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稀土成分分析标准GB/T 18115与GB/T 12690梳理

一、概念释义:GB/T 18115 与 GB/T 12690 两标准体系

GB/T 18115 系列与 GB/T 12690 系列,是稀土化学成分分析的两大方法标准族,分工明确:GB/T 18115 系列针对“稀土杂质”(即稀土元素间的配分),GB/T 12690 系列针对“非稀土杂质”。两者配合 GB/T 14635-2020(稀土总量),构成稀土元素分析的主要标准框架。具体以现行标准条款为准。

可用关系表达:元素全分析 ≈ 稀土总量(GB/T 14635) + 稀土杂质(GB/T 18115) + 非稀土杂质(GB/T 12690)。

理解两系列的分工,是正确组织稀土元素分析的前提:配分问题指向 GB/T 18115,洁净度问题指向GB/T 12690;二者又都依赖总量作为归一基准。近年来 GB/T 12690 系列持续更新(如第 13 部分已发布2026 版),引用时宜核对现行部分号与年代号。本文为通用梳理,具体引用以现行标准条款为准。

二、主要标准体系(两系列概览)

标准族代表部分 / 现行状态覆盖范围
GB/T 18115 系列如 .1-2020、.4-2021(现行,分部分)稀土金属及其氧化物中稀土杂质(配分)
GB/T 12690.1-2022碳、硫(高频-红外)(现行)非稀土杂质 C、S
GB/T 12690.4-2021氧、氮(脉冲-红外/热导)(现行)非稀土杂质 O、N
GB/T 12690.5-2017Co…Fe 等多种元素(现行)非稀土杂质多元素
GB/T 14635-2020稀土总量(现行)总量基准

三、核心方法(按标准族划分)

围绕这两大标准族,常见按“GB/T 18115(稀土杂质)、GB/T 12690(非稀土杂质)、两者协同”三个方向组织。

(一)GB/T 18115:稀土杂质(配分)

测定内容常用方法关注内容
邻稀土配分光谱法主稀土间比例
痕量稀土痕量光谱 / 质谱配分偏离
适用基体金属 / 氧化物基体匹配

(二)GB/T 12690:非稀土杂质

测定内容常用方法关注内容
C、S高频-红外GB/T 12690.1-2022
O、N脉冲-红外/热导GB/T 12690.4-2021
金属杂质ICP-OES / AASGB/T 12690.5-2017

(三)两系列协同

协同环节配合方式关注内容
总量基准GB/T 14635-2020归一
配分 + 杂质18115 + 12690完整元素画像
判定依用途分级应用适配

(补充)氢的方法归属说明

需要特别说明:气体元素中的氢并不在 GB/T 12690 系列内(该系列第 4 部分仅含 O、N),氢应归入金属中气体分析通则 GB/T 14265-2017,以惰性气体熔融—热导/红外法测定。厘清这一归属,是正确引用稀土元素分析标准的重要环节。

四、方案设计(典型流程)

依据两大标准族组织稀土元素分析通常按以下流程:

  • 步骤一 元素清单:区分稀土杂质与非稀土杂质
  • 步骤二 总量测定:GB/T 14635-2020
  • 步骤三 稀土杂质:GB/T 18115 系列
  • 步骤四 非稀土杂质:GB/T 12690 系列选部分
  • 步骤五 综合报告:全元素画像
环节常见安排
分类稀土 vs 非稀土
方法组合总量 + 两系列
判定依用途
结果表达全元素清单

五、典型应用场景

(一)原料与中间品

  • 指标要求:全元素合规
  • 方案选择:两系列 + 总量
  • 条件要素:基体与牌号
  • 标准依据:GB/T 18115、GB/T 12690

(二)终端产品

  • 指标要求:牌号符合性
  • 方案选择:配分 + 杂质
  • 条件要素:产品标准
  • 标准依据:GB/T 14635-2020

(三)回收与再利用

  • 指标要求:混杂识别
  • 方案选择:全元素筛查
  • 条件要素:来源批次
  • 标准依据:两系列配合

(四)质量仲裁

  • 指标要求:方法可比与溯源
  • 方案选择:标准方法组合
  • 条件要素:取样与留存
  • 标准依据:现行标准条款

六、数据分析

以稀土总量为基准,稀土杂质以配分表达,非稀土杂质以具体含量表达,三者结合形成元素的完整画像。比较应在同批次、同前处理下进行,并对接近检出限的项给出不确定度说明。

在综合解读时,可把数据分成“配分—杂质—总量”三个维度交叉核对:配分之和应闭合于总量,杂质不应影响主成分判定,总量与单元素应能相互印证。出现不一致时,优先排查前处理、基体干扰与标准物质,而非直接采信单一读数。这种交叉验证是提升数据可信度的关键环节。

七、技术挑战与前沿方向

  • 挑战一 两系列方法的衔接
  • 挑战二 痕量与主量同测
  • 挑战三 氢的归属与测定
  • 挑战四 基体干扰控制
  • 挑战五 结果溯源

前沿方向:标准部分持续更新(如 GB/T 12690.13-2026)、方法联用与标准物质配套,有助于提升稀土元素分析框架的可比性。

八、结语

GB/T 18115 系列(稀土杂质/配分)与 GB/T 12690 系列(非稀土杂质)是稀土化学成分分析的两大支柱,配合 GB/T 14635-2020(总量)形成完整框架;氢等气体元素须按 GB/T 14265-2017 处理。本文为通用标准梳理,具体引用以现行标准条款为准;引用时宜核对各部分的现行年代号,避免因沿用旧版而引用已更新或废止的部分。