1.本发明涉及固体废物成分标准样品技术领域，具体涉及一种铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法。
背景技术：2.我国是全球第一的铝生产大国，铝渣是电解铝、再生铝、铝加工等生产过程中产生的工业废渣，被列入《国家危险废物名录》(2021年版)。2020 年我国铝渣产量约475万吨，其中氧化铝的含量可达15％-60％。从充分利用自然资源的观点来看，铝渣是有价值的自然资源、再生资源，铝渣的减量化、资源化以及无害化处理，对我国走循环经济的发展模式，以及实现社会可持续发展具有举足轻重的作用。
3.标准样品是校准仪器、评价测试方法和给材料赋值的重要工具，有色金属行业标准ys/t 1179-2017《铝渣化学分析方法》中对铝(al)、硅(si)、镁(mg)、钙(ca)、氟(f)、碳(c)、氮(n)的分析检测进行了规范，经查新，未检索到铝渣成分分析用标准样品。铝渣成分分析用标准样品的研制将为铝渣的综合利用提供数据支持，符合生态环境领域科技创新专项规划中关于固废精准探测和循环经济的研究政策，填补国内空白。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种铝渣成分分析用标准样品,按质量百分比计，al：5.0％～35.0％，si：1.0％～10.0％，mg：1.0％～5.0％，ca：0.5％～3.0％， f：0.5％～3.5％，c：0.2％～2％.，n：0.5％～5.0％。
6.本发明还提供上述标准样品的制备与定值方法，其包括：
7.第一步，采集样品，采集铝土矿冶炼后的固体废渣，堆积时间在5～10 年之间，按质量百分比计，1#铝渣中al：5.0％～7.0％，si：3.0％～5.0％，mg： 3.0％～5.0％，ca：0.5％～1.0％，f：1.0％～3.0％，c：0.1％～0.6％，n：1.0％～2.0％； 2#铝渣中al：30.0％～35.0％，si：7.0％～9.0％，mg：1.0％～3.0％，ca：1.0％～3.0％，f：0.1％～0.7％，c：1.0％～2.0％，n：3.0％～5.0％。
8.第二步，灭菌和烘干，1#铝渣样品和2#铝渣样品采集后经co
60
照射灭菌，于80℃下烘40小时。
9.第三步，研磨和过筛，用球磨机进行研磨，研磨后的样品通过200目筛。
10.第四步，配料，对1#铝渣样品和2#铝渣样品按质量比3:1～1:1的比例配料，用v型混料机在转速20r/min～30r/min下混合24h～72h，制得铝渣成分分析用候选物料。
11.第五步，均匀性初检，对不同粒度铝渣成分分析用候选物料的化学成分进行测定，以单因素方差分析法为统计方法，同时观察其微观组织形貌。
12.第六步，装瓶，将均匀性初检合格的铝渣成分分析用候选物料分装于带有密封内盖、洁净的样品瓶中。
13.第七步，均匀性检验，随机抽取15个装瓶后的样品，进行化学成分的测定，以单因素方差分析法为统计方法。
14.第八步，稳定性检验，对均匀性检验合格的样品进行短期稳定性、长期稳定性以及启封后的稳定性检验，以平均值一致性检验法(t检验)为统计方法。
15.第九步，定值与赋值，采用不同原理、稳定可靠的分析方法对铝渣成分分析用候选物料进行定值，定值组数不少于8组，对定值结果采用格拉布斯 (grubbs)法进行组内和组间离群值检验、夏皮罗-威尔克(shapiro-wilk) 法进行正态性检验、科克伦(cochran)法进行等精度检验，并计算每个元素的平均值和不确定度。
16.所述均匀性初检：从圆桶的上、中、下三个不同部位分别随机抽取2个样品混合，取样布局示意图如图1，混合样品顺序通过筛孔尺寸分别为75μm、 53μm的试验筛，筛分为3个子样，进行不同粒度间铝渣成分分析用候选物料化学成分的均匀性初检，每个子样独立测定3次，以单因素方差分析法为统计方法，同时，还需采用扫描电镜在放大100倍～5000倍的视野下观察铝渣成分分析用候选物料的微观组织形貌。
17.所述均匀性检验：随机抽取15个装瓶后的样品，对化学成分进行测定，每个样品独立测定3次，以单因素方差分析法为统计方法。
18.所述的稳定性检验：考虑到铝渣在空气中性质不稳定，铝渣成分分析用候选物料除了进行短期稳定性和长期稳定性检验外，还需进行启封后的稳定性检验。
19.所述的定值方法：除采用现行有效的行业标准外，还采用经方法研究确认的不同原理、稳定可靠的分析方法进行定值，利用硫酸铁盐置换-容量法对 al进行定值，利用x射线荧光光谱法对si、n、c、f进行定值，利用火焰原子吸收光谱法和x射线荧光光谱法对mg和ca进行定值。
20.本发明提供的铝土矿冶炼后的固体废渣，经过灭菌烘干、研磨过筛、配料、均匀性初检、装瓶、均匀性检验、稳定性检验、分析定值后，可作为铝渣成分分析用标准样品。
21.本发明通过制备的铝渣成分分析用标准样品，可为铝渣的综合利用提供数据支持，有助于铝渣的无害化处理。
附图说明
22.图1铝渣成分分析用候选物料均匀性初检取样示意图；
23.图2铝渣成分分析用候选物料表面形貌的sem图；
24.图3铝渣成分分析用候选物料的粒度分布图。
具体实施方式
25.以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解。
26.实施例1
27.(1)采集样品：采集铝土矿冶炼后的固体废渣，堆积时间在5～10年之间，按质量百分比计，1#铝渣中al：6.15％，si：4.92％，mg：3.55％，ca：0.75％，f：2.84％，c：0.55％，n：1.89％；2#铝渣中al：33.22％，si：8.62％， mg：1.94％，ca：2.15％，f：0.67％，c：1.63％，n：4.84％。
28.(2)灭菌和烘干：1#铝渣样品和2#铝渣样品采集后经co
60
照射灭菌，于80℃下烘40小时。
29.(3)研磨和过筛：用球磨机进行研磨，研磨后的样品通过200目筛。
30.(4)配料：对1#铝渣样品和2#铝渣样品按质量比3：1的比例配料，用 v型混料机在转速28r/min下混合48h，制得铝渣成分分析用候选物料。
31.(5)均匀性初检：从圆桶的上、中、下三个不同部位分别随机抽取2 个样品混合，取样布局示意图如图1，混合样品顺序通过筛孔尺寸分别为 75μm、53μm的试验筛，筛分为3个子样，进行不同粒度间铝渣成分分析用候选物料化学成分的均匀性初检，每个子样独立测定3次，以单因素方差分析法为统计方法，同时，采用扫描电镜在放大100倍～5000倍的视野下观察铝渣成分分析用候选物料的微观组织形貌，见图2。
32.表1不同粒度铝渣成分分析用候选物料均匀性初检结果
[0033][0034]
(6)装瓶：将均匀性初检合格的铝渣成分分析用候选物料分装于带有密封内盖、洁净的样品瓶中；
[0035]
(7)均匀性检验：随机抽取15个装瓶后的样品，对化学成分进行测定，每个样品独立测定3次，以单因素方差分析法为统计方法。
[0036]
表2铝渣成分分析用候选物料均匀性检验结果
[0037][0038][0039]
(8)稳定性检验：对均匀性检验合格的样品进行短期稳定性、长期稳定性以及启封后的稳定性检验，以平均值一致性检验法(t检验)为统计方法。
[0040]
短期稳定性：随机抽取3个样品，将样品放置于60℃环境中保存，时间间隔点采用先密后疏的原则，分别于第1天、第2天、第7天和第14天对每个样品的化学成分独立测定3次，见表3。
[0041]
长期稳定性：随机抽取3个样品，将样品放置于室温下保存，时间间隔点采用先密后疏的原则，分别于第1个月、第2个月、第4个月、第7个月、第11个月对每个样品的化学成分独立测定3次，见表4。
[0042]
启封后的稳定性：随机抽取3个样品，打开包装，将样品放置于室温下保存，时间间隔点采用先密后疏的原则，分别于第1个月、第2个月、第4 个月、第7个月、第11个月对每个样品的化学成分独立测定3次，见表5。
[0043]
表3短期稳定性检验结果
[0044][0045][0046]
表4长期稳定性检验结果
[0047][0048]
表5启封后的稳定性检验结果
[0049][0050]
(9)定值和赋值：委托国内8～10家权威实验室共同分析并定值，定值方法见表6，对定值数据采用格拉布斯(grubbs)法进行组内和组间离群值检验、夏皮罗-威尔克(shapiro-wilk)法进行正态性检验、科克伦(cochran) 法进行等精度检验，并计算每个元素的平均值和不确定度，见表7。
[0051]
表6铝渣成分分析用标准样品的定值方法
[0052]
[0053][0054]
表7铝渣成分分析用标准样品的定值结果
[0055][0056]
所有上述的首要实施这一发明，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
[0057]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
技术特征：1.一种铝渣成分分析用标准样品，其特征在于：按重量百分比计，al：5.0％～35.0％，si：1.0％～10.0％，mg：1.0％～5.0％，ca：0.5％～3.0％，f：0.5％～3.5％，c：0.2％～2.0％，n：0.5％～5.0％。2.如权利要求1所述铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法，其特征在于：第一步，采集样品，采集铝土矿冶炼后的固体废渣，堆积时间在5～10年之间；第二步，灭菌和烘干，铝渣样品采集后经co
60
照射灭菌，于80℃下烘40小时；第三步，研磨和过筛，用球磨机进行研磨，研磨后的样品通过200目筛；第四步，配料，按比例配料，用v型混料机混匀制得铝渣成分分析用候选物料；第五步，均匀性初检，对不同粒度铝渣成分分析用候选物料的化学成分进行测定，以单因素方差分析法为统计方法，同时观察其微观组织形貌；第六步，装瓶，将均匀性初检合格的铝渣成分分析用候选物料分装于带有密封内盖、洁净的样品瓶中；第七步，均匀性检验，随机抽取n个装瓶后的样品，进行化学成分的测定，以单因素方差分析法为统计方法；第八步，稳定性检验，对均匀性检验合格的样品进行短期稳定性、长期稳定性以及启封后的稳定性检验，以平均值一致性检验法(t检验)为统计方法；第九步，定值和赋值，采用现行有效的行业标准以及经方法研究确认的不同原理准确可靠的分析方法定值，采用格拉布斯(grubbs)法进行组内和组间离群值检验、夏皮罗-威尔克(shapiro-wilk)法进行正态性检验、科克伦(cochran)法进行等精度检验，并计算每个元素的平均值和不确定度。3.根据权利要求2所述铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法，其特征在于：按质量百分比计，采集的1#铝渣样品中al：5.0％～7.0％，si：3.0％～5.0％，mg：3.0％～5.0％，ca：0.5％～1.0％，f：1.0％～3.0％，c：0.1％～0.6％，n：1.0％～2.0％；2#铝渣中al：30.0％～35.0％，si：7.0％～9.0％，mg：1.0％～3.0％，ca：1.0％～3.0％，f：0.1％～0.7％，c：1.0％～2.0％，n：3.0％～5.0％。4.根据权利要求2或3所述铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法，其特征在于：配料时将1#铝渣样品和2#铝渣样品按质量比3:1～1:1的比例配料，用v型混料机在转速20r/min～30r/min下混合24h～72h，制得铝渣成分分析用候选物料。5.根据权利要求2或3所述铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法，其特征在于：均匀性初检时从圆桶的上、中、下三个不同部位分别随机抽取2个样品混合，取样布局示意图如图1，混合样品顺序通过筛孔尺寸分别为75μm、53μm的试验筛，筛分为3个子样，进行不同粒度间铝渣成分分析用候选物料化学成分的均匀性初检，每个子样独立测定3次，以单因素方差分析法为统计方法，同时，还需采用扫描电镜在放大100倍～5000倍的视野下观察铝渣成分分析用候选物料的微观组织形貌。6.根据权利要求2或3所述铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法，其特征在于：考虑到铝渣在空气中性质不稳定，铝渣成分分析用候选物料除了进行短期稳定性和长期稳定性检验外，还需进行启封后的稳定性检验。7.根据权利要求2或3所述铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法，其特征在于：定值方法除采用现行有效的行业标准外，还采用经方法研究确认的不同原理、稳定可靠的
分析方法进行定值，利用硫酸铁盐置换-容量法对al进行定值，利用x射线荧光光谱法对si、n、c、f进行定值，利用火焰原子吸收光谱法和x射线荧光光谱法对mg和ca进行定值。
技术总结本发明提供一种铝渣成分分析用标准样品的制备与定值方法，包括如下步骤：采集样品，灭菌和烘干，研磨和过筛，配料，均匀性初检，装瓶，均匀性检验，稳定性检验，定值和赋值。本发明提供了铝渣成分分析用标准样品的制备与定值，能满足国家新标准的要求，为铝渣的综合利用提供数据支持。数据支持。数据支持。
技术研发人员：胡璇 程紫辉 陈彩霞
受保护的技术使用者：国合通用测试评价认证股份公司
技术研发日：2022.06.13
技术公布日：2022/11/1
