一种测定包膜钛白中元素成分的方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103852481 A (43)申请公布日 2014.06.11 CN 103852481 A (21)申请号 201410090074.9 (22)申请日 2014.03.12 G01N 23/223(2006.01) G01N 21/73(2006.01) (71)申请人 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公 司 地址 617000 四川省攀枝花市东区桃源街 90 号 (72)发明人 成勇 彭慧仙 袁金红 (74)专利代理机构 北京铭硕知识产权代理有限 公司 11286 代理人 邢伟 张云珠 (54) 发明名称 一种测定包膜钛白中元素成分的方法 (57) 摘要 本发明提。

2、供了一种测定包膜钛白中元素成 分的方法。该方法包括 ： 选取两份多个包膜钛 白样品 ； 微波加热消解第一份得待测样品溶液， ICP-OES 测定其中各元素成分含量 ； 用粉末压片 法将第二份压制为校准样片， 通过 XRF 测得其中 各元素成分的荧光强度 ； 将所测得的荧光强度与 成分含量关联， 以形成每个包膜钛白样品中每种 元素的校准曲线 ； 用与所述粉末压片法相同的 方法将待测包膜钛白样品压制为待测样片， 通过 XRF 测得其中待测元素的荧光强度 ； 根据待测元 素的荧光强度， 结合其校准曲线， 算出待测元素的 成分含量。 本发明能够测定包膜钛白中锆、 铝、 硅、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰。

3、、 铜等元素成分的含量 ； 并具有 良好的分析速度、 准确度和精密度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 (10)申请公布号 CN 103852481 A CN 103852481 A 1/1 页 2 1. 一种测定包膜钛白中元素成分的方法， 其特征在于， 所述方法包括步骤 ： A、 选取一种预定包膜钛白生产工艺所生产得到的成分含量不同的多个包膜钛白样品， 所述多个包膜钛白样品中的每个包膜钛白样品分为两份 ； B、 采用微波加热方式消解所述每个包膜钛白样品的第一份， 形成多个待测样。

4、品溶液， 通过电感耦合等离子体原子发射光谱法测得所述每个待测样品溶液中各元素的成分含量 ； 采用粉末压片法将所述每个包膜钛白样品的第二份直接压制成型以作为 X 射线荧光光谱 法的多个校准样片， 通过 X 射线荧光光谱法测得所述每个校准样片中各元素成分的荧光强 度 ； C、 将步骤B中X射线荧光光谱法所测得的每个包膜钛白样品的每种元素的荧光强度与 步骤 B 中电感耦合等离子体原子发射光谱法所测得的该包膜钛白样品中该元素的成分含 量进行关联， 从而形成每种元素的校准曲线 ； D、 采用与步骤 B 中所述的粉末压片法相同的方法将待测包膜钛白样品直接压制成 型以得到待测样片， 通过 X 射线荧光光谱法。

5、测得所述待测样片中待测元素的荧光强度， 其 中， 所述待测包膜钛白样品为所述预定包膜钛白生产工艺所生产得到的任一批次的钛白产 品 ； E、 根据步骤D所得到的待测元素的荧光强度， 结合步骤C中该元素的校准曲线， 计算得 出待测包膜钛白样品中该待测元素的成分含量。 2.根据权利要求1所述的测定包膜钛白中元素成分的方法， 其特征在于， 所述步骤A中 采用微波加热方式消解的步骤包括将所述每个包膜钛白样品的第一份与硫酸、 硝酸和氢氟 酸混合， 并依次在温度为 195 210的阶段和温度为 220 235的阶段进行密闭消解。 3.根据权利要求1所述的测定包膜钛白中元素成分的方法， 其特征在于， 所述步骤。

6、C以 荧光强度为纵坐标并以成分含量为横坐标， 将步骤 B 中所测得的每个包膜钛白样品的每种 元素的荧光强度与步骤 B 中所测得的该包膜钛白样品中该元素的成分含量进行关联， 从而 形成每种元素的校准曲线。 4. 根据权利要求 1 所述的测定包膜钛白中元素成分的方法， 其特征在于， 所述步骤 B 中， 通过多次电感耦合等离子体原子发射光谱法测得所述每个待测样品溶液中各元素中每 种元素的多个成分含量， 并以所述每种元素的多个成分含量的平均值作为该元素的成分含 量。 5. 根据权利要求 1 所述的测定包膜钛白中元素成分的方法， 其特征在于， 所述待测元 素为锆、 硅、 铝、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰。

7、、 铜中的一种或两种以上。 权 利 要 求 书 CN 103852481 A 2 1/9 页 3 一种测定包膜钛白中元素成分的方法 技术领域 0001 本发明属于包膜钛白产品检测分析技术领域， 具体地讲， 涉及一种能够测定包膜 钛白中诸如锆、 铝、 硅、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰、 铜等元素成分的方法。 背景技术 0002 通常， 钛白粉是一种十分重要的工业原料， 其在涂料、 塑料、 油墨、 化纤、 医药、 造 纸、 化妆品等方面有广泛应用。包膜钛白 （又称包核钛白） 则是通过运用锆、 硅、 铝、 磷、 铌等 无机盐处理剂， 采用多元或单元包膜技术对普通钛白粉进行表面改性处理后制造的升级产 。

8、品， 也即在二氧化钛粒子表面包上一层或多层无机水合氧化物， 堵塞晶格缺陷， 提高二氧化 钛颜料的耐候性、 化学稳定性和分散性等性能指标。 0003 包膜钛白产品中包膜成分以及杂质元素均会严重影响钛白粉的白度、 催化性能等 技术性能指标， 因此需要建立相应的检测分析方法对其中包膜钛白中元素成分的含量进行 测定。钛白粉中元素成分的测定通常可以采用分光光度法、 原子吸收光谱法 （AAS） 、 等离子 体发射光谱法 （ICP OES） 、 等离子体质谱法 （ICP MS） 、 X 射线荧光光谱法 （XRF） 等。这 些方法中除粉末压片 XRF 法以外， 包括熔融玻璃片法 XRF 在内的分析方法一般都需。

9、要先用 酸或碱把钛白粉消解然后进行测定， 前处理繁琐， 操作复杂， 元素检验周期较长。 0004 在 X 射线荧光光谱仪分析方法 （XRF） 中， 样品制备方法主要有熔融玻璃片法和粉 末压片法。熔融玻璃片法是应用较多的一种制样方法， 能够较好地消除样品基体的粒度效 应和矿物效应的干扰影响， 但是需要采用四硼酸锂、 偏硼酸锂等作为样品消解熔剂和玻璃 化试剂， 辅助以硝酸锂、 硝酸铵等保护剂， 并配以碘化铵、 溴水等脱模剂， 在 1000左右对待 测样品进行熔融消解反应和结晶脱模制备成为玻璃晶体状样片， 因此存在样品被熔剂稀释 和吸收导致轻元素测量强度减小， 以及样品制备复杂、 花费时间长、 试剂。

10、成本高等缺点。粉 末压片法虽然能够省略操作复杂的样品熔融消解和制备玻璃晶体状样片的过程， 但是受到 样品基体的粒度效应和矿物效应的干扰影响， 因为 X 荧光光谱作为表面分析其深度只有几 个微米， X 射线的强度随样品粒度和样品不均匀性而变化 （也即产生粒度效应） ， 或因为 X 射 线的强度随分析组分的化学结构和矿物晶体形态不同而变化 （也即产生矿物效应） 。 0005 尤其是， 由于包膜钛白是应用包膜技术对普通钛白粉进行表面改性处理后制造的 升级产品， 也即在二氧化钛粒子表面包上一层或多层无机水合氧化物， 因此以不同包膜工 艺和处理剂生产制造的包膜钛白产品， 由于颗粒粒度、 化学形态和元素成。

11、分及其含量的不 同， 在粉末压片法 XRF 测定中所受到的粒度效应和矿物效应的干扰影响程度存在着较大差 异， 严重影响元素含量测定的准确性和精密度。同时， X 射线荧光光谱法无论采用熔融玻璃 片法或粉末压片法进行定量分析， 均存在制备和绘制 XRF 校准曲线的难题， 因为目前没有 或缺少相应的钛白粉标准样品， 而且标准样品与实际产品之间也存在化学成分和颗粒粒度 差异较大的问题。 因此， 目前多采用以光谱纯或高纯二氧化钛标准物质作为样品基体， 然后 加入特定质量的二氧化硅、 三氧化二铝、 二氧化锆、 五氧化二铌、 磷酸二氢钾、 三氧化二铁、 三氧化二铬、 氧化铜等高纯试剂， 从而以人为方式人工合。

12、成配制具有一定浓度梯度的人工 说 明 书 CN 103852481 A 3 2/9 页 4 系列校准样品， 然后采用粉末压片法或熔融玻璃片制备成相应的校准样片， 采用 XRF 测定 校准样片中元素成分的荧光强度并以此为纵坐标， 并以人工加入的高纯试剂所计算得到的 元素成分含量作为横坐标， 绘制 XRF 校准曲线， 并进行样品元素成分含量的测定。人工合成 标准样品不仅需要多次称取并加入相应待测元素成分的高纯氧化物或盐类试剂， 操作复杂 误差较大， 而且对于粉末压片法而言， 所加入的高纯试剂的颗粒粒度与化学形态与实际生 产的包膜钛白产品之间必然存在不一致性， 严重影响定量测定结果的准确性， 人工合。

13、成标 准样品制作 XRF 校准曲线不适宜于采用粉末压片法， 只有通过熔融玻璃片法消除的粒度、 矿物等样品基体效应的影响后才能有效运用。 发明内容 0006 本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。 0007 例如， 本发明的目的之一在于提供一种能够快速测定包膜钛白中诸如锆、 铝、 硅、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰、 铜等中的一种或多种元素成分的方法。 0008 本发明的另一目的在于解决因包膜钛白产品的颗粒粒度、 化学形态和元素成分及 其含量的差异而导致的粒度效应、 矿物效应等影响因素干扰元素成分含量测定的难题， 和 / 或解决没有或缺少相应钛白粉标准样品而被迫以二氧化钛标准物质。

14、作为基体并定量加入 二氧化硅、 三氧化二铝、 二氧化锆、 五氧化二铌等高纯试剂从而人工合成配制具有浓度梯度 的校准样品来制备绘制 XRF 校准曲线的难题。 0009 本发明提供了一种测定包膜钛白中元素成分的方法。所述方法包括步骤 ： A、 选取 一种预定包膜钛白生产工艺所生产得到的成分含量不同的多个包膜钛白样品， 所述多个包 膜钛白样品中的每个包膜钛白样品分为两份 ； B、 采用微波加热方式消解所述每个包膜钛白 样品的第一份， 形成多个待测样品溶液， 通过电感耦合等离子体原子发射光谱法测得所述 每个待测样品溶液中各元素的成分含量 ； 采用粉末压片法将所述每个包膜钛白样品的第二 份直接压制成型以。

15、作为 X 射线荧光光谱法的多个校准样片， 通过 X 射线荧光光谱法测得所 述每个校准样片中各元素成分的荧光强度 ； C、 将步骤 B 中所测得的每个包膜钛白样品的每 种元素的荧光强度与步骤 B 中所测得的该包膜钛白样品中该元素的成分含量进行关联， 从 而形成每种元素的校准曲线 ； D、 采用与步骤 B 中所述的粉末压片法相同的方法将待测包膜 钛白样品直接压制成型以得到待测样片， 通过 X 射线荧光光谱法测得所述待测样片中待测 元素的荧光强度， 其中， 所述待测包膜钛白样品为所述预定包膜钛白生产工艺所生产得到 的任一批次的钛白产品 ； E、 根据步骤D所得到的待测元素的荧光强度， 结合步骤C中该。

16、元素 的校准曲线， 计算得出待测包膜钛白样品中该待测元素的成分含量。 0010 与现有技术相比， 本发明的有益效果包括 ： 能够采用电感耦合等离子体原子发射 光谱 （ICP OES） 和 X 射线荧光光谱 （XRF） 粉末压片法相结合的方式， 快速准确测定包膜钛 白中锆、 铝、 硅、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰、 铜等元素成分的含量 ； 能够利用粉末压片 X 射线荧光光谱 法的简单快捷、 易于操作等特点， 同时采用以微波消解ICPOES定值检验实际生产的包膜 钛白产品并以此制作 XRF 校准曲线的措施， 有效解决了包膜钛白产品粒度效应、 矿物效应 等的干扰影响以及人工合成标准样品绘制 XRF 。

17、校准曲线的难题， 也就是说， 具有干扰因素 少、 简单快速等优点 ； 相对于定量测定通常使用的熔融玻璃片 XRF 方法， 大大简化了分析操 作步骤， 有效缩短了检验流程 ； 此外， 减少了所用化学药品试剂的种类和用量， 降低分析检 说 明 书 CN 103852481 A 4 3/9 页 5 验成本， 提高了产品质量检验的分析速度、 准确度和精密度。 具体实施方式 0011 在下文中， 将结合示例性实施例来详细说明本发明的测定包膜钛白中元素成分的 方法。 0012 根据本发明的测定包膜钛白中元素成分的方法包括步骤 ： A、 选取一种预定包膜钛 白生产工艺所生产得到的成分含量不同的多个包膜钛白样。

18、品， 所述多个 （例如， 3 个以上） 包膜钛白样品中的每个包膜钛白样品分为两份 ； B、 采用微波加热方式消解所述每个包膜钛 白样品的第一份， 形成多个待测样品溶液， 通过电感耦合等离子体原子发射光谱法 （ICP OES） 测得所述每个待测样品溶液中各元素的成分含量 ； 采用粉末压片法将所述每个包膜钛 白样品的第二份直接压制成型以作为 X 射线荧光光谱法 （XRF） 的多个校准样片， 通过 X 射 线荧光光谱法测得所述每个校准样片中各元素成分的荧光强度 ； C、 将步骤 B 中所测得的每 个包膜钛白样品的每种元素的荧光强度与步骤 B 中所测得的该包膜钛白样品中该元素的 成分含量进行关联， 从。

19、而形成每种元素的校准曲线 ； D、 采用与步骤 B 中所述的粉末压片法 相同的方法将待测包膜钛白样品直接压制成型以得到待测样片， 通过 X 射线荧光光谱法测 得所述待测样片中待测元素 （例如， 待测元素为诸如锆、 硅、 铝、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰和铜等包膜 钛白产品所含元素中的一种或两种以上） 的荧光强度， 其中， 所述待测包膜钛白样品为所述 预定包膜钛白生产工艺所生产得到的任一批次的钛白产品 ； E、 根据步骤 D 所得到的待测元 素的荧光强度， 结合步骤 C 中该元素的校准曲线， 计算得出待测包膜钛白样品中该待测元 素的成分含量。 0013 对于任何一种预定包膜钛白生产工艺而言， 本。

20、发明的方法仅需要进行一次步骤 A、 步骤 B 和步骤 C 即可形成各种元素的校准曲线， 随后在测定该预定包膜钛白生产工艺的某 一待测包膜钛白产品时仅进行步骤 D 和步骤 E 即可， 并且在测定该预定包膜钛白生产工艺 的另一待测包膜钛白产品时也仅需进行步骤 D 和步骤 E 即可， 而不需要再次进行步骤 A、 步 骤 B 和步骤 C。 0014 在本发明的一个示例性实施例中， 步骤 A 中采用微波加热方式消解的步骤包括将 所述每个包膜钛白样品的第一份与硫酸、 硝酸和氢氟酸混合， 并依次在温度为 195 210 的阶段和温度为 220 235的阶段进行密闭消解。例如， 温度为 195 210的阶段的。

21、消 解时间可以为 15min 以上， 温度为 220 235的阶段的消解时间可以为 5min 以上。这样 能够达到良好的消解效果。然而， 本发明不限于此， 例如， 也可对微波加热消解的参数进行 调整， 只要能够将包膜钛白样品消解彻底即可。 0015 在本发明的一个示例性实施例中， 步骤 C 以荧光强度为纵坐标并以成分含量为横 坐标， 将步骤 B 中 X 射线荧光光谱法所测得的每个包膜钛白样品的每种元素的荧光强度与 步骤 B 中电感耦合等离子体原子发射光谱法所测得的该包膜钛白样品中该元素的成分含 量进行关联， 从而形成每种元素的校准曲线。然而， 本发明不限于此， 例如， 步骤 C 中也可以 以荧。

22、光强度为横坐标并以成分含量为纵坐标， 从而将步骤 B 中所测得的每个包膜钛白样品 的每种元素的荧光强度与步骤 B 中所测得的该包膜钛白样品中该元素的成分含量进行关 联， 进而形成每种元素的校准曲线。 0016 在本发明的一个示例性实施例中， 在步骤 B 中， 可以通过多次 （例如， 3 次以上） 电 说 明 书 CN 103852481 A 5 4/9 页 6 感耦合等离子体原子发射光谱法测得所述每个待测样品溶液中各元素中每种元素的多个 成分含量， 并以所述每种元素的多个 （例如， 3 个以上） 成分含量的平均值作为该元素的成分 含量。这样能够获得更加准确的校准曲线， 并且能够进一步提高元素成。

23、分检测的准确度和 精确度。 0017 在本发明的一个示例性实施例中， 本发明的测定包膜钛白中元素成分的方法可以 包括如下步骤和特点 ： 0018 XRF 校准样品的制备步骤 0019 将与待测样品在相同工艺条件下实际生产的不同牌号或标准的包膜钛白产品， 采 用微波消解ICP-OES 法测定其元素成分的百分含量， 并且从中选择 3-7 个均匀性稳定性 良好、 元素成分含量可以构成浓度梯度及其范围覆盖了不同牌号或标准的系列包膜钛白样 品， 然后对所挑选的每个包膜钛白样品分别重复进行4次微波消解和ICP-OES测定， 以测定 结果的统计平均值作为元素成分含量的标准值， 然后以此挑选和定值检验的包膜钛。

24、白产品 作为 XRF 校准样品。 0020 其中， 微波消解ICP-OES 法测定包膜钛白样品中元素成分的百分含量的步骤可 以为 ： 称取 0.2500g 包膜钛白样品于微波消解罐中， 用 15mL 水冲洗罐壁并分散样品， 依次 加入 4mL（1 1）硫酸、 8mL 硝酸和 2mL 氢氟酸， 立即密闭容器并进行微波消解 ； 微波消 解控制条件设置为 ： 采用斜坡升温方式， 控制容器内压力小于 800psi， 先将容器内物料用 10min 升温至 200并且保温 15min， 然后再用 5min 升温至 230并且保温 5min。待罐内 溶液冷却至室温后， 直接以水稀释定容于 100mL 塑料容。

25、量瓶。然而， 本发明不限于此， 例如， 微波消解的相关参数亦可调整， 只要能够将包膜钛白消解彻底即可。ICP-OES 校准曲线标 准溶液采用纯度不小于 99.99% 的高纯二氧化钛按照与包膜钛白产品完全一样的方式进行 微波消解， 然后在此消解溶液中分别加入相应待测元素的标准溶液， 配制成为二氧化钛含 量与待测包膜钛白样品基体基本一致， 并且含有各待测元素成分的百分含量分别为 0.00%、 0.010%、 0.100%、 0.500%、 1.00%、 2.00%、 3.00% 和 5.00% 的混合标准溶液。这里， 仅给出了形 成ICP-OES校准曲线标准溶液的一个示例而已， 显然， 也可采用其。

26、它方式来形成ICP-OES校 准曲线标准溶液。本示例性实施例中所采用的 ICP-OES 为美国赛默飞世尔公司 iCAP6300 型电感耦合等离子体原子发射光谱仪。 对于该型号的电感耦合等离子体原子发射光谱仪而 言， 其工作参数可设置为 ： RF 功率 1500W， 辅助气流速 1.0L/min， 蠕动泵泵速 80r/min， 观察 高度 12.0mm， 雾化器压力 0.36MPa， 测定积分时间 15s。对于其它型号的电感耦合等离子体 原子发射光谱仪， 其工作参数可以相应调整。 0021 XRF 校准曲线的制备步骤 0022 将上述 XRF 校准样品的制备步骤中所选择 3-7 个包膜钛白样品，。

27、 采用 XRF 粉末压 片法压制成型作为校准样片并且以 XRF 进行元素测定， 然后以 XRF 测得的荧光强度值作为 纵坐标并以 ICP OES 测得的元素成分的平均含量作为横坐标， 共同绘制 XRF 校准曲线。 0023 其中， 设置粉末压片的条件可以为 ： 所挑选的包膜钛白样品分别以 74m 标准筛 过筛筛选后在 (1105)下干燥 1h 并冷却至室温， 称取 2 4g 样品粉末不经研磨直接置 于直径 40mm 铝环等模具内， 均匀铺平后稍加压力压紧， 然后以硼酸填充充满整个模具， 在 压样机上施加1520吨的压力压制5秒钟， 以此压制成片状的样品作为校准样片在XRF仪 器上测定其相应元素。

28、成分的荧光强度并绘制校准曲线。这里， 上述粉末压片的条件仅是一 说 明 书 CN 103852481 A 6 5/9 页 7 个示例， 也可采用其它条件， 只要能够制备出满足 XRF 仪器检测要求的样片即可。而且， 所 制备的系列 XRF 校准样片可以反复使用， 也即在生产技术条件未发生较大改变的情况下， 只需一次性采用微波消解 ICP OES 用于从实际生产的包膜钛白产品中， 挑选元素成分能 够呈现浓度梯度并且含量范围覆盖相应产品牌号或技术标准的样品并且进行定值检验后 用于制备 XRF 校准样片， 然后在实际应用时只需要将待检包膜钛白产品粉末压制成样片， 然后直接使用已经制备好的系列校准样片。

29、校准 XRF， 采用粉末压片法 XRF 快速准确测定元 素成分含量。 0024 由于 XRF 校准样片是采用与待测样品在相同工艺条件下生产的实际包膜钛白产 品通过粉末压片法直接压制而成， 校准样品与待测样品在颗粒粒度、 化学组成及其存在形 态等方面均完全相同或高度一致， 有效消除了包膜钛白产品粒度效应、 矿物效应等基体干 扰因素的影响， 解决了包膜钛白定量测定量值传递缺少标准样品或者需要人工合成标准样 品用以绘制 XRF 校准曲线的难题， 具有干扰因素少、 操作简单快速、 测定结果准确度和精度 高等优点。 0025 包膜钛白产品质量检验步骤 0026 待测的包膜钛白样品采用粉末压片法并且按照与。

30、制备 XRF 校准样片完全相同的 条件压制成为待测样片， 采用 XRF 直接同时测定待测样片中各元素成分的荧光强度， 并通 过所绘制的 XRF 校准曲线计算出包膜钛白产品中元素成分的百分含量。 0027 其中， 可以反复使用所制备的XRF校准样片重新制作XRF校准曲线， 或者仅选择最 高和最低两个浓度点的校准样片对已经保存于 XRF 仪器上的校准曲线进行两点法漂移校 正， 然后以粉末压片 XRF 快速准确定量测定待检的包膜钛白产品。 0028 本发明的方法适合于对以锆、 硅、 铝、 磷、 铌等无机盐处理剂采用多元或单元包膜 技术， 对普通钛白粉进行表面改性处理 （也即在二氧化钛粒子表面包上一层。

31、或多层无机水 合氧化物， 堵塞晶格缺陷， 提高二氧化钛颜料的耐候性、 化学稳定性和分散性等性能指标） 后得到的包膜钛白 （又称包核钛白） 的元素成分进行检测。例如， 本发明的方法所检测的元 素可以包括由包膜盐处理剂所引入的允许在包膜钛白中存在的锆、 硅、 铝、 磷、 铌等有益元 素， 以及铁、 铬、 锰、 铜等需要从包膜钛白中尽量清除出去的微量有害杂质元素 ； 等等。 0029 由此可见， 本发明充分利用了粉末压片 X 射线荧光光谱法的简单快捷、 易于操作 等特点， 同时采用以微波消解ICPOES定值检验实际生产的包膜钛白产品并以此制作XRF 校准曲线的措施， 而不是采用常规的以钛白粉标准样品。

32、或者在高纯二氧化钛中人工加入待 测元素的氧化物或盐类等方式人为合成标准样品用来制作 XRF 校准曲线， 因此解决了通常 粉末压片 XRF 法由于包膜钛白产品的颗粒粒度、 化学形态和元素成分及其含量的差异而导 致的粒度效应、 矿物效应等影响因素干扰元素成分含量测定的难题， 并且解决了没有或缺 少相应钛白粉标准样品而被迫以二氧化钛标准物质作为基体并定量加入二氧化硅、 三氧化 二铝、 二氧化锆、 五氧化二铌等高纯试剂从而人工合成配制具有浓度梯度的校准样品用来 制备绘制 XRF 校准曲线的难题， 以及外购的标准样品和人工合成的标准样品与实际生产产 品由于基体效应存在差异从而导致干扰影响元素含量测定的难。

33、题。本发明联合采用电感 耦合等离子体原子发射光谱 （ICP OES） 和 X 射线荧光光谱 （XRF） 粉末压片法相结合的方 式， 可快速准确测定包膜钛白中锆、 铝、 硅、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰、 铜等元素成分的含量， 具有干 扰因素少、 简单快速、 准确度和精度高等优点， 相对于定量测定通常使用的熔融玻璃片 XRF 说 明 书 CN 103852481 A 7 6/9 页 8 方法， 本发明大大简化了分析操作步骤， 有效缩短了检验流程， 并且减少了所用化学药品试 剂的种类和用量， 降低分析检验成本， 有效弥补了现有 XRF 测定包膜钛白的样品制备方法 的缺点， 提高了产品质量检验的分析。

34、速度、 准确度和精密度。也就是说， 本发明虽然采用粉 末压片法但避免了粒度效应、 矿物效应等基体干扰， 有效兼顾和提高了包膜钛白元素测定 的准确性和速度， 具有操作简单、 影响因素少、 快速准确、 检验流程仅数分钟等优点。 0030 下面结合具体示例对本发明示例性实施例进行详细描述。 0031 采用 XRF 粉末压片半定量测定方法， 从现行工艺条件下生产的不同牌号或标准的 质量合格和不合格的实际包膜钛白产品中挑选元素成分含量适宜的部分样品， 采用微波消 解ICP-OES 法测定其元素成分的百分含量， 然后从中选择 3-7 个均匀性稳定性良好、 元素 成分含量可以构成浓度梯度及其范围覆盖了不同牌。

35、号或标准的系列包膜钛白样品用于制 备XRF校准样品， 并且对所挑选的每个包膜钛白样品分别重复进行4次微波消解和ICP-OES 测定， 以测定结果的统计平均值作为相应校准样品中元素成分含量的标准值。 0032 将所选择 3-7 个用于制备 XRF 校准样品的包膜钛白样品 （例如， 可以为另一份） ， 采 用 XRF 粉末压片法压制成型作为校准样片， 然后以 XRF 进行元素测定， 并且以 XRF 测得的荧 光强度值作为纵坐标和 ICP OES 测得的元素成分的平均含量作为横坐标共同绘制 XRF 校 准曲线。 0033 待测的包膜钛白样品采用粉末压片法并且按照与制备 XRF 校准样片完全相同的 条。

36、件压制成为待测样片， 采用 XRF 直接同时测定待测样片中各元素成分的荧光强度， 并通 过所绘制的 XRF 校准曲线计算出包膜钛白产品中元素成分的百分含量。 0034 在本发明的实施例中， 微波消解仪是美国 CEM 公司 Mars5 型微波消解仪， ICP-OES 为美国赛默飞世尔公司 iCAP6300 型电感耦合等离子体原子发射光谱仪， XRF 为日本理学公 司 ZSX100e 型 X 射线荧光光谱仪。 0035 示例 1 0036 制备 XRF 校准样品并绘制校准曲线 0037 一、 微波消解包膜钛白样品 ： 0038 分别称取以XRF粉末压片半定量法初步筛选的包膜钛白样品0.2500g于。

37、微波消解 罐中， 用 15mL 水冲洗罐壁并分散样品， 依次加入 4mL （1 1） 硫酸、 8mL 硝酸和 2mL 氢氟酸， 立即密闭容器并进行微波消解 ； 微波消解控制条件设置为 ： 采用斜坡升温方式， 控制容器 内压力小于 800psi， 先将容器内物料用 10min 升温至 200并且保温 15min， 然后再用 5min 升温至 230并且保温 5min。待罐内溶液冷却至室温后， 直接以水稀释定容于 100mL 塑料 容量瓶。 0039 其中， 并且硝酸、 氢氟酸均为未经稀释的市场销售的最浓试剂， 浓硝酸质量百分比 浓度是 65% 68%， 氢氟酸质量百分比浓度是 40% 47% ；。

38、（1 1） 硫酸是采用质量百分比 浓度为 95% 98% 的浓硫酸与水按照 1 ： 1 比例关系混合而成， 也即按照 1 份水兑 1 份浓硫 酸的比例并遵从常规硫酸稀释方式， 将浓硫酸一边搅拌一边缓慢加入到水中， 混匀并冷却 至室温。 0040 二、 ICP OES 测定元素成分的含量 ： 0041 开启电感耦合等离子体原子发射光谱仪并设置其工作参数为 ： RF 功率 1500W， 辅 助气流速1.0L/min， 蠕动泵泵速80r/min， 观察高度12.0mm， 雾化器压力0.36MPa， 测定积分 说 明 书 CN 103852481 A 8 7/9 页 9 时间15s。 采用纯度不小于9。

39、9.99%的高纯二氧化钛按照与包膜钛白产品完全一样的方式进 行微波消解， 然后在此消解溶液中分别加入相应待测元素的标准溶液， 配制成为二氧化钛 含量与待测包膜钛白样品基体基本一致， 并且含有锆、 铝、 硅、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰、 铜各待测元 素成分的百分含量分别为 0.00%、 0.010%、 0.100%、 0.500%、 1.00%、 2.00%、 3.00% 和 5.00% 的 混合标准溶液， 并以此制作 ICP OES 校准曲线， 进而以 ICP-OES 法测定微波消解所制备的 包膜钛白样品溶液中元素成分的含量。 0042 三、 制备 XRF 校准样品 ： 0043 从 ICP。

40、-OES 测定的包膜钛白样品中选择了 7 个均匀性稳定性良好、 元素成分含量 可以构成浓度梯度及其范围覆盖了不同牌号或标准的系列包膜钛白样品用于制备 XRF 校 准样品， 并且对所挑选的每个包膜钛白样品分别重复进行上述 4 次微波消解和 ICP-OES 测 定， 以测定结果的统计平均值作为相应 XRF 校准样品中元素成分含量的标准值。 0044 四、 粉末压片法压制 XRF 校准样片或待检样片 0045 将所制备的 XRF 校准样品和待检的包膜钛白样品 （1 号样品） 分别以 74m 标准筛 过筛筛选后在 (1105)下干燥 1h 并冷却至室温， 称取 2g 样品粉末不经研磨直接置于直 径 4。

41、0mm 铝环等模具内， 均匀铺平后稍加压力压紧， 然后以硼酸填充充满整个模具， 在压样 机上施加 15 吨的压力压制 5 秒钟压制成片状的 XRF 校准样片或待检的包膜钛白样片。 0046 五、 XRF 校准曲线的制备 0047 以 XRF 测定所压制的校准样片中各待测元素成分锆、 铝、 硅、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰、 铜 的荧光强度， 并且以 XRF 测得的元素成分的荧光强度值作为纵坐标和 ICP OES 测得的元 素成分的平均含量作为横坐标共同绘制 XRF 校准曲线。 0048 六、 包膜钛白产品质量检验 0049 采用 XRF 直接同时测定所压制的待检的包膜钛白样片中各元素成分锆、 。

42、铝、 硅、 磷、 铌、 铁、 铬、 锰、 铜的荧光强度， 并通过所绘制的 XRF 校准曲线计算出包膜钛白产品中元 素成分的百分含量。 0050 示例 2 0051 首先将待检的包膜钛白样品 （2号样品） 以74m标准筛过筛筛选后在(1105) 下干燥 1h 并冷却至室温， 称取 2g 样品粉末不经研磨直接置于直径 40mm 铝环等模具内， 均 匀铺平后稍加压力压紧， 然后以硼酸填充充满整个模具， 在压样机上施加 15 吨的压力压制 5 秒钟压制成片状的 XRF 校准样片或待检的包膜钛白样片。 0052 然后， 使用示例 1 已经制备好的 XRF 校准样品以及绘制的 XRF 校准曲线， 测定 2。

43、 号 样品的压制样片中相应元素成分的 x 荧光强度值并计算该产品中元素成分的百分含量。 0053 示例 3 0054 除以下不同之处外， 其余均采用与示例 2 相同的方法来测定示例 3 的包膜钛白样 品 ： 称取过筛后的校准样品和待检样品 （3 号样品） 4g， 压制压力为 20 吨。XRF 校准曲线采 用示例 1 中已经压制好的校准样品片进行绘制并测定 3 号样品中元素成分的含量。 0055 示例 4 0056 除以下不同之处外， 其余均采用与示例 2 相同的方法来测定示例 4 的包膜钛白样 品 ： 称取过筛后的校准样品和待检样品 （4 号样品） 3g， 压制压力为 18 吨。 0057 示。

44、例 5 说 明 书 CN 103852481 A 9 8/9 页 10 0058 除以下不同之处外， 其余均采用与示例 2 相同的方法来测定示例 5 的包膜钛白样 品 ： 称取过筛后待检样品 （5 号样品） 3.5g， 压制压力 19 吨。 0059 示例 6 0060 除以下不同之处外， 其余均采用与示例 2 相同的方法来测定示例 6 的包膜钛白样 品 ： 称取过筛后待检样品 （6 号样品） 2.5g， 压制压力 17 吨。 0061 示例 7 0062 除以下不同之处外， 其余均采用与示例 2 相同的方法来测定示例 7 的包膜钛白样 品 ： 称取过筛后待检样品 （7 号样品） 3g， 压制。

45、压力为 18 吨。 0063 示例 8 0064 除以下不同之处外， 其余均采用与示例 2 相同的方法来测定示例 8 的包膜钛白样 品 ： 称取过筛后待检样品 （样品 8 号） 3g， 压制压力为 18 吨。XRF 校准曲线采用示例 1 中已 经压制好的校准样品片进行绘制并且测定 8 号样品中元素成分的含量。 0065 示例 9 0066 除以下不同之处外， 其余均采用与示例 2 相同的方法来测定示例 9 的包膜钛白样 品 ： 称取过筛后待检样品 （9 号样品） 3g， 压制压力为 18 吨。采用示例 1 中已经绘制好的 XRF 校准曲线， 并使用示例 4 中原本已经压制的校准样品片中元素成分。

46、含量相对最高和最低的 两个校准样片对校准曲线进行漂移校正， 然后测定 9 号样品中元素成分的含量。 0067 精密度试验情况 0068 对重复按照示例 2、 示例 4、 示例 6 和示例 8 分别进行 8 次独立的铌铁样品溶液的 制备和分析测定， 对 8 次测量结果进行统计处理， 根据相对标准偏差 （RSD%） 评估本发明的 精密度。结果分别见表 1。 0069 表 1 精密度试验 (n=8)（单位 ： %） 0070 0071 从表 2 可见， 含量在 1% 以上元素的 RSD（相对标准偏差） 不大于 1.0%， 含量在 1% 以下微量元素的 RSD 不大于 3.5%， 表明方法具有良好的精密度， 元素测定结果重现性良好。 说 明 书 CN 103852481 A 10 9/9 页 11 0072 回收率试验情况 0073 对 3 号样品和 9 号样品进行了回收率试验， 结果见表 2。 0074 从表 2 中可知， 本发明的回收率在 90.0% 110.0% 之间， 表明分析结果具有较高 的准确性和可靠性。 0075 表 2 回收率试验 （单位 ： %） 0076 0077 尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明， 但是本领域普通技术人员应该清 楚， 在不脱离权利要求的精神和范围的情况下， 可以对上述实施例进行各种修改。 说 明 书 CN 103852481 A 11 。