行业标准项目建议书
建议项目名称 (中文) | 富铟物料中铟含量的测定 火焰原子吸收分光光度法 | 建议项目名称 (英文) | Indium determination in rich Indium materials by Atomic Absorption Spectrometer | ||||||||||||
制定或修订 | ■制定 | □修订 | 被修订标准号 | ||||||||||||
采用程度 | □IDT | □ MOD | □ NEQ | 采标号 | |||||||||||
国际标准名称 (中文) | 国际标准名称 (英文) | ||||||||||||||
采用快速程序 | □ FTP | 快速程序代码 | □B | □C | |||||||||||
ICS分类号 | 77.040.99 | 中国标准分类号 | H19 | ||||||||||||
牵头单位 | 云南云铜锌业股份有限公司 | 体系编号 | YS-05-04 | ||||||||||||
参与单位 | 云南驰宏锌锗股份有限公司 | 计划起止时 | 2020~2022 | ||||||||||||
目的﹑意义或必 要性 | 铟是稀有金属中的“次贵金属”,也是一种战略性金属,广泛用于电子计算机、能源、电子、光电、国防军事、航空航天、核工业和现代信息产业等高科技领域,在国民经济中的作用尤为重要,是现代电子工业中支撑材料之一。在国家发改委发布的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2016版)中,有多个产业都涉及到铟的使用,如节能环保产业中用于制作显示器的ITO靶材的主要原料就有铟,新一代信息技术产业中,智能手机就涉及到铟的使用,在新能源产业中,太阳能板的生产,铟也是其重要原料。可见,铟在战略新兴产业的发展中扮演着重要的角色。 铟没有单体矿床,主要伴生在铅、锌、锡矿中。目前,具有工业回收价值的矿物主要是铁闪锌矿, 根据2017~2022年的铟产业分析统计报告表明,中国铟资源居世界首位,铟金属年产能600吨~700吨。金属铟生产主要以铅锌冶炼中对直接浸出工艺形成的液体进行中和沉淀或者对次氧化锌粉(浸出渣经火法处理)浸出后液进行中和沉淀形成的富铟物料作为原料(其中含锌10%左右,硫5%左右,铁5%左右,其他成分主要有氧、砷、铅等),其铟含量可以达到5000g/t~80000g/t(0.50%~8.00%)。据统计,通过富铟物料回收的铟占金属铟总量的70%以上。 目前,富铟物料中铟含量的分析没有相应的国家标准和行业标准可依据,同时在对与铟相关的现有标准的检索过程中,发现也没有适宜的相关标准可以参照执行,具体情况见“与国内相关标准间的关系”栏。这不利于富铟物料中铟含量的准确分析,也不利于铟回收流程中主要经济技术指标的提升。此外,在贸易结算的过程中,也存在对分析结果有差异后无法给出权威判定的情况,给铟生产企业以及相关分析单位的贸易活动以及技术交流带来了诸多困难。因而,对于作为铟精炼回收主要原料的富铟物料,迫切需要建立其铟含量的分析标准,以弥补该领域的空白,进而保证贸易结算公平、公正以及生产过程指标的优化。 同时,建立富铟物料中铟含量分析的行业标准也符合国家相关政策。如:《战略性新兴重点产品和服务指导目录》(2016版)中关于节能环保产业的论述中有提及“复杂铜铅锌金属矿资源高效开发技术”;《绿色产业指导目录》(2019版)中关于节能环保产业的论述中有“1.7.1 矿产资源综合利用”的条目,其提及“有色金属矿产资源高效开发利用”;《国家标准化体系建设发展规划》(2016-2020年)中的“三、重点领域”专栏5的介绍中也提及“矿产资源开发和综合利用”,等等。富铟物料正是通过对铅锌冶炼过程中有价值金属的综合回收得到的副产物,其分析标准的制定有利于铅锌矿产资源的高效开发利用,符合国家政策导向。 | ||||||||||||||
范围和主要 技术内容 | 1、范围: 本标准适用于铅锌冶炼过程中经对直接浸出工艺形成的液体进行中和沉淀或者对次氧化锌粉浸出后液进行中和沉淀形成的含量在5000g/t~80000g/t富铟物料的测定。 2、方法提要及主要技术内容: 将分析样品用盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸溶解完全后,在稀硝酸介质中,于原子吸收分光光度计波长303.9nm处,使用空气-乙炔火焰,测量铟的吸光度。通过吸光度与浓度关系的工作曲线计算出样品中铟的含量。303.9nm是铟的吸收波长。具体地,根据富铟物料中的铟含量称取对应质量的富铟物料分析样品置于250mL烧杯中,加入少量水润湿,加入15mL盐酸,5mL硝酸(碳含量高时加入5mL高氯酸,盖上表面皿,加热溶解并不时摇动,将样品溶解至杯底无黑渣且高氯酸烟冐尽),加热溶至近干,取下冷却。(注:含硅高时加入少量氢氟酸)。加入硝酸,使溶液测定的硝酸含量为5%(体积比),加热煮沸溶解盐类,取下冷却至室温,用水吹洗表面皿和杯壁,将溶液转入250mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,静置澄清(或干过滤部分溶液)。于原子吸收分光光度计波长303.9nm处,调整仪器灵敏度,使其特征浓度不低于1µg/mL,用空气-乙炔火焰,以随同试料的空白试验溶液调零,测量溶液的吸光度。通过工作曲线用比较法计算出铟的质量浓度。 | ||||||||||||||
国内外情况 简要说明 | 1. 国内外对该技术研究情况的简要说明: 对于国内相关铟的分析,现有方法主要有:比色法,极谱法和火焰原子吸收光谱法。其中,比色法分为结晶紫吸光光度法和丁基罗丹明B吸光光度法,分析过程中需萃取分离、富集。这两种比色分析方法分别应用于铜、铅、锌矿石和铁矿、锰矿,适用于含量范围在1000g/t以内的铟的测定。极谱法采用盐酸羟胺底液,能够适用于多种矿石的测定,适宜测定的含量在1g/t以上。火焰原子吸收法以5mol/L氢溴酸为介质,以乙酸丁酯萃取铟,再用6mol/L盐酸反萃取使铟与干扰元素分离,于波长303.9nm处测定,适用于多种矿石中含量在20g/t以上铟的测定。上述这些方法,除极谱法外,操作均较为繁琐,检测效率较低。而操作较为简单的极谱法,其涉及到汞的使用,废汞的后续处理困难,且汞对检测人员职业健康存在较大的潜在危害。 火焰原子吸收光谱法对样品预处理要求简单,操作方便,分析效率高,准确度好,且仪器投入成本低,为富铟物料中铟含量的检测提供了准确、及时、经济的检测方法,对更好地进行铟金属的回收、交易,实现价值有非常重要的现实意义。 2. 项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑: 该项目尚没有对应的国际标准或国外先进标准,不涉及采用国际标准或国外先进标准的情况。 3. 与国内相关标准间的关系: 国家标准方面,关于铟的检测,所采用的方法主要为电感耦合等离子体质谱法,其检测范围根据其应用领域不同有较大的差异,如《金属锗化学分析方法 第2部分:铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌含量的测定 电感耦合等离子体质谱法》GB/T 37211.2-2018中规定的测定范围是0.005*10-4%~1.00*10-4%;如《铜矿石、铅矿石和锌矿石化学分析方法 第13部分 镓量、铟量、铊量、钨量、钼量的测定 电感耦合等离子体质谱法》GB/T 14343.13-2014中规定的测定范围是0.01g/t~100g/t。另外,国家标准中有一个应用火焰原子吸收光谱法进行铟量测定的标准,如《铝—锌—铟系合金牺牲阳极化学分析方法》GB/T 4949-2018,该标准中规定了使用火焰原子吸收法对铟量进行测定,测定范围为0.01%~0.05%。以上国家标准方法所适用的范围均与申请立项标准的应用范围有极大的差异,且在样品基体上有显著的不同。在国家标准中,有一个与申请立项标准测定范围相近的标准,即《贵金属合金化学分析方法 金合金中铟量的测定 EDTA络合返滴定法》GB/T 15072.9-2008,该方法测定范围为7%~10%,但在方法本身以及样品基体上均与申请立项的方法有显著不同。 行业标准方面,对铟量的测定采用的主要方法有电感耦合等离子质谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、火焰原子吸收光谱法、分光光度法以及EDTA络合滴定法等。其中电感耦合等离子体质谱法的应用有:《高纯锌化学分析方法 第1部分: 镁、铝、钴、铁、镍、铜、砷、银、镉、银、锡、铅、铋量的测定 电感耦合等离子体质谱法》YS/T 1288.1-2018、《高纯二氧化锗化学分析方法 电感耦合等离子体质谱法测定镁、铝、钴、镍、铜、锌、铟、铅、钙、铁和砷量》YS/T 37.4-2018、《高纯四氯化锗中铜、锰、铬、钴、镍、钒、锌、铅、铁、镁、铟、和砷的测定 电感耦合等离子原子发射质谱法》YS/T 1165-2016等,这些标准均为工业产品中痕量铟的测定标准。电感耦合等离子体原子发射光谱法的应用有:《无铅锡基焊料化学分析方法 第17部分: 银、铜、铅、铋、锑、铁、砷、锌、铝、镉、镍、铟量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》YS/T 746.17-2018,铟量的测定范围为0.0025%~0.10%;《再生锌原料化学分析方法 第3部分: 铜、铅、铁、铟、镉、砷、钙和铝量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》YS/T 1171.3-2017,铟量的测定范围为0.0100%~0.200%。火焰原子吸收光谱法的应用有:《锡阳极泥化学分析方法 第5部分: 铟量的测定 火焰原子吸收光谱法》YS/T 1116.5-2016,铟量的测定范围为0.0500%~0.600%。以上标准无论是测定范围以及样品的基体均与申请标准有明显区别。而分光光度法的应用,如《高纯铝化学分析方法 第8部分:结晶紫萃取光度法测定铟含量》YS/T 244.8-2008,需要进行萃取分离才能进行铟量的测定,相较于原子吸收,在操作层面较为繁冗。 4. 知识产权问题的说明 经对国内、国外铟相关分析标准、专利等的检索,该项目未造成对其他知识产权所有人的权益侵犯。 | ||||||||||||||
牵头单位 | (签字、盖公章)
月 日 | 标准化技术组织 | (签字、盖公章)
月 日 | 部委托机构 | (签字、盖公章)
月 日 | ||||||||||
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