ICS 73.060 CCS D40
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T42630—2023
铜镍硫化物矿石化学物相分析方法 6种矿物相中镍和钻含量的测定
Methods for chemical phase analysis of copper nickel sulfide ores- Determination of nickel and cobalt contents in six mineral phases
2023-12-01实施
2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T42630—2023
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理 5 试剂或材料
1
3
仪器和设备 7 样品 8 试验步骤 9 试验数据处理 10 精密度 11 质量保证和控制附录A（资料性） 仪器参考工作条件及干扰情况说明附录B（资料性） 从实验室间试验结果得到的统计数据参考文献
6
10 1
12
...
4
19 GB/T42630—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》的规定起草。
本文件由中华人民共和国自然资源部提出。 本文件由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会（SAC/TC93)归口。 本文件起草单位：陕西省地质矿产实验研究所有限公司、中国自然资源经济研究院。 本文件主要起草人：熊英、裴若会、董亚妮、赵祺彬、田磊、陈文科、崔长征、雷引玲、张晓平、谢光晋、
李青翠、刘杨。 GB/T42630—2023
引 言
我国铜镍硫化物型矿床查明的资源总量占全国镍矿资源总量的86%，储量占全国总储量的99%。 我国钻矿资源丰富，但主要以伴生元素形式赋存于其他矿石，其中伴生于硫化铜镍矿中的居多，钻产量的75%来自铜镍硫化物型矿床的镍矿山。为了更好地评价和开发利用镍、钻矿资源，必须查明镍（钻）矿石中镍和钻的赋存状态，建立适用于我国主要镍（钻）矿类型的化学物相分析方法。
镍矿石化学物相通常分为4个相态：硫酸盐相、硫化相、氧化相和硅酸盐相；钻矿石化学物相通常分为3个相态：硫化相、氧化相和难溶脉石相。本文件在《岩石矿物分析》（第四版））第三分册43.7镍矿石物相分析和44.6钻矿石物相分析的基础上，对各矿物相的选择性分离条件进行了优化；针对钻和镍具有相似的地球化学和物理化学性质、相似的矿物组合和溶解特性以及共伴生特点，首次建立了系统完善的铜镍硫化物矿石中镍和钻同时分析测定的化学物相分析方法体系；针对铜镍硫化物矿石的物理化学特性，首次将铜镍硫化物矿石中的磁性矿物相作为化学物相，并进一步将磁性相划分为磁性硫化相、磁性非硫化相，提高了化学物相分析结果的应用目的和使用价值；将现代分析测试技术应用于铜镍硫化物矿石的化学物相分析，建立了以电感耦合等离子体发射光谱测量技术为主，辅以原子吸收光谱法测定镍和钻的化学物相分析检测体系，提高化学物相分析结果的准确性和工作效率。本文件的建立为镍（钻）矿石的勘查与开发利用提供技术支撑
本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及7.4.2，7.4.3，7.4.5，7.4.6，7.4.7中有关磁性硫化物相、磁性非硫化物相、非磁性硫化物相、氧化相与易溶脉石相和难溶脉石相中镍和钻选择性分离相关专利的使用。
本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件
下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得：
专利持有人姓名：陕西省地质矿产实验研究所。 地址：陕西省西安市雁塔北路100号。 请注意除了上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利
的责任。
II GB/T42630—2023
铜镍硫化物矿石化学物相分析方法 6种矿物相中镍和钻含量的测定
警示一 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
本文件描述了物理和化学选择性分离-电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES)或原子吸收光谱法（AAS)，分别测定铜镍硫化物矿石中磁性硫化相、磁性非硫化相、硫酸盐相、非磁性硫化相、氧化相与易溶脉石相及难溶脉石相中镍和钴含量的化学物相分析方法，
本文件适用于铜镍硫化矿（包含原生矿和氧化矿）中磁性硫化相、磁性非硫化相、硫酸盐相、非磁性硫化相、氧化相与易溶脉石相及难溶脉石相等6种矿物相中镍和钻含量的测定。
分析方法检出限和测量范围见表1和表2。
表1 铜镍硫化物矿石化学物相分析方法（ICP-OES测定）检出限及测量范围
钻的测量范围 (Co)/102 0.0021~0.2 0.0015~0.02 0.0010~0.03 0.0063~0.1 0.0027~0.03 0.0016~0.01
镍的测量范围 w(Ni)/10-2 0.0348~5 0.0252~2 0.011 7~1 0.141~5 0.029 1~1 0.0078~1
镍的方法检出限 w(Ni)/102
钴的方法检出限 w(Co)/102
矿物相磁性硫化相磁性非硫化相硫酸盐相非磁性硫化相
0.011 6 0.008 4 0.003 9 0.046 9 0.009 7 0.002 6
0.000 7 0.000 5 0.000 3 0.0021 0.000 9 0.000 5
氧化相与易溶脉石相
难溶脉石相 6种矿物相中镍和钴方法检出限是按照拟定的化学物相选择性分离流程对较低含量的实际样品，经7家实验室采用ICP-OES各进行4次重复测定，以3倍标准偏差计算各相态中镍和钴的检出限；检出限测量结果的称样量为0.5g，测量样品溶液体积为25mL。 b 测量范围以3倍方法检出限为最低下限，考虑实际样品不同相态镍和钻可能的最高含量作为测定上限
表2 铜镍硫化物矿石化学物相分析方法（AAS测定）检出限及测量范围
镍的方法检出限 w(Ni)/10-2
镍的测量范围 w(Ni)/10-2 0.0495~5 0.0273~2 0.009 9~1 0.124~5
钻的方法检出限 w(Co)/102
钴的测量范围 w(Co)/102 0.0021~0.2 0.0024~0.02 0.0015~0.03 0.009 3~0.1
矿物相
0.000 7 0.000 8 0.000 5 0.003 1
磁性硫化相磁性非硫化相硫酸盐相非磁性硫化相
0.016 5 0.009 1 0.003 3 0.041 3
1 GB/T42630—2023
表2 铜镍硫化物矿石化学物相分析方法（AAS测定）检出限及测量范围（续）
镍的方法检出限 w(Ni)/102
镍的测量范围 w(Ni) /102
钻的方法检出限 w(Co)/102
钻的测量范围 w(Co)/102 0.0024~0.03 0.0015~0.01
矿物相
氧化相与易溶脉石相
0.011 0 0.003 5
0.033~1 0.0105~1
0.000 8 0.000 5
难溶脉石相 “6种矿物相中镍和钻方法检出限是按照拟定的化学物相选择性分离流程对较低含量的实际样品，经同一实验室不同人12次重复测定，以3倍标准偏差计算各相态中镍和钻的检出限；检出限测量结果的称样量为0.5g，测量样品溶液体积为25mL b测量范围以3倍方法检出限为最低下限，考虑实际样品不同相态镍和钻可能的最高含量作为测定上限
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（包含所有的修改单)适用于本文件。
GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 15922 钻矿石化学分析方法钻量测定 GB/T15923 镍矿石化学分析方法镍量测定 GB/T 36244 电感耦合等离子体原子发射光谱仪
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
矿物相 mineralfacies 在天然地质作用下形成的具有相同或相似化学性质的单质或化合物或者是混合物。
3.2
磁性硫化相 magneticsulfidephase 在本文件给出的磁选条件（磁场强度H=1100×10*/4元A/m～1200×10°/4元A/m）下，可被磁选
分离的硫化物相。
注：该矿物相主要包含与磁黄铁矿连生的镍黄铁矿、含镍和钻的磁黄铁矿等矿物组合。
3.3
磁性非硫化相 magneticnon sulfidephase 在本文件给出的磁选条件（磁场强度H=1100×10*/4元A/m～1200×103/4元A/m）下，能被磁选
分离的非硫化物相。
注：该矿物相主要包含磁铁矿和铬磁铁矿等矿物组合
3.4
非磁性硫化相 nonmagnetic sulfidephase 在本文件给出的磁选条件（磁场强度H=1100X10"/4元A/m～1200×10"/4元A/m）下，不能分离
2 GB/T42630—2023
的硫化相。
注：该矿物相主要包含黄铜矿、含镍黄铜矿和含镍黄铁矿等矿物组合。
3.5
氧化相与易溶脉石相 oxide phase and soluble ganguephase 在本文件给出的浸提条件下，可以被盐酸-盐酸羟胺浸取剂（30%盐酸十25g/L盐酸羟胺)提取镍
和钴的矿物相。
注：该矿物相主要包含富含镍和钻的褐铁矿、菱镁矿（提取率60%～80%）、蛇纹石（提取率50%90%）、角闪石
（提取率50%左右）和绿泥石（提取率65%左右）等矿物组合。
3.6
难溶脉石相 refractoryganguefacies 在本文件给出的浸提条件下，不被盐酸-盐酸羟胺浸取剂（30%盐酸十25g/L盐酸羟胺)提取镍和钳
的脉石矿物相。
注：该矿物相主要包含富含镍和钻的滑石（85%），以及在易溶脉石相中未提取完全的角闪石、绿泥石、菱镁矿、蛇纹
石等矿物组合。
3.7
选择性分离条件selectiveseparationconditions 能够提高物相选择性溶解分离的试验条件（包括磁场强度、化学试剂种类、浓度、样品粒度、搅拌速
度、溶解温度、时间、固液比、助溶剂或抑制剂等）。 3.8
化学物相分析流程 chemicalphaseanalysisprocess 根据选择性分离条件，确定各矿物相选择性溶解分离的先后次序及浸出条件，以流程图的形式
表示。
4原理
在选择性分离条件下，通过磁选将磁性矿物与非磁性矿物分离，进一步对磁性矿物采用饱和溴水浸提，可得到磁性硫化相中的镍和钻溶液；不溶于饱和漠水的磁性残渣经灰化、酸消解，得到磁性非硫化相中镍和钻的溶液；收集磁选后非磁性部分的滤液即可得到硫酸盐相的镍和钴溶液；非磁性部分的样品继续采用饱和溴水浸提，得到非磁性硫化相中的镍和钻溶液；不溶于饱和溴水的残渣用盐酸-盐酸羟胺浸取剂浸提，可得到氧化相与易溶脉石相中镍和钴溶液；过滤分离，残渣用盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸消解，得到难溶脉石相中镍和钻的溶液。采用电感耦合等离子体发射光谱仪或原子吸收光谱仪分别测定各矿物相浸提液中镍和钻的浓度。根据测量浓度和浸提液的体积可分别计算上述6种矿物相中镍和钻的含量。
5 试剂或材料
本文件除非另有说明，在分析中均使用分析纯试剂和符合GB/T6682分析实验室用水标准的二级水。 5.1溴素。 5.2高氯酸（p=1.66g/mL）。 5.3 盐酸（p=1.18g/mL）。 5.4 硝酸（p=1.42g/mL）。
3 GB/T42630—2023
5.5 5氢氟酸（p=1.15g/mL）。 5.6盐酸溶液（1十3)。 5.7盐酸溶液（1十9)。 5.8盐酸-盐酸羟胺浸取剂（30%盐酸十25g/L盐酸羟胺）。称取25g盐酸羟胺（NH,OH·HCI)溶于约100mL水中，加人300mL盐酸（5.3），加水至1000mL。 5.9镍标准溶液p（Ni)=0.1mg/mL。称取0.1000g金属镍［w（Ni)≥99.99%，置于100mL烧杯中，盖上表面皿，沿杯壁加入20mL硝酸溶液（1十1），加热溶解，低温蒸干，用少量水冲洗表面皿。加入 5mL盐酸（5.3），低温蒸干，重复一次。再加入10mL盐酸（5.3）溶解镍盐，冷却，用水移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，转入1000mL试剂瓶中。也可直接购买市售有证标准物质。 5.10钴标准溶液p（Co)=0.1mg/mL。称取0.1000g金属钻[w（Co）≥99.99%]，置于100mL烧杯中，盖上表面皿，沿杯壁加人20mL硝酸溶液（1+1)，加热溶解，低温蒸干，用少量水冲洗表面皿。加人 5mL盐酸（5.3），低温蒸干，重复一次。再加人10mL盐酸（5.3)溶解钴盐，冷却，用水移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，转入1000mL试剂瓶中。也可直接购买市售有证标准物质。 5.11铁标准溶液β（Fe）=10mg/mL。称取0.5000g光谱纯金属铁[w（Fe）99.99%]，置于 200mL烧杯中，加入30mL盐酸溶液（1十1），盖上表面皿，低温加热至完全溶解，取下冷却，移人 50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，转人50mL试剂瓶中。也可直接购买市售有证标准物质。 5.12镁标准溶液p（Mg）=10mg/mL。称取1.6580g经900℃灼烧0.5h的高纯氧化镁［w（MgO）≥99.9%］，置于250mL烧杯中，缓慢加人20mL硝酸（5.4），盖上表面皿，待完全溶解后，微沸驱除氮的氧化物，取下，用水洗涤表面皿及杯壁，冷至室温，移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀转人100mL试剂瓶中。也可直接购买市售有证标准物质。 5.13慢速定量滤纸$=11cm。 5.14 高纯度氩气（≥99.999%）。 5.15乙炔气体（≥99.9%），带专用减压阀。 5.16干燥空气。若使用含湿气的空气，应在空气压缩机或空气钢瓶出口的管路中装一个除湿的气水分离器。
6仪器和设备
6.1电感耦合等离子体发射光谱仪（配高盐雾化器），其波长重复性、最小光谱带宽、线性动态范围、检出限、重复性和稳定性符合GB/T36244的要求；或原子吸收光谱仪， 6.2分析天平，感量0.1mg。 6.3 3带有铜套的条形磁铁，磁场强度H=1100×103/4元A/m～1200×103/4元A/m。 6.4培养Ⅲ，=12cm。 6.5振荡器，振荡频率：180r/min士10r/min。 6.6 水浴锅（含隔层，使容器不与水浴锅底部直接接触，控温95℃～100℃）。 6.7马弗炉，常温～1000℃，测温精度土3℃，控温精度土10℃。 6.8 电热板。控温范围40℃~350℃，温度稳定：±5℃。 6.9 颚式破碎机，颚板最小间隙1mm。 6.10 棒磨机，磨矿量150g~400g，给料粒径小于2mm，出料粒径小于0.149mm， 6.11电热干燥箱。温度控制50℃~60℃。
注：试验所用仪器设备应经过核查、检定或校准确认合格，并在有效期内。
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