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摘要:本文介绍了一种用X荧光熔片法测定石灰石中各组分的快速分析方法。用国家级石灰石标样绘制工作曲线,消除基体效应及吸收增强效应,分析速度快,操作简单,对快速冶炼起到了很好的指导作用。
关键词:X-荧光光谱仪 熔片法 石灰石
一、前言
石灰是炼钢用于脱硫、脱磷的主要造渣材料之一。目前,石灰的分析多采用湿法化学分析及X-荧光压片法进行测定,由于石灰石来源不一,X荧光压片法存在着矿物效应和基体效应等问题影响分析结果准确度,湿法分析条件苛刻、分析过程长,分析数据相对滞后,很大程度制约了生产的快节奏。我们通过试验,用石灰石标样建立分析曲线,用经验系数法进行吸收-增强校正,开发出一种用X荧光熔片法快速测定石灰石中各组分的快速分析方法。
二、实验
1.仪器
1.1Axios PW4400型X-射线荧光光谱仪,超尖锐端窗Rh靶X光管,P10气体,SuperQ4.0高级分析软件
1.2长春科光ZM-2振动磨
1.3北京静远AnalymateV4D+高频熔融炉
2.确定测量条件
2.1建立石灰石应用名及道组名,添加化合物及分析道,确定各元素测定的管压、管流。
2.2利用X-荧光仪分析,主要是测定各元素的强度,因此得到各分析元素的净强度是我们建立分析曲线时的关键。为此,我们选取一个合适的样品熔片,检查各分析道2θ角,扣除背景,计算分析时间。检查各元素的PHD,确定各元素PHD的上阈和下阈。(主量成分背景选择及脉冲高度选择见下图)
CaO的背景及PHD
3.建立工作曲线
3.1建立标样库
搜集含量高低不同的石灰石国家标样,将石灰石标样熔片在创建的SHS Bead-02熔片应用程序中扫描,并建立标样数据库。
3.2利用X荧光仪主分析软件SuperQ创建一条石灰石熔片程序SHS Bead-02。
3.3工作曲线的绘制和基体效正
在扫描标样点后,获得各个测量元素的净强度系列点,绘制出各分析元素工作曲线,用C=D+E*R*M(C-浓度D-截距E-斜率R-系数M-基体)模式进行线性回归计算,用经验系数法作吸收-增强校正。
CaO的工作曲线
4.检测分析
4.1测定结果与标准值及化学定值结果的比较.
工作曲线适应性验证分析结果(表1)
从上表中两种分析方法的对比结果可以看出,X荧光仪熔片法测定,几个主要元素SiO2、CaO、MgO的抽样合格率为100%,分析结果准确性能够满足生产需要。
4.2 用X荧光仪熔片法重复测定同一个样品十次,作方法精密度试验,测定结果显示本方法具有良好的精密度。
三、结果与讨论
1.使用熔点高体积小的助熔剂 ,减少助熔剂称量,增加静止熔融时间
2.采用溴化锂作为脱模剂
经过查阅资料及试验,经过多方请教专家,一致认为采用过滤后的50%溴化锂作脱模剂。
3.采用正交实验确定最佳熔样片条件,即熔融时间、脱模剂加入量、稀释比,同一试验做3次,取主量组分CaO平均值,求其偏差。
a.确定正交试验因子、水平,设计L9(3)4正交表。
因子水平表2
b.用 YSBC11703-95标样,做正交试验,结果如下表3所示。
正交试验结果3
3.1由极差可知影响因素大小是A→B→ C
3.2由位级和看A3B2C1偏差最小。由正交表可见,各条件的最佳组合确定为A3B2C1。即熔融时间为600秒、脱模剂加入量8滴、稀释比为1:10。
四、结论
用X荧光熔片法测定石灰石,流程简单,省去了化学分析过程中的碱熔融、酸浸取、移取、滴定等费时的环节,其方法的精密度和准确性完全能够满足要求,操作简单、快速,能够为生产的快节奏提供快速、准确的工艺指导。
参考文献
[1]X-荧光仪用户手册.
[2]《X射线荧光光谱分析》吉昂.陶光仪.卓尚军.罗立强.
关键词:X-荧光光谱仪 熔片法 石灰石
一、前言
石灰是炼钢用于脱硫、脱磷的主要造渣材料之一。目前,石灰的分析多采用湿法化学分析及X-荧光压片法进行测定,由于石灰石来源不一,X荧光压片法存在着矿物效应和基体效应等问题影响分析结果准确度,湿法分析条件苛刻、分析过程长,分析数据相对滞后,很大程度制约了生产的快节奏。我们通过试验,用石灰石标样建立分析曲线,用经验系数法进行吸收-增强校正,开发出一种用X荧光熔片法快速测定石灰石中各组分的快速分析方法。
二、实验
1.仪器
1.1Axios PW4400型X-射线荧光光谱仪,超尖锐端窗Rh靶X光管,P10气体,SuperQ4.0高级分析软件
1.2长春科光ZM-2振动磨
1.3北京静远AnalymateV4D+高频熔融炉
2.确定测量条件
2.1建立石灰石应用名及道组名,添加化合物及分析道,确定各元素测定的管压、管流。
2.2利用X-荧光仪分析,主要是测定各元素的强度,因此得到各分析元素的净强度是我们建立分析曲线时的关键。为此,我们选取一个合适的样品熔片,检查各分析道2θ角,扣除背景,计算分析时间。检查各元素的PHD,确定各元素PHD的上阈和下阈。(主量成分背景选择及脉冲高度选择见下图)
CaO的背景及PHD
3.建立工作曲线
3.1建立标样库
搜集含量高低不同的石灰石国家标样,将石灰石标样熔片在创建的SHS Bead-02熔片应用程序中扫描,并建立标样数据库。
3.2利用X荧光仪主分析软件SuperQ创建一条石灰石熔片程序SHS Bead-02。
3.3工作曲线的绘制和基体效正
在扫描标样点后,获得各个测量元素的净强度系列点,绘制出各分析元素工作曲线,用C=D+E*R*M(C-浓度D-截距E-斜率R-系数M-基体)模式进行线性回归计算,用经验系数法作吸收-增强校正。
CaO的工作曲线
4.检测分析
4.1测定结果与标准值及化学定值结果的比较.
工作曲线适应性验证分析结果(表1)
从上表中两种分析方法的对比结果可以看出,X荧光仪熔片法测定,几个主要元素SiO2、CaO、MgO的抽样合格率为100%,分析结果准确性能够满足生产需要。
4.2 用X荧光仪熔片法重复测定同一个样品十次,作方法精密度试验,测定结果显示本方法具有良好的精密度。
三、结果与讨论
1.使用熔点高体积小的助熔剂 ,减少助熔剂称量,增加静止熔融时间
2.采用溴化锂作为脱模剂
经过查阅资料及试验,经过多方请教专家,一致认为采用过滤后的50%溴化锂作脱模剂。
3.采用正交实验确定最佳熔样片条件,即熔融时间、脱模剂加入量、稀释比,同一试验做3次,取主量组分CaO平均值,求其偏差。
a.确定正交试验因子、水平,设计L9(3)4正交表。
因子水平表2
b.用 YSBC11703-95标样,做正交试验,结果如下表3所示。
正交试验结果3
3.1由极差可知影响因素大小是A→B→ C
3.2由位级和看A3B2C1偏差最小。由正交表可见,各条件的最佳组合确定为A3B2C1。即熔融时间为600秒、脱模剂加入量8滴、稀释比为1:10。
四、结论
用X荧光熔片法测定石灰石,流程简单,省去了化学分析过程中的碱熔融、酸浸取、移取、滴定等费时的环节,其方法的精密度和准确性完全能够满足要求,操作简单、快速,能够为生产的快节奏提供快速、准确的工艺指导。
参考文献
[1]X-荧光仪用户手册.
[2]《X射线荧光光谱分析》吉昂.陶光仪.卓尚军.罗立强.