丁二酮肟分光光度法測定紅土鎳礦中鎳含量的測量不確定度評定

王彩云 林天聞 李英敏 蔣曉光

摘 要：紅土鎳礦中鎳含量是其關鍵經濟指標，貿易各方尤為關注鎳含量測定結果的測量不確定度。本文按照GB/T 28898-2012、CNAS-GL006：2019、RB/T 030-2020等規定對基于YS/T 820.2-2012所得丁二酮肟分光光度法測定紅土鎳礦中鎳含量的測量不確定度進行了評定，得出的鎳含量的合成標準不確定度和擴展不確定度能客觀、真實地反映鎳含量檢測結果的分散程度。鎳含量測定結果的合成標準不確定度為0.015%，擴展不確定度為0.03%（取95%的置信水平，k=2）。重復性測量、制備和分取標準溶液引入的測量不確定度較大，應嚴格控制重復性測量、制備和分取標準溶液的操作條件。

關鍵詞：不確定度，評定，紅土鎳礦，鎳含量，分光光度法

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.19.037

基金項目：本文受工信部行業標準計劃項目（項目編號：2010-3544T-YS）資助。

Uncertainty Evaluation for the Determination of Nickel Content in Laterite Nickel Ore by Dimethylglyoxime Spectrophotometry

WANG Cai-yun1 LIN Tian-wen2 LI Ying-min1 JIANG Xiao-guang2*

（1. Orient Fair Commodity Inspection Co.， Ltd.； 2. Bayuquan Customs Comprehensive Technological Service Center）

Abstract： The nickel content in laterite nickel ore is the key economic index， and the trading parties pay particular attention to the uncertainty of the measurement results of nickel content. In this paper， according to GB/T 28898-2012， CNASGL006：2019， RB/T 030-2020 and other regulations， the uncertainty of the determination of nickel content in laterite nickel ore by dimethylglyoxime spectrophotometric has been evaluated， based on YS/T 820.2-2012. The synthetic standard uncertainty and extended uncertainty of nickel content can objectively and truly reflect the dispersion degree of nickel content test results. The synthetic standard uncertainty of the copper content determination result is 0.015%， and the extended uncertainty is 0.03% （95% confi dence level， k=2）. The uncertainty of repeatability measurement， preparation and separation of standard solution is large， and the operating conditions for repeatability measurement， preparation and separation of standard solution should be strictly controlled.

Keywords： uncertainty， evaluation， laterite nickel ore， nickel content， spectrophotometry

鎳礦資源類型通常分為硫化鎳礦和氧化鎳礦，氧化鎳礦由于一般含有鐵而帶紅褐色，俗稱紅土鎳礦。紅土鎳礦資源豐富，占鎳儲量的75%，可以生產出氧化鎳、鎳锍、鐵鎳等中間產品。隨著紅土鎳礦冶煉技術的成熟，紅土鎳礦已成為鎳的主要來源之一[1]。紅土鎳礦中鎳含量是其關鍵經濟指標，貿易各方尤為關注鎳含量檢測結果的測量不確定度。有關測量不確定度評定方法文獻較多[2]，但未見丁二酮肟分光光度法測定紅土鎳礦中鎳含量的不確定度評定方面的報道。紅土鎳礦中鎳含量的檢測方法主要有丁二酮肟分光光度法、火焰原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法和波長色散X射線熒光光譜法[3-6]，本文按照GB/T 28898-2012[7]、CNAS-GL006：2019[8]、RB/T 030-2020[9]等規定對基于YS/T 820.2-2012所得鎳含量的測量不確定度進行了評定，得出的鎳含量的合成標準不確定度和擴展不確定度能客觀、真實地反映鎳含量檢測結果的分散程度。

1 實驗部分

1.1 試驗方法

YS/T 820.2-2012《紅土鎳礦化學分析方法 第2部分：鎳量的測定 丁二酮肟分光光度法》。

1.2 主要測量設備

3 不確定度評定

3.1 不確定度分量識別和來源分析

根據鎳的函數關系式，測量結果的不確定度來源于測量的重復性、樣品溶液濃度、測量溶液體積、分取試料溶液體積、試料溶液定容體積、稱樣量和儀器變動性的不確定度分量。 按工作曲線方程，樣品溶液濃度的不確定度包括工作曲線的變動性和標準溶液的不確定度分量等。

不確定度的來源分為A類和B類。A類不確定度來源于刻度吸量管、容量瓶的讀數偏差、測量過程室溫的變化，以及其他一些偶然性變化，B類不確定度來源于刻度吸量管、容量瓶的示差偏差，天平精度，鎳標準溶液的不確定度等。

3.2 測量不確定度分量的評定

3.2.1 測量重復性的不確定度

按照YS/T 820.2-2012規定，由同一操作者，對樣品編號為HTNK201005的紅土鎳礦樣品進行8次獨立測定，測定結果見表1。

4 結 語

基于YS/T 820.2-2012的丁二酮肟分光光度法測定紅土鎳礦中鎳含量所得測定結果的合成標準不確定度為0.015%，擴展不確定度為0.03%（取 95%的置信水平，k=2）。重復性測量、制備和分取標準溶液引入的測量不確定度較大，對不確定度的貢獻約占90%。在鎳含量測定過程中，應嚴格控制重復性測量、制備和分取標準溶液的操作條件。

參考文獻

[1]田慶華，李中臣，王親猛，等.紅土鎳礦資源現狀及冶煉技術研究進展[J/OL].中國有色金屬學報：1-32[2023-03-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/43.1238. tg.20220901.0851.003.html.

[2]劉建坤，朱家平，鄭榮華.測量不確定度評定研究現狀及進展[J].現代科學儀器，2013，151（5）：12-17.

[3]紅土鎳礦化學分析方法 第2部分：鎳量的測定 丁二酮肟分光光度法：YS/T 820.2-2012[S].

[4]紅土鎳礦化學分析方法 第1部分：鎳量的測定 火焰原子吸收光譜法：YS/T 820.1-2012[S].

[5]紅土鎳礦化學分析方法 第10部分：鈣、鈷、銅、鎂、錳、鎳、磷和鋅量的測定 電感耦合等離子體-原子發射光譜法：YS/T 820.10-2012[S].

[6]紅土鎳礦化學分析方法.第23部分： 鈷、鐵、鎳、磷、氧化鋁、氧化鈣、氧化鉻、氧化鎂、氧化錳、二氧化硅和二氧化鈦量的測定.波長色散X射線熒光光譜法： YS/T 820.23-2012[S].

[7]冶金材料化學成分分析 測量不確定度評定：GB/T 28898-2012[S].

[8]化學分析中不確定度的評估指南：CNAS-GL006：2019[S].

[9]化學分析中測量不確定度評估指南：RB/T 030-2020[S].

作者簡介

蔣曉光，通信作者，研究員，主要從事金屬材料和礦產品化學分析工作。

（責任編輯：張瑞洋）