho | 353.170 |
11 | Er | 339.898 |
12 | Tm | 349.910 |
13 | Yb | 328.937 |
14 | Lu | 291.139 |
15 | Y | 313.126 |
步骤10:分析结果计算
10.1计算氧化钍量
按下式计算氧化钍量的质量分数(%):
式中:
ρ----二级稀释液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0----空白试验溶液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积单位为毫升(mL);
V1----从母液中分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
1.1379----钍转换为氧化钍的系数;
10.2计算稀土氧化物总量
按下式计算稀土氧化物总量的质量分数(%):
式中:
m1----铂坩埚及烧成物的质量,单位为克(g);
m2----铂坩埚的质量,单位为克(g);
ρ----二级稀释液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0----空白试验溶液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积,单位为毫升(mL);
V1----从母液分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
1.1379----钍转换为氧化钍的系数;
10.3计算稀土氧化物分量
按下式计算稀土氧化物分量的质量分数(%):
式中:
ρ---二级稀释液中稀土分量的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0---空白试液中稀土分量的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积体积,单位为毫升(mL);
V1----从母液分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
k----稀土分量转换为稀土氧化物分量的系数;
表4 稀土与稀土氧化物转换系数
序号 | 稀土分量 | 稀土氧化物分量 | 转换系数k |
1 | La | La2O3 | 1.1728 |
2 | Ce | CeO2 | 1.2284 |
3 | Pr | Pr6O11 | 1.2082 |
4 | Nd | Nd2O3 | 1.1664 |
5 | Sm | Sm2O3 | 1.1596 |
6 | Eu | Eu2O3 | 1.1579 |
7 | Gd | Gd2O3 | 1.1526 |
8 | Tb | Tb4O7 | 1.1762 |
9 | Dy | Dy2O3 | 1.1477 |
10 | Ho | Ho2O3 | 1.1455 |
11 | Er | Er2O3 | 1.1435 |
12 | Tm | Tm2O3 | 1.1421 |
13 | Yb | Yb2O3 | 1.1387 |
14 | Lu | Lu2O3 | 1.1372 |
15 | Y | Y2O3 | 1.2699 |
步骤11:对稀土氧化物分量加和,验证稀土氧化物总量测定结果的准确性(杂质去除率达到100%)。
实施例1
方法重现性:
以选矿产品中的三个不同稀土总量品位的精矿(801-17K、801-14K、801-83K)为研究对象,考察本方法的精密度,实验结果见表1。
表1 方法精密度实验
实施例2
方法准确度:
以两个不同稀土总量品位的标准样品:白云鄂博稀土精矿REO-30(GSB04-3309-2016)和REO-50(GSB04-3311-2016)为研究对象,考察本方法的准确度。稀土总量、稀土分量的测定值与标准值进行比较。本方法光谱仪测定的稀土分量加和值与重量法测定稀土总量的测定值进行比较。实验结果见表2、表3。
表2 白云鄂博稀土精矿REO-30(GSB04-3309-2016)标准值、测定值(%)
表3 白云鄂博稀土精矿REO-50(GSB04-3311-2016)标准值、测定值(%)
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:制备稀土氧化物和钍氧化物分析试液;
步骤2:配制标准溶液,分别配制稀土混合标准工作溶液和钍标准工作溶液;
步骤3:ICP-OES法测定钍量和稀土分量,分别测定氧化钍量、稀土氧化物总量、稀土氧化物分量;
步骤4:分析结果计算,分别计算氧化钍量、稀土氧化物总量、稀土氧化物分量;
步骤5:对稀土氧化物分量加和,验证稀土氧化物总量测定结果的准确性。
2.如权利要求1所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤1中还包括以下分步骤:
步骤1.1:去除样品中的杂质元素和不溶固体;
步骤1.2:制备分析试液。
3.如权利要求2所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤1.1中还包括以下分步骤:
步骤1.1.1:碱熔融分离硅、铝元素;
步骤1.1.2:HF二次沉淀分离铁、锰、钛、铌、钽、镍元素;
步骤1.1.3:除去少量不溶固体;
步骤1.1.4:氯化铵络合钙镁分离钙、镁。
4.如权利要求3所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤1.2中还包括以下分步骤:
步骤1.2.1:草酸盐沉淀稀土、钍元素;
步骤1.2.2:灼烧生成稀土氧化物和钍氧化物;
步骤1.2.3:溶解灼烧氧化物制备分析试液。
5.如权利要求4所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤1.1.1中,在镍坩埚中盛有预先已加热除去水分的氢氧化钠,将稀土样品置于镍坩埚中,覆盖过氧化钠,加热除去水分,然后摇动镍坩埚使试样散开,盖好坩埚盖,置于马弗炉中熔融至缨红,并保持5~10min,期间取出摇动一次,之后取出坩埚,冷却至试样凝固;将坩埚置于烧杯中,加入热水浸取试样;待剧烈作用停止后,先用水冲洗坩埚的内外壁和坩埚盖,然后加入盐酸溶液洗涤,之后再次用水冲洗后,取出坩埚及坩埚盖;将烧杯内溶液煮沸,然后用中性滤纸过滤,以氧化钠洗液分别洗涤烧杯和沉淀;
步骤1.1.2中,将沉淀连同中性滤纸放人原烧杯中,加入盐酸及过氧化氢;将中性滤纸捣碎后,加热溶解沉淀;将溶液及纸浆移入塑料烧杯中,补加热水;在不断搅拌下加入氢氟酸,于沸水浴上保温,期间每隔10min搅拌一次,然后取下、冷却至室温;再用滤纸过滤,用盐酸-氢氟酸洗液洗涤塑料烧杯,并用滤纸片擦净塑料烧杯;用盐酸-氢氟酸洗液洗涤沉淀及滤纸,再用清水洗涤;
步骤1.1.3中,将沉淀和滤纸置于原烧杯中,加入硝酸、高氯酸,加热使沉淀和滤纸溶解完全,然后继续加热至冒高氯酸白烟,并蒸至近干;取下原烧杯,加入盐酸,用热水吹洗杯壁,加热使盐类溶解至清亮,再用滤纸过滤于烧杯中;用热的盐酸洗液洗净原烧杯,并清洗滤纸后,弃去滤纸;
步骤1.1.4中,在烧杯的滤液中加入氯化铵,用水稀释,加热至近沸,滴加氨水至刚出现沉淀,加入过氧化氢和氨水,煮沸后用中速定量滤纸过滤;用氯化铵-氨水洗液洗涤烧杯和洗涤沉淀,弃去滤液。
6.如权利要求5所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤1.2.1中,将沉淀和中速定量滤纸放于原烧杯中,加入盐酸和过氧化氢,用玻璃棒将中速定量滤纸捣烂,加入水,煮沸;然后将溶液pH调至1.8~2.0;再于80~90℃保温40min后,冷却至室温;用慢速定量滤纸过滤,用草酸洗液洗涤原烧杯,用小块滤纸擦净原烧杯,将沉淀全部转移至慢速定量滤纸上,洗涤沉淀;
步骤1.2.2中,将沉淀连同慢速定量滤纸放入已灼烧至质量恒定的铂坩埚中,低温加热,将沉淀和慢速定量滤纸灰化;将铂坩埚和沉淀于高温炉中灼烧,直至铂坩埚连同烧成物的质量恒定;
步骤1.2.3中,加入盐酸于已称量好的铂坩埚中,加热溶解至清亮后取下,冷却至室温;将溶液转移至容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,使稀释液中稀土氧化物各分量和氧化钍量测定浓度处于标准曲线中部区域,得到待测分析试液。
7.如权利要求1所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤2中还包括以下分步骤:
2.1配制稀土混合标准工作溶液;
分别移取0.00mL、0.10mL、0.50mL、1.00mL、5.00mL、20.00mL稀土混合标准溶液(100μg/mL),于6个100mL容量瓶中,分别加入5mL盐酸(1+1),用水稀释至刻度,混匀;
2.2配制钍标准工作溶液;
分别移取0.00mL、0.10mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL钍标准溶液(1000μg/mL),于6个100mL容量瓶中,分别加入5mL盐酸(1+1),用水稀释至刻度,混匀。
8.如权利要求1所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤3中还包括以下分步骤:
3.1测定氧化钍量;
将待测分析试液与钍标准工作溶液同时于波长283.730nm或283.232nm处进行氩等离子体光谱测定,得到氧化钍的质量;
3.2测定稀土氧化物总量;
稀土氧化物与氧化钍的恒重总质量减去氧化钍的质量即为稀土氧化物总质量,稀土氧化物总质量除以加入的样品质量即为稀土氧化物总量百分比;
3.3测定稀土氧化物分量;
将待测分析试液与稀土混合标准工作溶液同时进行氩等离子体光谱测定,得到各稀土分量的质量。
9.如权利要求6所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤4中还包括以下分步骤:
4.1计算氧化钍量;
按下式计算氧化钍量的质量分数(%):
式中:
ρ----二级稀释液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0----空白试验溶液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积单位为毫升(mL);
V1----从母液中分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
1.1379----钍转换为氧化钍的系数;
4.2计算稀土氧化物总量;
按下式计算稀土氧化物总量的质量分数(%):
式中:
m1----铂坩埚及烧成物的质量,单位为克(g);
m2----铂坩埚的质量,单位为克(g);
ρ----二级稀释液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0----空白试验溶液中钍的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积,单位为毫升(mL);
V1----从母液分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
1.1379----钍转换为氧化钍的系数;
4.3计算稀土氧化物分量;
按下式计算稀土氧化物分量的质量分数(%):
式中:
ρ---二级稀释液中稀土分量的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
ρ0---空白试液中稀土分量的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0----母液定容体积,单位为毫升(mL);
V2----二级稀释液定容体积体积,单位为毫升(mL);
V1----从母液分取试液的体积,单位为毫升(mL);
m0----试料的质量,单位为克(g);
k----稀土分量转换为稀土氧化物分量的系数。
10.如权利要求6所述的一种稀土氧化物总量和稀土氧化物分量连续测定方法,其特征在于:步骤1.2.1中,用氨水、盐酸和精密pH试纸调节pH为2.0;或加入4~6滴甲酚红溶液,用氨水调至溶液呈桔黄色,PH=1.8~2.0。
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