ICS 73.060
CCS D 43
中华人民共和国出入境检验检疫行业标准
SN/T 5693—2024
钽矿和铌矿中钽、铌、铀、钍含量的测定
波长色散X射线荧光光谱法
Determination of tantalum, niobium, uranium and thorium content in tantalum
and niobium ores—Wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometric
method
2024-12-31发布
2025-07-01实施
中华人民共和国海关总署 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—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。
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。
本文件由中华人民共和国海关总署提出并归口。
本文件起草单位：南京海关工业产品检测中心、中华人民共和国沈阳海关、南京师范大学、南京
金利检验有限公司、南京金检检验有限公司。
本文件主要起草人：潘生林、封亚辉、查燕青、王慧、隋颖、吴丽娜、郑建明、戴东情、严文
勋、孟庆森、王旭宁、黄可、许仁富、张秀。
I
钽矿和铌矿中钽、铌、铀、钍含量的测定
波长色散X射线荧光光谱法
警告：使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分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
本文件描述了采用熔融玻璃片-波长色散X射线荧光光谱法测定钽矿和铌矿中钽、铌、铀、钍含
量的方法，并规定了方法提要、试剂和材料、仪器与设备、试样、分析步骤、试验数据处理及精密度
内容。
本文件适用于钽矿石、铌矿石、钽铁精矿、铌铁精矿、铌钽铁矿以及钶钽铁矿中钽、铌、铀、钍
含量的测定。测定范围（质量分数，%）：Ta为0.40～65.52，Nb为0.25～55.92，U为0.010～1.00，Th
为0.010～1.00。
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/T 6379.2 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度） 第2部分：确定标准测量方法重复
性与再现性的基本方法
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管
GB/T 14260 散装重有色金属浮选精矿取样、制样通则
GB/T 16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则
GB 20664 有色金属矿产品的天然放射性限值
JJG 752 锗γ谱仪活度标准装置
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 方法提要
试样通过灼烧后经四硼酸锂—偏硼酸锂混合熔剂熔解，同时加入溴化锂作为脱模剂，加入适量硝
酸钡作为氧化剂，混合均匀后在阶梯温度下进行高温熔融，制备成均匀的玻璃熔片。在仪器选定的最
佳条件下，测量试样片中待测元素的X射线荧光强度，并进行元素间干扰效应校正，利用自制校准玻
璃熔片建立的对应校准曲线，计算出试样中待测元素含量。
1
5 试剂和材料
5.1 除非另有说明，在分析中应仅使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T 6682规定的二级水或其纯度相
当的水。
5.2 五氧化二钽（Ta2O5）：高纯。
使用前，于1 000 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.3 五氧化二铌（Nb2O5）：高纯。
使用前，于1 000 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.4 二氧化钛（TiO2）：优级纯。
使用前，于1 000 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.5 硝酸钡[Ba（NO3）2]：分析纯。
使用前，于500 ℃马弗炉中灼烧1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.6 氧化锡（SnO2）：优级纯。
使用前，于800 ℃马弗炉中灼烧1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.7 三氧化二铁（Fe2O3）：优级纯。
使用前，于1 000 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.8 二氧化硅（SiO2）：优级纯。
使用前，于1 000 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.9 碳酸钙（CaCO3）：优级纯。
使用前在105 ℃烘1 h，稍冷后放置干燥器中冷却备用。
5.10 四氧化三钴（Co3O4）：优级纯。
使用前，于400 ℃马弗炉中灼烧1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.11 三氧化二铬（Cr2O3）：优级纯。
使用前，于1 000 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.12 氧化镍（NiO）：优级纯。
使用前，于800 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.13 氧化锰（Mn3O4）：优级纯。
使用前将优级纯二氧化锰置于铂坩埚中在1 000 ℃下灼烧24 h，然后冷却。所得块状材料破碎成
细粉，在550 ℃下烧结1 h，稍冷后放置干燥器中冷却备用。
5.14 三氧化钨（WO3）：优级纯。
使用前，于850 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.15 二氧化锆（ZrO2）：优级纯。
使用前，于800 ℃马弗炉中灼烧不少于1 h，稍冷后置于干燥器中冷却备用。
5.16 铀标准溶液：1 000 mg/L。
5.17 钍标准溶液：1 000 mg/L。
5.18 四硼酸锂—偏硼酸锂混合熔剂：质量比为1 ： 1，应为无水干燥状态，使用前应在650 ℃灼烧4 h，
稍冷后放置干燥器中冷却。
5.19 溴化锂（LiBr）：分析纯。
应保持干燥状态并贮存于干燥器中。
5.20 溴化锂溶液：称取100.00 g溴化锂（5.19），充分溶于适量水中，定容至500 mL，配制浓度为200
g/L。
5.21 氩甲烷混合气体：体积分数为90%的氩气和体积分数为10%的甲烷。
2
6 仪器与设备
6.1 波长色散X射线荧光光谱仪：应符合GB/T 16597的规定。
6.2 熔融装置：其温度应可控制在1 100 ℃±20 ℃，若使用自动熔融设备应具有摇动功能。
6.3 分析天平：最小感量0.1 mg。
6.4 坩埚和模具：坩埚和模具由不浸润黄铂金（95% Pt+5% Au）构成，形状应能够契合熔融装置的要
求，并应具备一定厚度，以防加热过程中变形，模具底部应光滑平整。根据实际需求，可选择坩埚模
具一体式或分体式。
6.5 微量移液管：500 μL，误差应小于1 μL；微量移液管应符合GB/T 12808的规定。
6.6 烘箱：能保持在105 ℃±5 ℃的范围内，精度满足±2 ℃要求。
6.7 马弗炉：能加热到1 000 ℃±20 ℃，精度满足±15 ℃要求。
6.8 陶瓷坩埚：容量20 mL～30 mL。
6.9 γ辐射剂量率仪：应符合GB 20664和JJG 752的规定。
7 试样
7.1 取样和制样前，应按照GB 20664规定进行放射性检测筛选，并确保满足放射性安全限量要求。
7.2 应按照GB/T 14260规定进行取样和制样，样品120目过筛（粒度约125 μm以下），并在105 ℃干燥
2 h，然后置于干燥器中冷却至室温。
8 分析步骤
8.1 灼烧校正系数的测定
8.1.1 将洗净烘干的陶瓷坩埚（6.8）置于800 ℃±20 ℃的马弗炉（6.7）灼烧至恒重，取出稍冷后放入
干燥器中冷却至室温。称取1.000 0 g试样（7），精确至0.1 mg，于陶瓷坩埚中，放入800 ℃±20 ℃的马
弗炉（6.7）中，灼烧1 h，取出稍冷，置于干燥器中冷却至室温，立即称重。
8.1.2 按公式（1）计算试样的灼烧校正系数。灼烧后的样品保存于干燥器中备用。灼烧减量应独立进
行两次测定，取其平均值。
w= m1 m2 ……………………………（1）
式中：
w ——灼烧校正系数；
m1 ——灼烧前试样的质量，单位为克（g）；
m2 ——灼烧后试样的质量，单位为克（g）。
8.2 试样玻璃熔片的制备
8.2.1 准确称取10.000 g混合熔剂（5.18）、0.5000 g 硝酸钡（5.5）、0.500 0 g灼烧后的试样（8.1）置于
坩埚（6.4）中，混匀后滴加约1 mL溴化锂溶液（5.20），其中混合熔剂称量需精确至1 mg，其余试剂和
试样应精确至0.1 mg。试样、混合熔剂以及氧化剂的称样量可根据坩埚、模具大小和仪器测量所需玻璃
熔片大小进行调整，但应保持混合熔剂、硝酸钡、试样保持20 ： 1 ： 1的质量比例不变。
8.2.2 将盛有配料的坩埚（6.4）置于熔融装置（6.2）中进行熔融。初始熔融温度在600 ℃下保持约
15 min，加热至1 000 ℃±20 ℃，在摇摆状态下保持10 min。熔融完成后，应在空气中冷却至完全脱模。若选
用分体式模具，则应将熔融物浇铸到预热至1 000 ℃±20 ℃的模具（6.4）中，在空气中冷却至脱模。
8.2.3 试样片表面应平整、光洁，没有不熔物、结晶或气泡；否则，应按上述方法重新熔融。试样片
3
应密封于塑料袋中，并置于干燥器中保存。
8.3 校准玻璃熔片的制备
8.3.1 为保证配制标准样品与实际样品的基体相近，除需加入待测元素钽、铌的氧化物和铀、钍的标
准溶液外，还需加入其余非检测元素组分。
8.3.2 根据设计的质量百分比含量称取对应经过预处理的组分并进行充分混合，按照试样玻璃熔片的
制备方法，称取相同质量的混合熔剂（5.18）、硝酸钡（5.5）后，与称取的各类组分充分混合均匀，采
用与试样相同的熔融条件制成标准玻璃熔片。
8.3.3 按附录A制备校准曲线玻璃熔片。
8.4 校准曲线的制作
8.4.1 测量条件
8.4.1.1 各元素的特征谱线的测量条件通过优化获得，为获得更好的精密度，应测量至少8个不同浓度
的校准样品。
8.4.1.2 推荐测量条件见附录B，不同仪器可根据自身条件选择合适的测量条件，包括背景校正和测
量时间等。可根据实际情况选择理论α系数法、基本参数法、经验α系数等方法之一对校准曲线进行
校正。
8.4.2 校准曲线的测量和漂移校正
8.4.2.1 在选定的测量条件下，用X射线荧光光谱仪测量自制校准样品玻璃熔片，每个样片至少测量两
次，每次测量均用于校准曲线。测量完成后，以待测元素荧光强度与待测元素含量绘制标准工作曲线。
推荐校准曲线中标准样品各组分氧化物称取量及其质量百分比含量见附录C。
8.4.2.2 仪器稳定后，应选择合适的校准样品玻璃熔片作为漂移校正熔片进行仪器的漂移校正。漂移
校正样品应不少于两个，且待测元素漂移校正的测量时间应大于其正常的检测时间，以获得更好的
精度。
8.5 试样片测量
8.5.1 在仪器的最佳测量条件下，测量样品玻璃熔片中待测元素X射线荧光强度，利用校准曲线计算
求得试样片中各待测元素的含量。
8.5.2 应独立进行两次测定，取其平均值。
9 试验数据处理
9.1 每个试样应至少进行两次平行测定，试样的最终结果应为可接受的平行分析结果的平均值。
9.2 按照GB/T 8170进行数字修约。计算结果大于0.1%时，保留至小数点后两位；计算结果小于0.1%
时，保留至小数点后三位。最终报出结果应按公式（2）计算。
Xi=X0×w
……………………………（2）
式中：
Xi ——最终报出结果，质量分数（%）；
X0 ——仪器测定结果的平均值，质量分数（%）；
w ——试样的灼烧校正系数。
4
10 精密度
10.1 精密度数据是由8个实验室，选定5个水平，按照GB/T 6379.2标准共同试验确定。每个实验室对
每个水平的样品独立测定2次，精密度数据如表1所示。
表1 精密度
（%，质量分数）
元素 水平范围 m 重复性限 r 再现性限 R
Ta 0.40～65.52 r＝0.0045m＋0.0152 R＝0.0057m＋0.0161
Nb 0.25～55.92 r＝0.0055m＋0.0095 R＝0.0070m＋0.0147
U 0.010～1.00 r＝0.0069m＋0.0007 R＝0.0075m＋0.0008
Th 0.010～1.00 r＝0.0065m＋0.0005 R＝0.0066m＋0.0007
10.2 在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值应不超过重复性限（r），超过重复性限
（r）的情况，应不超过5%。
10.3 在再现性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值应不超过再现性限（R），超过再现性限
（R）的情况，应不超过5%。
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附 录 A
（规范性）
校准曲线玻璃熔片制备方法
A.1 范围
本附录规定了使用氧化物配制校准曲线玻璃熔片的制备方法。
A.2 原理
使用经过预处理的高纯或优级纯氧化物，按照接近实际样品的配比，称取定量的氧化物，使校准
玻璃熔片中的组分含量能够达到预期设置的数值，从而使校准曲线呈现出理想的梯度。将配制好的各
组分充分混合，经过梯度升温的高温熔融，最终得到校准曲线玻璃熔片。
A.3 分析步骤
A. 3.1 配料
称取10.000 g四硼酸锂—偏硼酸锂混合熔剂（5.18），将其置于坩埚（6.4）中，铺平，依次称取
各组分氧化物，接着加入0.500 0 g 硝酸钡（5.5），混合均匀后滴加约1 mL溴化锂溶液（5.20）。铀标
准溶液（5.16）和钍标准溶液（5.17）的加入体积可按公式A.1计算：
V0=c×m c0 ×10 4 ……………………………（A.1）
式中：
V0 ——需分取的标准溶液体积，单位为毫升（mL）；
c ——设定的铀和钍组分质量百分比含量，%；
c0 ——铀和钍标准溶液浓度，单位为毫克/升（mg/L）；
m ——制备试样样片时称取的试样质量，单位为克（g）。
A.3.2 铀和钍标准溶液的加入步骤
A.3.2.1 若组分中含有铀或钍，则称取10.000 g四硼酸锂—偏硼酸锂混合熔剂（5.18），将其置于坩埚
（6.4）中，铺平，接着使用微量移液管（6.5）向坩埚中加入定量的铀标准溶液（5.16）、钍（5.17）标准
溶液。
A.3.2.2 将装有铀标准溶液（5.16）和钍标准溶液（5.17）标准溶液和四硼酸锂—偏硼酸锂混合熔剂
（5.18）的坩埚（6.4），置于105 ℃±5 ℃的烘箱（6.6）中，将混合物完全烘干，直至其表面没有水渍。
A.3.2.3 将盛有混合物的坩埚（6.4）取出，稍冷后置于干燥器中冷却至室温。然后根据设计的质量百
分比含量称取其他组分，混合均匀后按照步骤（8.3）制备校准玻璃熔片。
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附 录 B
（资料性）
波长色散X射线荧光光谱仪的推荐测量条件
波长色散X射线荧光光谱仪的推荐测量条件见表B.1。
表B.1 推荐测量条件
待测元素 分析谱线 晶体 电流 mA 电压 kV 2θ/°
Ta Lα1，2 LiF220 60 66 64.5942
Nb Kα1，2 LiF220 60 66 30.3906
U Lα1，2 LiF200 60 66 26.1110
Th Lα1，2 LiF200 60 66 27.4492
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附 录 C
（资料性）
推荐校准曲线中标准样品各组分氧化物的称取量和质量的百分比含量
推荐校准曲线中标准样品各组分氧化物的称取量见表C.1，推荐校准曲线中标准样品各组分氧化
物的质量百分比含量参见表C.2。
表C.1 推荐校准曲线中标准样品各组分氧化物的称取量
（g，质量）
序号 Ta2O5 Nb2O5 TiO2 SnO2 Fe2O3 SiO2 a CaCO3 a Co3O4 Cr2O3 NiO Mn3O4 WO3 ZrO2 b U c Th
1 0.0050 0.2500 0.0150 0.0100 0.1450 0.0300 0.0089 0.0025 0.0000 0.0025 0.0150 0.0100 0.0100 0.0000 0.0000
2 0.0000 0.2000 0.0600 0.0275 0.0550 0.0250 0.1249 0.0050 0.0250 0.0250 0.0025 0.0025 0.0025 0.0000 0.0000
3 0.0500 0.1500 0.1000 0.0000 0.0400 0.0150 0.1606 0.0100 0.0100 0.0100 0.0030 0.0200 0.0000 0.0010 0.0010
4 0.1500 0.1000 0.0050 0.0300 0.0600 0.0200 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0900 0.0400 0.0000 0.0025 0.0025
5 0.2500 0.0000 0.0550 0.0800 0.0513 0.0018 0.0535 0.0000 0.0000 0.0000 0.0250 0.0000 0.0000 0.0035 0.0035
6 0.3000 0.0170 0.0950 0.0100 0.0050 0.0550 0.0178 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0040 0.0040
7 0.3500 0.0085 0.0000 0.0400 0.0051 0.0325 0.0089 0.0050 0.0050 0.0050 0.0000 0.0050 0.0300 0.0045 0.0045
8 0.2000 0.0262 0.1100 0.0254 0.0100 0.0100 0.1785 0.0000 0.0025 0.0000 0.0050 0.0000 0.0000 0.0055 0.0055
9 0.0250 0.0008 0.0350 0.1000 0.0000 0.0100 0.1339 0.0000 0.0022 0.0150 0.0500 0.1500 0.0250 0.0060 0.0060
10 0.0020 0.3000 0.0000 0.0000 0.1000 0.0000 0.1160 0.0000 0.0000 0.0000 0.0200 0.0000 0.0000 0.0065 0.0065
a列显示为依据表C.2中CaO形式含量对应氧化物质量换算为CaCO3实际称取质量，换算系数为1.7848；b，c两列显示 数值为标准样品中U和Th质量，实验时依附录A的A3.1中公式A.1确定加入体积。
表C.2 推荐校准曲线中标准样品各组分氧化物的质量百分比含量
（%，质量分数）
序号 Ta2O5 d dNb2O5 e TiO2 SnO2 Fe2O3 SiO2 CaO Co3O4 Cr2O3 NiO Mn3O4 WO3 ZrO2 U Th
1 1.00 50.00 3.00 2.00 29.00 6.00 1.00 0.50 0.00 0.50 3.00 2.00 2.00 0.000 0.000
2 0.00 40.00 12.00 5.50 11.00 5.00 14.00 1.00 5.00 5.00 0.50 0.50 0.50 0.000 0.000
3 10.00 30.00 20.00 0.00 8.00 3.00 18.00 2.00 2.00 2.00 0.60 4.00 0.00 0.200 0.200
4 30.00 20.00 1.00 6.00 12.00 4.00 0.00 0.00 0.00 0.00 18.00 8.00 0.00 0.500 0.500
5 50.00 0.00 11.00 16.00 10.25 0.35 6.00 0.00 0.00 0.00 5.00 0.00 0.00 0.700 0.700
6 60.00 3.40 19.00 2.00 1.00 11.00 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.800 0.800
7 70.00 1.69 0.00 8.00 1.01 6.50 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 1.00 6.00 0.900 0.900
8 40.00 5.23 22.00 5.07 2.00 2.00 20.00 0.00 0.50 0.00 1.00 0.00 0.00 1.100 1.100
9 5.00 0.16 7.00 20.00 0.00 2.00 15.00 0.00 0.44 3.00 10.00 30.00 5.00 1.200 1.200
10 0.40 60.00 0.00 0.00 20.00 0.00 13.00 0.00 0.00 0.00 4.00 0.00 0.00 1.300 1.300
d列Ta2O5-Ta和e列Nb2O5-Nb的换算系数分别为0.8190和0.6990。
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