1、行业标准氧化铝化学分析方法 氧化铝杂质元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法编制说明YS/T630氧化铝化学分析方法 氧化铝杂质元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法编 制 说 明（审定稿）中国铝业股份有限公司河南分公司2015年9月 编 制 说 明一、任务来源根据工信厅科函2014628号 2014-1387T-YS文件计划，由中国铝业股份有限公司河南分公司负责有色行业标准氧化铝化学分析方法 氧化铝杂质元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法的修订工作。二、标准负责起草单位简况中国铝业河南分公司是在香港、纽约、上海三地上市的中国铝业股份有限公司的分公司，始建于1958年，
2、前身是我国第二个五年计划时期建设的郑州铝厂，1992年组建为中国长城铝业公司。2002年1月，原中国长城铝业公司的氧化铝和电解铝板块的资产重组上市，成立中国铝业河南分公司。截至目前，公司资产总值91.8亿元，主要产品有氧化铝及其多品种、碳阳极、金属镓及其深加工产品，具备年供矿能力400万吨、年产氧化铝230万吨、碳素制品12万吨、金属镓40吨、年铁路运输量1000万吨、自发电13亿千瓦时的产能规模，产品远销国内外多个国家和地区。新材料科技公司是中国铝业河南分公司的二级单位，系专职从事科技管理、技术开发、分析检测、高纯镓和超细氢氧化铝系列产品开发及生产的下属单位。主要任务是围绕公司生产经营和科技
3、发展，研究开发新工艺、新技术、新产品，组织科技计划项目的实施，承担进厂原燃料、出厂产品和部分过程样品的质量检测，承担公司大型窑炉的热工测定，负责金属镓深加工及其衍生产品的开发及生产。三、主要工作过程（征求意见过程，讨论会、预审会、审定会情况）及主要工作内容中国铝业股份有限公司河南分公司接受任务后，立即成立标准编制组，确定工作方案，因我公司自2004年引进ICP-AES后，建立了一种具有高效、快速、空白低、试剂消耗少等优点的微波消解技术与ICP-AES技术相结合的检测方法，解决了测定氧化铝中杂质元素含量的难题。由于氧化铝产量的不断增加，对氧化铝质量的要求也越来越高。目前行业标准YS/T630-2
4、007氧化铝化学分析方法 氧化铝杂质元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法起草于2004年2005年。近年来随着分析技术和实验设备的发展，结合现有的设备和分析现状，有必要对现有的分析标准进行修订和完善，满足了客户对全元素和快速分析的需求。为完成此项工作，我们查阅了相关资料，进行了大量的试验：1、溶样方法的确定ICP-AES主要用于测定溶液中的化学元素，溶液经雾化成气溶胶被带入ICP中测定，固体样品需用无机酸溶解完全才能分析。同时，固定体样品经处理分解转化为液体后，元素都以离子状态存在于溶液中，消除了元素的赋存状态、物理特性所引起的测定误差，并为多元素同时测定创造了有利条件对于普通氧化铝，采用微
5、波消解具有溶样快，溶解完全的优点，但对于-氧化铝等难熔样品，存在溶样不完全的问题。而聚四氟乙烯溶样器（高压釜）法能将-氧化铝等难熔样品完全溶解，因此进行了聚四氟乙烯溶样器（高压釜）溶样方法实验。（1）采用微波消解溶样，单独的盐酸、硝酸或王水对于氧化铝样品均无法完全溶解，磷酸虽能将样品溶解完全，但磷酸对Si2516线干扰较大，而Si也是氧化铝中的主要杂质元素之一，所以选用硫酸消解氧化铝样品。硫酸配比不同，溶样效果也不同。溶样时间、功率及温度对样品的溶解也有一定的影响。通过试验，确定溶样条件见表1。表1 溶样条件称样量硫酸配比阶段消解温度（）功率（W）保温时间（min）0.2000g4mLH2O+
6、8mLH2SO4124050020224050030324045015（2）采用聚四氟乙烯密封溶样器（高压釜）溶样，消解用酸、酸的配比及加入酸的体积数等条件与微波消解溶样法相同。溶样时间及温度对样品的溶解也有一定的影响。通过试验，确定溶样条件见表2。表2 不同温度及消解时间效果对比温度（）235235235235时间（h）4567样品状态不清不清不太清不太清温度（）236236236236时间（h）4567样品状态不清不清不太清不太清温度（）237237237237时间（h）4567样品状态不清不清不太清不太清温度（）238238238238时间（h）4567样品状态不清不太清全清全清温度（）
7、239239239239时间（h）4567样品状态不清不太清全清全清温度（）240240240240时间（h）4567样品状态不清不太清全清全清经过试验对比，确定消解温度为240，消解时间为6 h，确定了样品的制备、溶样的方法。2、仪器的各测量参数对测量存在一定的影响，通过对各参数的选择试验，确定仪器的测量条件为：功率1250W，雾化器压力26psi，蠕动泵速度为120rpm。3、为扩大氧化铝检测范围，增加了UP级硫酸和超纯水，可以降低元素检测下限。为便于标准方法今后的使用，增加了一种标准贮存溶液，根据认可委相关文件要求，标准工作曲线数增加增加至5个（除空白）。再此基础上根据仪器测量参数以及被
8、测元素分析谱线等条件进行实验，确定了被测元素分析谱线及方法的检出限见下表：表4 被测元素分析谱线和检出限分析元素分析谱线检出限（%）高压釜法微波消解法SiO2 251.6120.0020.002Fe2O3 259.9400.0020.002Na2O 589.5920.00050.0005K2O 766.4910.0010.001CaO 393.3660.0020.002Cr2O3 267.7160.00020.0002CuO 324.7540.00020.0002BeO 313.0420.00010.0001MgO 280.2710.00020.0002MnO 257.6100.00020.0
9、002ZnO 213.8560.00020.0002V2O5 292.4640.00010.0001TiO2 334.9410.00020.0002Ga2O3 294.3640.00020.0002B2O3 249.7730.0010.001LiO670.7840.00010.0001（1） 对样品进行了不同消解方法的重复性试验：结果见表5表5不同消解方法样品重复性(单位：%)元素1-1#微波消解法高压釜法11次测量平均值SDRSD 11次测量平均值SDRSD SiO2 0.00510.00011.750.00490.00011.93Fe2O3 0.00720.00011.150.00700.
10、00011.45Na2O 0.3490.00080.220.3460.00120.34K2O 0.0130.00086.440.010 0.001110.59CaO 0.0140.00085.900.0140.00096.39Cr2O3 0.00330.00012.510.00330.00012.83CuO0.00460.00011.940.00450.00012.04Ga2O30.0130.00086.350.0100.00088.39MgO 0.00680.00022.560.00660.00011.43MnO 0.00070.00017.010.00060.000112.71ZnO 0.
11、0120.00086.980.0120.00086.35V2O5 0.00020.000115.790.00020.000118.54TiO2 0.00050.000111.490.00050.000110.88LiO0.00730.00011.230.00730.00011.14BeO 0.00160.00085.170.00150.00015.96B2O30.00450.00011.850.00430.00011.93元素1-2#微波消解法高压釜法11次测量平均值SDRSD 11次测量平均值SDRSD SiO2 0.0270.00093.310.0270.0013.88Fe2O3 0.01
12、60.00095.520.0150.00085.16Na2O 0.2900.00551.890.2970.00381.28K2O 0.0370.00164.280.0360.00092.59CaO 0.1140.00181.580.1100.00110.98Cr2O3 0.00070.000111.720.00070.000111.72CuO0.00130.00016.440.00130.00015.92Ga2O30.0150.0016.850.0130.00086.44MgO 0.0350.00024.930.0370.00082.14MnO 0.00050.001717.890.00030
13、.000119.76ZnO 0.00450.00011.850.00450.00011.43V2O5 0.00090.00018.610.00090.00019.33TiO2 0.00330.00013.470.00330.00013.03LiO0.00550.00011.630.00580.00011.34BeO 0.00430.00011.930.00460.00012.13B2O30.00270.00013.310.00240.00013.48元素1-3#微波消解法高压釜法11次测量平均值SDRSD 11次测量平均值SDRSD SiO2 0.0140.00096.700.0170.000
14、84.70Fe2O3 0.0110.00098.130.0140.00085.73Na2O 0.2360.00190.790.2370.00070.73K2O 0.0160.00084.840.0140.00085.53CaO 0.0180.00084.640.0180.00084.64Cr2O3 0.00020.00031.500.00030.00010.26CuO0.0020.00080.380.0020.00080.34Ga2O30.0130.00096.630.0130.00096.82MgO 0.0120.00086.410.0120.001210.36MnO 0.00040.000
15、124.150.00040.000119.36ZnO 0.00470.00011.900.00450.00011.84V2O5 0.00020.000121.280.00020.000121.28TiO2 0.00030.000929.810.00030.000129.81LiO0.0600.00091.490.0630.00081.19BeO 0.00430.00011.930.00430.00012.02B2O30.0320.00092.800.0310.0013.23元素1-4#微波消解法高压釜法11次测量平均值SDRSD 11次测量平均值SDRSD SiO2 0.0180.00084.
16、590.0150.00095.92Fe2O3 0.0120.001310.580.0120.00129.59Na2O 0.2470.00180.730.2480.00130.54K2O 0.0170.00095.200.017 0.00084.86CaO 0.0220.00094.070.0220.00073.01Cr2O3 0.00250.00013.580.00250.00013.34CuO0.00340.00012.940.00340.00013.48Ga2O30.0110.00086.970.0110.00119.65MgO 0.0400.00082.070.0390.00082.06
17、MnO 0.00080.000111.180.00080.000110.27ZnO 0.00450.00011.840.00450.00011.84V2O5 0.00030.000014.270.00040.000114.73TiO2 0.00060.000112.910.00060.000114.91LiO0.0590.00091.520.0590.00081.27BeO 0.00050.000117.890.00050.000116.33B2O30.0120.00097.170.0140.00085.43元素1-5#微波消解法高压釜法11次测量平均值SDRSD 11次测量平均值SDRSD
18、SiO2 0.0300.00082.760.0270.00093.21Fe2O3 0.0130.00085.960.0140.00085.90Na2O 0.2740.0031.110.2740.0031.10K2O 0.0180.00084.950.017 0.00095.35CaO 0.0310.0013.380.0310.00124.00Cr2O3 0.00160.00014.640.00160.00015.17CuO0.00200.00014.470.00230.00013.38Ga2O30.0120.00097.390.0120.00119.06MgO 0.0150.00096.040
19、.0150.00095.96MnO 0.00050.000114.490.00040.000118.54ZnO 0.00430.00012.090.00450.00011.95V2O5 0.00040.000111.720.00040.000115.45TiO2 0.00110.00017.490.00120.00018.77LiO0.0550.00081.510.0560.00101.79BeO 0.00050.000113.030.00050.000116.69B2O30.0600.00091.490.0620.00081.31元素1-6#微波消解法高压釜法11次测量平均值SDRSD 11
20、次测量平均值SDRSD SiO2 0.0450.00081.740.0440.00092.07Fe2O3 0.0180.00084.590.0150.00085.31Na2O 0.3170.00190.610.3160.00170.55K2O 0.0180.00116.230.016 0.00127.32CaO 0.0470.00102.230.0480.00102.18Cr2O3 0.00200.00015.480.00190.00015.51CuO0.00530.00011.970.00550.00011.51Ga2O30.0120.00097.170.0110.00109.42MgO 0
21、.0260.00083.190.0260.00124.46MnO 0.00030.000119.760.00040.000119.66ZnO 0.00390.00012.510.00420.00013.11V2O5 0.00050.000118.990.00050.000116.33TiO2 0.00150.00018.240.00150.00019.33LiO0.0460.00081.630.0470.00102.22BeO 0.00070.000116.020.00070.000114.29B2O30.0160.00106.070.00140.00016.78元素1-7#微波消解法高压釜法
22、11次测量平均值SDRSD 11次测量平均值SDRSD SiO2 0.00890.00011.370.00870.00011.24Fe2O3 0.0240.00083.340.0250.00083.10Na2O 0.3990.00140.340.4110.00431.05K2O 0.0190.00084.440.017 0.00127.14CaO 0.0830.00101.180.0840.00080.99Cr2O3 0.00230.00013.600.00200.00014.18CuO0.00160.00016.020.00130.00016.35Ga2O30.00910.00011.240
23、.00920.00010.90MgO 0.0570.00091.570.0570.00081.46MnO 0.00130.00017.930.00130.00017.66ZnO 0.00320.00013.670.00310.00013.19V2O5 0.00080.00019.740.00080.000112.91TiO2 0.00330.00012.510.00320.00013.48LiO0.0300.00082.780.0300.00082.58BeO 0.00040.000117.950.00040.000119.36B2O30.0120.00086.870.0120.00086.4
24、5通过样品结果的比对，说明该方法的重复性良好。（2）采用不同消解方法进行样品结果比对，结果见表6表6 样品结果比对(单位：%)元素2-1#2-2#2-3#微波消解法高压釜法微波消解法高压釜法微波消解法高压釜法SiO2 0.00810.00820.1720.1730.0710.073Fe2O3 0.00770.00760.210 0.2110.0570.058Na2O 0.260.261.01 1.030.920.94K2O 0.00610.0060 0.0520.0530.0990.101CaO 0.0340.0330.2240.2290.100 0.099Cr2O3 0.05120.05130.01220.01260.00180.0020CuO0.0495 0.04960.0090 0.0090 0.00610.0060BeO0.00140.00150.00080.00080.0520.053MgO 0.0980.0990.0160.0170.0580.059MnO 0.00050.00060.0510.050 0.00080.0009ZnO 0.0130.0120.00490.0050 0.0960.095V2O5 0.01640.01670.00160.00150.01220.0123TiO2 0.1210.120 0.00820.00830.0034
