ICS 73.060.10 CCS D 31 中华人民共和国国家标准 GB/T 6730.86—2023 铁矿石 放射性核素的测定 电感耦合等离子体质谱法 Iron oresDetermination of radionuclides- Inductively coupled plasma-mass spectrometric method 2024-03-01实施 2023-08-06发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T6730.86—2023 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规则 起草。 本文件是GB/T6730《铁矿石》的第86部分。GB/T6730已经发布的部分见附录A。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会（SAC/TC317）归口。 本文件起草单位：宁波检验检疫科学技术研究院、日照市质量检验检测研究院、中国辐射防护研究 院、浙江省宁波生态环境监测中心、厦门伟豪泰科技有限公司、中国原子能科学研究院、宁波中盛产品检 测有限公司、宁波市计量测试研究院、攀西钒钛检验检测院、冶金工业信息标准研究院。 本文件主要起草人：杨辉、付冉冉、王艳、俞栋、刘栋、孟蕾蕾、丁凯歌、杨佳旺、罗茂益、邬洋、杨永刚、 施江焕、沈碧君、张直焕、赵立飞、王汝怡、朱融、陈贺海、廖海平、孙浩、李子敬 GB/T6730.86—2023 引言 铁矿石是钢铁工业的主要原材料，在钢铁领域标准体系中，铁矿石化学成分测定方法标准体系是其 中非常重要的部分，在保证铁矿石产品质量方面发挥着重要作用。该系列方法标准服务于铁矿石的生 产、贸易和应用，为我国钢铁工业高质量发展提供技术支撑。 GB/T6730包括了铁矿石化学成分测定方法系列标准，分别规定了铁矿石产品中水分、全铁、金属 铁、亚铁、硅、铝、钙、镁、硫、磷、锰、钛、稀土总量、钡、铬、钒、锡、铜、钻、镍、锌、锯、铋、钾、钠、碳、铅、砷、 、汞、氟、氯、灼烧减量和化合水等化学成分的测定方法。 1986年，GB/T6730首次发布了51项铁矿石化学成分测定方法国家标准，随着铁矿石领域分析技术 的发展和生产实际需求，经过多年来持续不断地制修订工作，形成了比较完善的标准体系，GB/T6730组 成文件详见附录A。 Ⅱ GB/T6730.86—2023 铁矿石放射性核素的测定 电感耦合等离子体质谱法 警示一一使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1范围 本文件描述了使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定铁矿石中放射性核素铀-238、针-232的 方法。 表1所示。 表1测定范围 活度浓度 核素 Bq/g 铀-238 0.05~4.89 针-232 0.07~28.3 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备 GB/T4960.5核科学技术术语辐射防护与辐射源安全 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T6730.1铁矿石分析用预干燥试样的制备 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T10322.1铁矿石取样和制样方法 GB/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶 3术语和定义 GB/T4960.5界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 核素 nuclide 具有相同数目的质子、中子，并处于同一核能态的一类原子。 3.2 放射性 radioactivity 核素自发地发出粒子或者射线，或在发生轨道电子俘获之后放出X射线，或发生自发裂变的性质。 1 GB/T6730.86—2023 3.3 放射性核素radionuclide 具有放射性的核素。 4原理 试样经多酸（氢氟酸、硝酸、高氯酸、硫酸）消解，王水提取，稀释定容，导入电感耦合等离子体质谱仪 测定。采用在线内标，以待测核素质谱信号与内标元素质谱信号的强度比与待测核素的浓度成正比进 行定量分析。通过放射性核素的质量-活度关系，获得试样中核素的活度浓度。 5试剂和材料 除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和符合GB/T6682规定的二级以上蒸馏水或 与其纯度相当的水。 5.1氢氟酸，p~1.30g/mL。 5.2硝酸，p~1.42g/mL。 5.3高氯酸，p~1.67g/mL。 5.4硫酸，p~1.83g/mL。 5.5 5盐酸，p~1.19g/mL。 5.6王水，取适量硝酸（见5.2）与盐酸（见5.5）按体积比1：3混匀，现配现用。 5.7王水，1十1。取适量王水（见5.6）与水按按体积比1：1混匀，现配现用。 5.8硝酸，2十98。取适量硝酸（见5.2）与水按体积比2：98混匀。 5.9 铀标准储备溶液，铀质量浓度1000mg/L，按GB/T602配制或使用有证标准溶液 5.10针标准储备溶液，针质量浓度1000mg/L，按GB/T602配制或使用有证标准溶液。 列，介质为硝酸（见5.8）。-238、针-232同位素丰度值8u238和Th232见标准物质证书，如标准物质证书 中未注明为天然标准铀、天然标准针的，可取8u238=0.992742，8Th232=1。 表2混合标准溶液系列配制浓度 单位为纳克每毫升 元素（或核素） 标准空白 标准溶液1 标准溶液2 标准溶液3 标准溶液4 标准溶液5 U 0 0.5 2 10 30 50 23W U 0 2X0u238 10X8uz38 50Xou238 Th 0 0.5 2 10 30 50 232 Th 0.5X8Th232 2XOTi232 10X81232 0 50XTh232 5.12质谱调谐液：1000mg/L锂、钾、钢、、铊、铋、铀的混合溶液，按GB/T602配制或使用有证标准 溶液。 5.13内标储备溶液：100μg/L铋的标准溶液，按GB/T602配制或使用有证标准溶液。 5.14内标溶液：取0.5mL内标储备液（见5.13），用硝酸（见5.8）定容至50mL。 5.15 氩气：纯度≥99.99%。 5.16 氮气：纯度99.99%。 2 GB/T6730.86—2023 6 仪器和设备 6.1 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS)：配备耐氢氟酸溶液雾化进样系统，参数见附录B。 6.2 聚四氟乙烯烧杯：带盖，100mL容量。 6.3 分析天平：分度值0.1mg。 6.4 电热板：加热范围为180℃~220℃。 6.5 容量瓶：100mL，耐氢氟酸材质。 6.6 移液器：移液量程分别为100μL、1000μL和10mL。 6.7 一次性针式过滤器：过滤孔径0.22从m，耐酸材质 6.8 单刻线容量瓶：符合GB/T12806的规定。 7 取样和制样 7.1实验室试样 按照GB/T10322.1的规定进行取制样。试样粒度应小于100μm。如试样中化合水或易氧化物含 量高时，其粒度应小于160μm。 化合水和易氧化物含量高的规定见GB/T6730.1。 7.2 2预干燥试样 充分混匀实验室试样，采取份样缩分法取样。按GB/T6730.1的规定制样，并将试样在105℃土2℃ 温度下干燥2h后，置于干燥器中冷却至室温备用。 8 3分析步骤 8.1 测定次数 按照附录C的要求，对同一干燥试样，至少独立测定两次 注：“独立”是指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本分析方法中，此条件意味着在同一实 验室，由同一操作员使用相同的设备、按相同的测试方法，在短时间内对同一被测对象独立进行重复测定，包括 采用适当的再校准。 8.2 2试样量 称取约0.1g预干燥试样（7.2），精确至0.0001g。试样称量操作尽可能快，以免试样再吸湿。 8.3 3空白试和验证试验 8.3.1空白试验 除不加待测试样外，其余均按8.4进行空白试验，所有试剂应取自同一试剂瓶。分析多个试样 时，可使用同一空白值。 8.3.2 2验证试验 随同试样分析同类型标准样品做验证试验 3 GB/T6730.86—2023 8.4试样的消解 将试样放入聚四氟乙烯烧杯（见6.2）中，滴加几滴水湿润，并依次加人5mL氢氟酸（见5.1）2ml 硝酸（见5.2）、1mL高氯酸（见5.3）、1mL硫酸（见5.4）后，放置于电热板（见6.4）上在180℃加热溶解； 待试样溶解后，将电热板温度升至220℃，继续加热至硫酸烟冒尽，期间用适量水冲洗聚四氟乙烯烧杯 内壁3次～5次；溶液蒸干后加入5mL王水（见5.7），待溶液澄清后将聚四氟乙烯烧杯取下，冷却后将 溶液转入100mL容量瓶（见6.5）中，用适量水冲洗聚四氟乙烯烧杯内壁3次～5次，合并至母液中，用 硝酸（见5.8）稀释定容至刻度，混匀，作为待测溶液 聚四氟乙烯烧杯加热和冲洗时注意： 加热过程中加盖并留适当缝隙，以免溶液飞溅损失； 一用水冲洗内壁前，应将烧杯常温静置约5min； 一用水冲洗内壁时，包含盖的内壁。 必要时，试样溶液导入ICP-MS前可使用一次性针式过滤器（见6.7）进行过滤。 8.5 5测定 8.5.1校准曲线的绘制 参照附录B，使用质谱调谐液（见5.12）调谐ICP-MS达到测定要求。选择209Bi作为内标，建立分析 程序，按质量浓度由