X—射线荧光光谱法测定铁矿石中化学成分 .ppt

X射线荧光光谱法测定铁矿石中化学成分,介绍人李小青攀枝花新钢钒技质部,介绍的内容前言试验部分结果与讨论结论,前言铁矿石中TFe、P、SiO2、Al2O3、CaO、V2O5、TiO2、MgO等化学成分,一般用多种化学分析方法进行测定，分析周期长，操作繁琐。X-荧光分析可测元素范围广，可测浓度范围宽，还具有快速、准确，操作自动化、可进行无损分析的优点，已广泛应用于地质、冶金、化工、环保等领域［1］。攀钢所用的铁矿石品种多、品质波动大，有些铁矿石中还掺渣铁，如果用X-荧光分析存在结构效应、矿物效应和基体效应等问题［2］。本文采用玻璃熔片法制样即将样品样品进行预氧化处理后，与熔剂通过高温熔融，改变不同种类样品的矿物结构，形成一种均匀的非晶态共熔体，从而消除复杂的矿物、结构效应，通过熔剂的高倍稀释降低共存元素间复杂的基体影响，用回归计算法进行基体校正，分析结果的准确度和精密度达到了化学分析的要求。,,1.1主要仪器与试剂X射线光谱仪MXF2400（日本岛津）端窗铑靶，PCMXF应用软件，X射线光管管压40KV，管电流70Ma,其他测量条件见表1；铂黄金坩埚（Pt95Au5），底部内表面平整，定期抛光；马弗炉带控温装置，耐温1200℃以上。管压/管流40KV/70mA。碳酸锂（分析纯）；四硼酸锂X荧光专用粉末；碘化钾300g/L。,,1、试验部分,1.2样品的测定方法1.2.1样片的制备1.2.1.1含渣铁样品的预氧化准确称取1g0.1mg试样（经过预干燥）于预先灼烧至恒重的灰皿中，在预先灼烧和称出重量的灰皿中，将试样铺平，把灰皿连同样品放在镍铬丝架上，放入箱形马弗炉中，将炉门关至留有15mm缝隙，开始升温至950℃，关闭炉门，保温1h，取出样品，稍冷后，放入干燥器中冷至室温，称重，将灼烧后试样和坩埚再放在950℃马弗炉中灼烧10min，取出，稍冷，放入干燥器中冷却至室温，再称重，如此反复操作直至恒重。残重与样量的比值为灼烧系数。1.2.1.2熔样称取称6.0000gLi2B4O7、样品（含渣铁的为灼烧后样品）0.3g0.1mg、0.5000gLi2CO3于铂黄坩埚中，搅匀，加数滴碘化钾。在112010℃熔融10min，取出，露出埚底旋转赶净气泡，充分摇匀，再熔融10min，取出，露出埚底旋转赶净气泡，摇匀试样，再熔融2min，取出，快速摇匀，水平静置冷却后，将熔片倒在干净的滤纸上，标识后，放于干燥器中。1.2.2校准曲线的绘制选取系列标准样品按1.2.1熔制成样片，在选定的仪器测量条件下，测定X荧光强度，分类绘制各品种成分含量与强度的校准曲线。1.2.3试样的测量采用相应的校准曲线，进行样片的测定，仪器自动显示测定结果。含渣铁样的分析结果为测量结果乘以灼减系数。,2.1含渣铁的样品预氧化条件含渣铁的样品严重腐蚀坩埚，因此必须进行预氧化处理。称取YSBC14720铁矿石标样1g、0.3g纯铁粉于灰皿中摊平，放入马弗炉中，试验灼烧的温度和时间。试验表明将炉门留15mm缝隙的情况下（保证有氧气），灼烧温度在7501000℃，灼烧时间在40min以上，所测得的灼烧系数恒定。2.2熔样条件2.2.1试样与熔剂比试验以BH0102铁矿石（TFe50.38）标样做试验，用Li2B4O7作熔剂，分别试验了稀释比为120和110的熔融方法，将样品按稀释比分别制6个熔片，测定Fe的X荧光强度，测得的相对标准偏差为0.248和0.950,可见试样与熔剂比为120测定精度优于试样与熔剂比为110测定精度。因此本法采用Li2B4O7熔样，试样与熔剂稀释比为120，加入定量的碳酸锂，加入适量KI脱模剂，测得强度稳定，强度大。2.2.2熔样的温度、时间和摇匀试验实验结果表明熔样温度在1050℃～1200℃之间、熔样时间15min以上、熔融到10min取出摇匀，除去熔融体汽泡并使其均质化。这样测得结果稳定。2.2.3脱模剂KI用量试验铁矿石品种不同,所加入的脱模剂KI用量也有所不同。试验表明钒钛矿KI加入量为3滴，其它铁矿KI加入量为7滴。,2、结果与讨论,2.3校准曲线和基体校正选取不同含量、品种的铁矿石标样，每个标样制作两个玻璃熔片，在X射线荧光光谱仪上测得各标样强度，强度取平均值。采用回归系数法进行基体校正公式QiQ01ΣdjQj-ΣljQj,式中Qi被校正元素的校正含量，Q0被校正元素的基准含量，Qj校正元素含量，lj重叠校正系数，dj吸收激励校正系数。制作各成份含量和强度的校准曲线。2.4灼烧减（增）量校正2.4.1灼烧减（增）量的影响由于铁矿石的结构不同，所以不同铁矿石的灼烧减（增）量也不一样，试样制成玻璃熔片后，内部成分在玻璃熔片中的绝对量没有改变，但相对含量发生了不同的变化，因而会影响分析结果的准确度，特别是对主成分铁的影响较大。实验测得褐铁矿灼烧减量较大，TFe测定结果偏高；钒钛磁铁精矿灼烧后重量增加，TFe测定结果偏低。见表1,表1灼烧减（增）量对全铁的影响,,2.4.2灼烧减（增）量的校正本文用两种方法对灼烧减（增）量进行校正。方法1先高温灼烧，计算出灼烧系数，再熔片测定，用灼烧系数对结果进行校正［3］，即校准曲线上的各成分含量由标准值除以灼减系数，试样结果由XRF测量值乘以灼减系数。方法2根据灼烧减（增）量相近的原则，将全铁按品种分类制作校准曲线进行测定。选取3个灼烧减量不同的样品，用两种校正方法测得结果见表2,表2全铁校正结果,从上表可看出，两种校正方法测得TFe值符合较好，在实际生产中，考虑快速、简便的原则，一般选用方法2校正，但对含渣铁的样品则用方法1校正。,2.5精密度采用本实验方法选取一个生产样熔融制备成10个样片，在X射线荧光光谱仪上测定各成分含量，通过数据统计处理计算出各成分含量的平均值、标准偏差、相对标准偏差。见表3表3各分析成分的精密度,由表3得出各成分的精密l较好。,2.6准确度用本法分析标样及控样,各成分测定值与标准值（化学法）进行对照,结果见表4表4得出本法测定值与标准值一致，能满足分析允许差要求。,3、结论,1）本法能同时测定多种化学成分，操作智能化，快速简便，效率高。2）本法准确度、精密度达到化学法的要求。3）本法不使用有毒化学药品、试剂，有利于环保。,谢谢大家,