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 12690.5-2017 | Co…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 / AAS | GB/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。


