警告——使用本標準的人員應有正規實驗室工作的實踐經驗。本標準并未指出所有可能的安全問題。使用者有責任采取適當的安全和健康措施，并保證符合國家有關法規規定的條件。
1、范 圍
本標準規定了火焰原子吸收光譜法測定鐵礦石中鋁含量。
本標準適用于天然鐵礦石、鐵精礦和燒結礦，包括燒結產品中鋁含量的測定。測定范圍(質量分數):0.1%~5.0%.
2、規范性引用文件
下列文件中條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是注日期的引用文件，其最新版本適用于標準。
GB/T6682 分析實驗室用水規范和試驗方法(neq ISO3697:1987)
GB/T6730.1 鐵礦石化學分析方法，分析用預干燥試樣的制備(idt ISO7764:1985)
GB/T10322.1 鐵礦石取樣的制樣方法(idt ISO3082:1998)
GB/T12806 實驗室玻璃儀器單標線容量瓶(eqv ISO1042:1983)
GB/T12808 實驗室玻璃儀器單標線吸量管(eqv ISO648:1977)
3、原 理
用鹽酸和少量的硝酸溶解試樣，蒸發至二氧化硅脫水，溶解鹽類，并過濾。灼燒殘渣，用氫氟酸和硫酸蒸發除去二氧化硅，再用碳酸鈉熔融，冷卻后，將鹽類溶解在濾液中。在原子吸收光譜上用氧化亞氮-乙炔火焰，于波長396.2nm處，測量溶液的吸光度。將測得的試液鋁的吸光度與鋁交準溶液的吸光度相比較，求得鋁含量。
4、試劑和材料
分析中除另有說明外，僅使用認可的分析純試劑和蒸留水或與其純度相當的水，符合GB/T6682的規定。
4.1碳酸鈉(Na2CO3),無水。
4.2鹽酸(ρ1.19g/mL).
4.3硝酸(ρ1.4g/mL).
4.4氫氟酸(ρ1.13g/mL)。
4.5硫酸(ρ1.84g/mL)。
4.6鹽酸(1+9),以鹽酸(4.2)稀釋。
4.7硫酸(1+1),以硫酸(4.5)稀釋。
4.8鐵基溶液：稱取10g高純鐵[最小純度(質量分數)99.9%,鋁含量(質量分數)小于0.002%]溶解在50mL鹽酸(4.2)中，逐滴加入硝酸(4.3)進行氧化。蒸發至漿狀，加入20mL鹽酸(4.2)，用水稀釋至200mL。在水中溶解17g碳酸鈉(4.1)，并加入到鐵基溶液中。將混和溶液移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。
4.9鋁標準溶液(0.5mg/mL):將0.5000g高純鋁[最小純度(質量分數)99.9%]溶解于25mL鹽酸(4.2)中，冷卻后，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。
5、儀 器
常用實驗室儀器，包括單刻度容量瓶和單刻度移液管，分別符合GB/T12806和GB/T12808的規定。
5.1鉑坩堝，30mL。
5.2高溫爐，溫度能保持在1100℃。
5.3原子吸收光譜儀，配有氧化亞氮-乙炔燃燒器，鋁空習陰極燈。
在儀器最佳工作條件下，原子吸收光譜儀應達到下列指標：
a)最低靈敏度：鋁校準溶液最高濃度的吸光度不小于0.3。
b)工作曲線的線性：用同樣的方法測定時，工作曲線頂部20%與底部20%濃度范圍的斜率值(給示為吸光度的變化)之比不應小于0.7。
c)最低穩定性：最高濃度校準溶液與零濃度校準溶液，經多次重復測定，吸光度的標準偏差與最高濃度校準溶液吸光度平均值之比應分別小于1.5%和0.5%。
注1：推薦使用紙帶式記錄儀或數據顯示器來評價a)、b)、c)規范和下面所的測量。
注2：每臺儀器的參數可能不同，下列參數可作為參考。
——鋁空心陰極燈電流，10mA
——波長，396.2nm
——氧化亞氮流量，13.8L/min
——乙炔流量，6.6L/min
對上述氣體流量不合適的系統，給出的氣體流量比率仍可能是一個有用的參數。
6、取樣和制樣
6.1實驗室試樣
按照GB/T10322.1進行取制樣。般試樣粒度應小于100μm。如試樣中化合水或易氧化物含量高時，其粒度應小于160μm。
6.2預干燥試樣的制備
充分混勻實驗室試樣，縮分法取樣。按照GB/T6730.1在105℃±2℃下干燥試樣。
7、分析步驟
警告：為避免氧化亞氮-乙炔點火、熄火可能引起的爆炸性傷害，必須按照儀器說明書要求操作儀器。
按照附錄A，對同一預干燥試樣，至少獨立測定兩次。
注：“獨立”是指再次及后續任何一次測定結果不受前面測定結果的影響。本分析方法中，此條件意味著同一操作者在不同的時間或不同操作者進行重復測定，包括采用適當的再校準。
7.2試料量
稱取1.00g預干燥試樣(6.2),精確至0.0002g。
注：稱量試料應盡量快，以免試料再吸濕。
7.3空白試驗和驗證試驗
7.3.1空白試驗：隨同試料分析做空白試驗。
7.3.2驗證試驗：隨同試料分析同類型標準樣品做驗證試驗。
7.4測定
7.4.1試料的分解
將試料(7.2)置于250mL燒杯中，用少量水濕潤，加入25mL鹽酸(4.2),蓋上表面皿，緩慢加熱。升高溫度，在近沸點下溶解，加入2mL硝酸(4.3)，煮沸幾分鐘，稍微移開表面皿，在105℃~110℃的電熱板上加熱30min,將溶液蒸發近干。加入5mL鹽酸()4.2，溶液鹽類，加入50mL水后，加熱煮沸。以水洗滌表面皿和燒杯壁，用含紙漿的中速濾紙過濾溶液，濾液放入250mL的燒杯中。用帶橡皮頭的玻璃棒擦燒杯，將粘附在燒杯壁上的顆粒物洗到濾紙上，用鹽酸(4.6)洗滌3次，再用熱水洗至濾紙上無三氯化鐵的黃色為止。將濾紙和沉淀物移入鉑坩堝，濾液蒸發至約100mL，保留。
7.4.2殘渣處理
在500℃~800℃，灼燒殘渣和濾紙，冷卻，滴入幾滴水濕潤一下，加入3滴~4滴硫酸(4.7)和10mL氫氟酸(4.4)，慢慢蒸發，除去硅。在700℃下灼燒殘渣，向坩堝中加入1g碳酸鈉(4.1)，蓋上坩堝蓋，在高溫爐(5.2)中熔融，直至融清。
注1：如果加入1g碳酸鈉，試料熔融有困難，可加2g碳酸網段。這時，鐵基溶液(4.8)制備也應用兩倍量的碳酸鈉和鹽酸。
注2：一般高溫爐熔融約在1100℃下15min.
7.4.3試驗溶液的制備
將冷卻的熔融物移入(7.4.1)保留的濾液中，溶解鹽類，洗出坩堝和蓋。
注：如果溶液混濁，表明有大量水解鈦存在，在轉入200mL容量瓶前，應過濾。
將溶液轉入200mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。如果試樣鋁含量(質量分數)在0.1%~2.5%之間，此溶液可直接在原子吸收光譜儀上測定。如果試樣鋁含量(質量分數)在2.5%以上，從容量瓶中分取20.00mL試液到另一200mL容量瓶中，加入55mL鐵基溶液(4.8),4.5mL鹽酸(4.2),再用水稀釋至刻度，混勻。此溶液為稀釋的試液。
注：對于靈敏度較高的儀器，少的試液量可能更好。這種情況，鐵基溶液(4.8)和鹽酸(4.2)用量應調整。
空白試液也分取20.00mL至200mL容量瓶中，加入55mL鐵基溶液(4.8)和4.5mL鹽酸(4.2),以水稀釋至刻度，混勻。
注：試液和空白試液一起測定，稀釋的試液和稀釋的空白試液一起測定。
7.4.4鋁校準 溶液的制備
在6個200mL容量瓶中分別定量加入0mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL、20.00mL、50.00mL鋁標準溶液(4.9)，稀釋至約100mL，分別加入6mL鹽酸(4.2)和60mL鐵基溶液(4.8)，然后以水稀釋至200mL刻度，混勻。
7.4.5測量
按照儀器操作說明書，固定燃燒器，點燃火焰，于波長396.2nm處用鋁含量最高濃度的校準溶液(7.4.4)，調節氣體流量和燃燒頭，以得到最大吸光度，然后用水調零，按照濃度遞增的順序測量校準溶液和試液的吸光度。兩次讀數之間噴入水調零。
以鋁校準溶液的吸光度扣除零含量鋁校準溶液的吸光度，得到的凈吸光度值 為縱坐標，鋁含量為橫坐標繪制工作曲線。在工作曲線上根據試液的吸光度扣除空白試液的吸光度得到凈吸光度，求得試液鋁含量。
8、結果計算
按式(1)計算試樣中鋁含量(質量分數)ω(A1),其數值以%表示：
式中 CA1——最終試液中的鋁含量，μg/mL;
m——200mL最終試液中所含試料的質量，g.
8.2分析結果的一般處理
8.2.1重復性和允許差
本分析方法的皮革[密度由下列回歸方程表示：
Rd=0.0290X+0.0230 ………………………………………(2)
P=0.0541X+0.0703 ………………………………………(3)
σd=0.0102X+0.0081 ………………………………………(4)
σL=0.0177x+0.241…………………………………………(5)
式中 X——預干燥試樣的鋁含量，以質量分數表示，計算如下：
——實驗室內，按公式(2)和(4)計算，其為兩次重復測定結果的算術平均值；
——實驗室間，按公式(3)和(5)計算，其為兩個實驗室最終結果(8.2.5)的算術平均值。
σd——實驗室內重復測定的標準偏差；
σL——實驗室間的標準偏差；
Rd——實驗室內重復測定的允許差(重復性)；
P——實驗室間的允許差。
8.2.2分析結果的確定
按照附錄A中步驟，根據公式(1)計算獨立重復測量結果，與重復測定允許差(Rd)進行比較，來確定分析結果。
8.2.3實驗室間精密
實驗室間精密度用以評價兩個實驗報告的最終結果之間的一致性。兩個實驗室按照8.2.2中規定的相同步驟報告結果，計算：
式中 μ1——實驗室1報告的最終結果；
μ2——實驗室2報告的最終結果；
μ3——最終結果的平均值。
如果︱μ1~μ2︱≤P(見8.2.1)，最終結果是一致的。
8.2.4分析值的驗收
分析值的驗收使用認證準樣品進行驗證。步驟與以上所述相同。確認精密度后，實驗室最終結果與標準值Ac比較。如：
a)︱μc~Ac︱≤C,測量值與標準值之間無顯著差異。
b)︱μc~Ac︱＞C,測量值與標準值、之間有顯著差異。
式中 μc——標準樣品的測量值；
Ac——標準樣品的標準值；
C——該值取決于所使用標準樣品的種類。
對通過實驗室間確定的標準樣品：
式中V(Ac)是標準值Ac的方差。
對僅有一個實驗室確定的標準樣品：
注：除非已確證該標準值沒有偏差，否則不應采用此類標準樣品。
8.2.5最終結果的計算
試樣的最終結果是可能接受分析值的算術平均值，也可按附錄A中的規定進行操作的，計算到小數點后第4位，并按下列方法修約到小數點后第2位；
a)當小數的第3位數小于5，舍去此數，第2位數字不變。
b)當小數的第3位數字是5，而第4位數字不0，或當小數的第3位數字比5大，第2位數字進1.
c)當小數的第3位數字是5，而第4位數字是0，舍去5，第2位數字是0、2、4、6、8時，保持不變，如果第2位數字是1、3、5、7、9，則進1.
8.3氧化物換算系數
氧化物公式如下：ω(Al2O3)[%]=1.8895ω(Al)[%]
9、試驗報告
試驗報告應包括下列信息：
a)測試實驗室名稱和地址；
b)試驗報告發布日期；
c)本標準的編號；
d)試樣本身必要的詳細說明；
e)分析結果；
f)標準樣品名稱和結果；
g)測定過程中存在的任何異常特性和在本標準中沒有規定的可能對試樣或標準樣品的分析結果產生影響的任何操作。
附錄B
(資料性附錄)
重復性和允許差公式推導
在8.2.1中的回歸方程是于1971年~1973年，由12個國家38個實驗室對6個鐵礦石樣品進行國際共同分析試驗結果統計得到的。
附錄C中給出了精密度數據的處理圖。
用于試驗的試樣列于表B.1中。
表B.1 試樣的鋁含量
|
試樣
|
鋁含量(質量分數)/%
|
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Canadian ore
Sweden-7ore
CSRore (Krivoi Rog)
Phillippine iron sand
Minette ore
72-8ore
|
0.18
0.28
0.89
1.47
2.13
4.14
|
注1：國際試驗報告和結果的分析統計可在ISO/TTC102/SC2或ISO/TC102秘書處得到。
注2:統計分析按照ISO5725:1986，精密度測試方法——實驗室內重復性和再現性測定標準方法的原理進行。