《石灰石化学分析方法 元素含量的测定 X射线荧光光谱法》编制说明

《石灰石化学分析方法 元素含量的测定 X射线荧光光谱法》

行业标准(报批稿)编制说明

一、 工作情况

1、 任务来源

根据工信厅科〔2013〕102号文件要求和全国有色金属标准化技术委员会2013年有色金属行业标准制修订项目计划, 中国铝业股份有限公司广西分公司和中国铝业股份有限公司河南分公司承担（YS/T 703-2009）行业标准的修订工作，项目计划编号：2013-0298T-YS，计划起始年为2013年，完成年限为2014年。 2、标准修订单位简介

中国铝业股份有限公司广西分公司直属大型跨国上市公司中国铝业股份有限公司。分公司下设12个部室和11个二级生产单位。现有员工7000余人，其中高级职称169人，中级职称589人，各类专业技术人员1600多人，技术力量雄厚。企业的主导产品目前已形成年生产能力砂状氧化铝252万吨、电解铝15万吨、阳极碳块8万吨、铁精矿22万吨，成为中国铝业的核心企业。广西分公司在矿山开采、氧化铝及铝电解生产中大量采用了国际、国内先进的生产工艺，在生产过程中又相继自主开发，研制了以强化拜耳法生产氧化铝新工艺为代表的一大批拥有自主知识产权的新工艺、新设备，极大提高氧化铝拜耳法生产技术，并多次获得省部级各项科技进步奖，使分公司生产工艺水平、产量及产品质量有了大幅度提高，主要产品氧化铝质量指标达到砂状氧化铝要求，在行业中处于领先地位。多年来积极参与标准的制定工作，主要负责起草了《砂状氧化铝物理性能测定》、《氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法 新亚铜灵光度法测定氧化铜含量》、《氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法 火焰原子吸收光谱法测定氧化镁含量》、《X射线荧光光谱法测定氢氧化铝中SiO2、Fe2O3、Na2O含量》、《X射线荧光法光谱法测定石灰石中CaO、MgO、SiO2含量》、《重熔用铝锭》、《铝土矿石化学分析方法第4部分：三氧化二铁含量的测定 重铬酸钾滴定法》、《铝土矿石化学分析方法第13部分：锌含量的测定 火焰原子吸收光谱法》、《岩溶堆积型铝土矿山复恳技术规范》等国家和行业标准，参与起草了《重熔用铝锭》、《电解铝企业单位产品能源消耗限额》等国家和行业标准。

中国铝业股份有限公司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，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

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产重组上市，成立中国铝业河南分公司。截至目前，中国铝业河南分公司资产总值102亿元，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200万吨、碳素制品12万吨、金属镓20吨、年铁路运输量1000万吨、自发电13亿千瓦时的规模，产品远销5大洲20余个国家和地区。技术中心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、环境监测和高纯镓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，承担公司环境监测和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。 3、主要工作过程（征求意见过程，讨论会、预审会的情况）及主要工作内容

自接到YS/T 703-2009行业标准的修订工作后，广西分公司和河南分公司各自迅速成立标准修订工作组，通过与全国有色金属标准化技术委员会的沟通，确定本标准由两部分组成，方法1采用熔融法，方法2采用压片法，两公司针对各自负责的部分进行交流和沟通，就标准的修订形成了统一的意见。

为修订标准提供更好的理论和实用材料，两公司分别就本标准的修订对部分石灰石的用户进行了走访和调研，通过调研，应用单位对原有色标准方法存在的问题进行了分析和讨论。结合走访情况，标准修订工作组提出了切实可行的修订方案，使分析标准更具有实用性。

在2013年4月16日至18日在湖北省荆州市召开的分析标准讨论会上，针对本标准，与会专家对编制说明及讨论稿进行了认真的讨论，规范了编制说明和标准文本的格式，确定了标准的主要内容，并落实了复验单位。

2013年6月19日至22日在青海省西宁市召开全国有色金属标准会议上，对本标准进行了预审，与会专家一致认为由于硫、磷元素的不稳定性，采用熔融法测量石灰石中的硫、磷元素，其结果的准确性较难保证，因此取消了原文本中硫、磷元素测量的所有内容；同时考虑石灰石的灼烧失量对结果的影响，在制备样片时应对石灰石的灼烧失量应以考虑；最后确定了本标准的项目计划编号。

2013年9月24日至27日全国有色金属标准会议在广西巴马县召开，对本标准进行了审定，与会专家就标准文本的标准名称、前言、方法1和方法2的整合等方面提出了修改意见，最后一致同意本标准在2013年11月4日在广西桂林市召开的全国有色金属标准会议上再次进行审定。

针对各参与专家在讨论会、预审会和审定会上提出的问题和建议，标准修订工作组认真分析总结，制定了切实可行的对策，以保证本标准的科学性和实用性。

二、标准修定原则和确定标准的主要内容依据

1、 标准修订的原则

根据标准修订工作组对生产检验数据、市场需求及客户要求等信息的走访和调研，确定

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了《石灰石化学分析方法 元素含量的测定X-射线荧光光谱法》标准起草所遵循的基本原则和编制依据：

1）查阅相关标准和国内外客户的相关检测要求；

2）本标准编制过程中，结合当前石灰石分析方法的现状，积极向国际标准靠拢，做到标准的先进性；

3）根据国内石灰石检测的具体情况，力求做到标准所规定的方法应简便、快速、精密度高，体现标准的科学性、先进性、合理性和实用性；

4）完全按照GB/T 1.1编写示例的要求进行格式和结构编写； 2、 确定标准的主要内容依据

查阅了相关资料，通过大量的试验确定了《石灰石化学分析方法 元素含量的测定 X-射线荧光光谱法》标准中样品的制备、仪器测量参数等条件，通过方法比对试验、精密度试验及方法验证确定了方法的准确度。

三、修订本标准的主要试验

1、重复性试验

1.1方法1

对同一个石灰石样品熔融成11个样片进行测定，测定的统计结果见表1。

表1 重复性试验结果 （单位：%）

测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 平均值 S RSD

1.2方法2

对同一个石灰石样品压片制成11个样片进行测定，测定的统计结果见表2。

表2 重复性试验结果 （单位：%）

测量次数 1 CaO 53.61 MgO 0.4 SiO2 2.33 3 CaO 48.92 49.04 49.21 49.10 48.94 49.16 49.09 48.79 49.12 48.99 49.02 49.03 0.119 0.243 MgO 3.52 3.58 3.54 3.48 3.52 3.55 3.57 3.54 3.57 3.55 3.51 3.54 0.03 0.843 SiO2 2.58 2.54 2.52 2.59 2.58 2.56 2.56 2.55 2.57 2.56 2.54 2.56 0.021 0.816 Fe2O3 0.164 0.162 0.171 0.169 0.159 0.158 0.167 0.159 0.166 0.157 0.171 0.164 0.005 3.199 Al2O3 0.229 0.219 0.229 0.218 0.224 0.226 0.231 0.231 0.222 0.227 0.223 0.225 0.005 2.017 K2O 0.054 0.059 0.062 0.058 0.057 0.054 0.055 0.054 0.053 0.06 0.059 0.057 0.003 5.269 表2（续）

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 平均值 S RSD 53.58 53.51 53.56 53.71 53.77 53.82 53.75 53.64 53.59 53.86 53.67 0.115 0.215 0.38 0.39 0.39 0.43 0.38 0.41 0.42 0.45 0.43 0.4 0.41 0.023 5.609 2.31 2.31 2.3 2.34 2.29 2.28 2.27 2.29 2.3 2.28 2.3 0.021 0.933 从表1和表2的统计结果中可以看出：本方法测定结果的重复性较好。

2、 准确度试验

2.1方法1

采用熔融法测量5个石灰石标准样品,其结果与标准值对照，见表3。

表3 荧光分析结果同化学分析结果对照（单位：%）

编号 SHSJK-3# YSBC28705-935 YSBC28705-938 YSBC28705-939 YSBC28705-9310 2.2 方法2

采用压片法测量4个石灰石标准样品,其结果与标准值对照，见表4。

表4 荧光分析结果同化学分析结果对照（单位：%）

编号 YSBC28701 YSBC28702 YSBC28703 YSBC28705 SiO2 0.20 0.35 0.78 1.35 标准值 CaO 55.48 55.26 54.89 51.88 MgO 0.31 0.34 0.42 3.17 SiO2 0.21 0.33 0.82 1.46 测量值 CaO 55.53 55.49 54.67 51.61 MgO 0.29 0.39 0.47 3.32 分析方法 本法 标值 本法 标值 本法 标值 本法 标值 本法 标值 CaO 54.99 54.89 51.74 51.88 53.92 53.87 48.28 48.10 42.84 42.77 MgO 0.360 0.420 3.28 3.17 0.69 0.71 6.42 6.30 10.81 10.62 SiO2 0.670 0.780 1.42 1.35 1.56 1.49 1.71 1.63 3.09 2.98 Fe2O3 0.071 0.078 0.112 0.108 0.131 0.123 0.150 0.170 0.215 0.200 Al2O3 0.209 0.215 0.314 0.306 0.342 0.325 0.352 0.330 0.375 0.364 K2O 0.140 0.110 0.190 0.170 0.210 0.180 0.191 0.170 0.0980 0.0800 从表3和表4的对照结果可以看出，采用本方法分析结果的准确度较好

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3、复验试验

根据全国有色金属标准委员会的要求，标准修订工作组就本标准中的方法1委托中国铝业股份有公司河南分公司、中国铝业股份有公司贵州分公司、洛阳香江万基铝业有限公司进行验证；就方法2委托中国铝业股份有公司广西分公司、中国铝业股份有公司中州分公司进行复验。 3.1方法1

对4个不同石灰石样品熔融成片进行复验试验，测定的统计结果见表5.

表5 复验试验结果 （单位：%）

样品 编号 项目 最大值 最小值 SHS-1# 平均值 S RSD 最大值 最小值 SHS-2# 平均值 S RSD 最大值 最小值 SHS-3# 平均值 S RSD 最大值 最小值 SHS-4# 平均值 S RSD CaO 55.38 54.87 55.04 0.127 0.230 51.74 51.19 51.47 0.148 0.287 54.33 53.94 54.17 0.142 0.262 43.34 42.95 43.18 0.107 0.247 MgO 0.387 0.364 0.376 0.0070 1.87 3.24 3.1 3.18 0.041 1.29 0.661 0.642 0.652 0.0056 0.861 11.1 10.84 10.98 0.0786 0.716 SiO2 0.801 0.758 0.782 0.012 1.50 1.41 1.34 1.36 0.019 1.42 1.54 1.46 1.51 0.0202 1.34 2.07 1.99 2.03 0.0254 1.25 Fe2O 0.084 0.074 0.079 0.0030 3.84 0.116 0.106 0.11 0.0026 2.38 0.127 0.119 0.1233 0.0022 1.79 0.227 0.203 0.214 0.0065 3.03 Al2O3 0.237 0.204 0.216 0.0076 3.51 0.356 0.325 0.339 0.0089 2.63 0.332 0.312 0.3216 0.0075 2.32 0.452 0.416 0.434 0.0096 2.21 K2O 0.102 0.089 0.095 0.0048 4.98 0.176 0.144 0.159 0.0078 4.89 0.174 0.154 0.1628 0.0066 4.05 0.084 0.069 0.076 0.0054 7.14

3.2方法2

对不同石灰石样品压片进行复验试验，测定的统计结果见表6.

表6 复验试验结果 （单位：%）

样品编号 项目 最大值 最小值 1# 平均值 S RSD CaO 51.77 51.55 51.65 0.0772 0.15

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MgO 0.86 0.84 0.85 0.0058 0.68 SiO2 3.82 3.75 3.79 0.0241 0.64