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矿石中贵金属元素分析的不确定度评定第三方检测实例

矿石检测
2025-10-28
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奥创检测实验室

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矿石中贵金属(金、银、铂、钯等)元素含量是矿产资源估值、交易及冶炼工艺设计的核心依据,第三方检测机构作为独立公正的技术方,其结果的可靠性需通过不确定度评定量化。不确定度评定贯穿样品处理、仪器分析至结果计算全流程,是验证检测方法科学性的关键。本文结合第三方检测实际案例,拆解矿石贵金属分析中不确定度的主要来源与评定逻辑。

样品制备环节的不确定度来源与评定

样品均匀性是贵金属分析的基础,以某岩金矿石为例,需将样品破碎至200目(74μm)后缩分至100g。不确定度主要来自破碎粒度均匀性与缩分误差:通过筛分法验证10份破碎样品,200目通过率的相对标准偏差(RSD)为2.1%,对应标准不确定度为2.1%/√10≈0.66%;缩分采用四分法,重复性试验显示分样误差RSD为1.2%,标准不确定度约0.38%。两者合成后,样品制备的相对标准不确定度约0.76%。

仪器校准与标准曲线的不确定度控制

以ICP-MS测定铂(Pt)为例,使用1000μg/mL有证标准物质(GBW08619)配制0~20μg/L系列标准溶液。标准物质证书给出相对扩展不确定度0.5%(k=2),因此标准溶液的标准不确定度为0.5%/2=0.25%。

标准曲线拟合得方程y=0.012x+0.0005(r=0.9998),剩余标准偏差sres=0.0012,对应曲线的相对标准不确定度为sres/(y平均×√n)(y平均为标准点平均信号),计算得约0.32%。仪器校准与曲线拟合的合成不确定度约0.41%。

标准物质溯源性的不确定度验证

第三方检测需保证标准物质可溯源至国家基准,以金(Au)分析为例,使用GBW07291金标准物质(50.0g/t,扩展不确定度0.3%,k=2)。稀释时用10mL A级移液管(允差±0.02mL)与100mL A级容量瓶(允差±0.1mL),移液管相对不确定度为0.02/10/√3≈0.115%,容量瓶为0.1/100/√3≈0.0578%。结合标准物质本身的不确定度(0.3%/2=0.15%),稀释后标准溶液的相对标准不确定度约0.18%。

测量重复性的不确定度计算

重复性反映方法稳定性,以某钯(Pd)矿石为例,6次平行测定结果为1.21、1.19、1.22、1.20、1.18、1.23g/t,平均值1.205g/t,标准偏差s=0.018g/t。重复性标准不确定度为s/√6≈0.0073g/t,相对不确定度约0.61%。该值直接体现同一样品多次测定的离散程度,是不确定度的重要组成。

基体效应的不确定度校正实例

矿石中铜、铁等基体元素会干扰贵金属信号,以某铜金矿的银(Ag)分析为例,Cu含量达5%会抑制ICP-MS信号,需加入铑(Rh)内标校正。内标回收率试验显示,Rh回收率98%~102%,RSD=1.5%,对应标准不确定度为1.5%/√6≈0.61%。

此外,王水消解时加液量误差(±0.5mL)的相对不确定度约0.3%,基体效应总不确定度约0.68%。

结果计算中的不确定度合成

以某铂钯矿石的Pt分析为例,各环节相对标准不确定度如下:样品制备0.76%、仪器校准0.41%、标准物质溯源0.18%、重复性0.61%、基体效应0.68%。合成相对标准不确定度uc=√(0.76²+0.41²+0.18²+0.61²+0.68²)≈√(0.5776+0.1681+0.0324+0.3721+0.4624)=√1.6126≈1.27%。扩展不确定度U=uc×2(k=2,95%置信)≈2.54%。最终报告为:Pt含量1.52g/t,U=0.039g/t(k=2)。

不确定度评定的关键注意事项

第三方检测中,不确定度评定需注意“抓大放小”:优先评定贡献大的环节(如基体效应、样品制备),对贡献小于10%的环节可忽略。例如某金矿中银的分析,消解过程的不确定度仅0.2%,远小于基体效应的0.68%,可简化处理。同时,需保留完整的原始数据(如筛分记录、标准曲线拟合报告),确保评定的可追溯性。

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