王法春(吉林省冶金研究院 吉林 長(zhǎng)春 130022)
在實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)中,檢測(cè)的礦質(zhì)元素有有氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂、過(guò)氧化鈉,氧化鋁與氧化鎂,基于對(duì)不同的溫度檢測(cè)的誤差有一定差距,為了保證數(shù)據(jù)的有效性,在溫度控制上界定中值取定。
基于儀器功率的選定采用X射線熒光光譜儀器的有用功率為3000W,在正常工作條件下,保證正常的運(yùn)行功率。采用的試劑為四硼酸鋰,狀態(tài)為無(wú)水液態(tài),在正常條件下,保持在坩堝鉗內(nèi)650℃下恒定灼燒四十分鐘,使灼燒的物質(zhì)處于穩(wěn)定狀態(tài);其他類的固體為KNO3,剩余在液態(tài)物質(zhì)為溴化銨。
將X射線熒光光譜儀處于正常工作功率條件下,在天平上稱取。0.2g硝酸銨,0.04g溴化銨,0.6g四硼酸鋰,0.04g三氧化二鈷,0.8g氖氣;取200ml酒精將0.1g硝酸銨與酒精混溶,靜止3分鐘后用玻璃棒攪拌,剩余0.1g硝酸銨至于坩堝內(nèi)灼燒,待與氧氣氧化后與溴化銨蒸發(fā)出的溴氣接觸,最后將其產(chǎn)物涂覆在X射線熒光光譜儀熔片上進(jìn)行檢測(cè)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)礦石依據(jù)中的主要成分進(jìn)行檢測(cè),具體的檢測(cè)成分如圖1所示。含有的物質(zhì)種類有硅鐵錳鋁鈣鎂磷硫鈦鉀鈷,譜線測(cè)試種類測(cè)試的顏色為鉀,分光晶體采用的有PET、LiF1、GE、LiF1以及RX35,計(jì)數(shù)器采用計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù),PHA設(shè)定的界定值在90—400之間,2θ變換角度的0—180°之間,積分時(shí)間為10—60s。
在校準(zhǔn)樣品制備上按照國(guó)際參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣品的測(cè)定,具體測(cè)定組成成分含量如圖2所示。試樣的參考品類有總鐵,二氧化硅,磷,三氧化二鋁,砷,過(guò)氧化鈉,鋅,鉛,氧化錳,氧化鈣,二氧化鈦,五氧化二釩,銅。在國(guó)標(biāo)參照范圍內(nèi)總鐵在不同檢測(cè)含量成分中含有的總量參數(shù)不一,在GSB中總鐵的含有量為69.29,在BH參照標(biāo)準(zhǔn)中含有量為56.67,在YSB中參照的含有量為52.60,在測(cè)定礦石含量的標(biāo)準(zhǔn)值要求取有效數(shù)值的平均數(shù)。
圖1 檢測(cè)礦石內(nèi)的物質(zhì)種類
圖2 測(cè)定組成成分含量
(1)預(yù)氧化及氧化劑硝酸銨的用量
礦石檢測(cè)成分中預(yù)氧化的物質(zhì)種類有氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂、過(guò)氧化鈉,氧化鋁與氧化鎂的熔點(diǎn)較低,在氧化過(guò)程中已形成致密的氧化物薄膜,有效提高了氧化物的固性。
(2)熔樣溫度
在熔樣溫度上主要是為了保證在實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析中保證鐵礦石內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)參數(shù)與參照的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值誤差保證在允許范圍內(nèi),在溫度上的界定范圍值保持在980—1200攝氏度范圍內(nèi),假設(shè)溫度低于980℃時(shí),鐵元素的強(qiáng)度就會(huì)減弱20%,檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確度高度8%,但溫度高于1200℃時(shí),錳鎂鋁等元素的強(qiáng)度就會(huì)增加。
(3)熔樣時(shí)間
本實(shí)驗(yàn)熔樣前靜置時(shí)間為15min,后靜置時(shí)間為5min。
(4)脫模劑
在采取實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,脫模劑通常采用溴化銨作為統(tǒng)一原料,主要是因?yàn)樵撁撃┓€(wěn)定性較強(qiáng),并且流動(dòng)性較強(qiáng),對(duì)于一般性能的熔片的破壞程度較小。
(5)熔劑
選用混合的熔劑為L(zhǎng)i2B4O7和LiBO2,在混溶比例上按照3:2和5:6的比例進(jìn)行配置,其中在混溶比例3:2的參照標(biāo)準(zhǔn)下,熔劑的溶解性較強(qiáng),但在灼燒過(guò)程中熔點(diǎn)較低,一般適于檢測(cè)鐵礦石內(nèi)的檢測(cè)數(shù)據(jù),為了提高在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鐵元素的精確性,保證稀釋比例為1:3,這樣能提高檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果,保證數(shù)據(jù)誤差比在0.86%范圍內(nèi)。
通過(guò)對(duì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)的溶液稀釋后,在熔融狀態(tài)條件下,消除了其他元素對(duì)礦質(zhì)元素的干擾。但是在整體性能上仍存有譜線重疊的區(qū)域,在本實(shí)驗(yàn)糾正中采用的是回歸分析修正系數(shù)的方式,使重疊部分區(qū)域減少。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)多個(gè)低含量的實(shí)驗(yàn)分析值做了指定性測(cè)試分析,其中針對(duì)的礦質(zhì)元素主要有二氧化硅、氧化錳、氧化鋅、三氧化二鐵、銅單質(zhì)以及鉛單質(zhì),檢出限值依次為0.003,0.001,0.2,0.085,0.04,0.03,檢出限強(qiáng)度針對(duì)不同的礦質(zhì)元素檢測(cè)的數(shù)據(jù)值不同。
實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析數(shù)據(jù)中,對(duì)元素精確度檢測(cè)結(jié)果按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定,其中對(duì)三氧化二鐵的精確度達(dá)到89%,二氧化硅的的精確度達(dá)到84%,三氧化二鋁的精確度達(dá)到93%,鋅的精確度達(dá)到76.5%,過(guò)氧化鈉的精確度達(dá)到85%。
準(zhǔn)確度的測(cè)定分析值中,對(duì)三氧化二鐵的準(zhǔn)確度達(dá)到42%,二氧化硅的的準(zhǔn)確度達(dá)到52%,三氧化二鋁的準(zhǔn)確度達(dá)到37%,鋅的準(zhǔn)確度達(dá)到45%,過(guò)氧化鈉的準(zhǔn)確度達(dá)到56%。
通過(guò)對(duì)X射線熒光光譜測(cè)定礦石中主次成分研究中,對(duì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)的精確度和準(zhǔn)確度都有顯著的提高。
[1]曹宏燕.冶金材料儀器分析方法國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展[J].冶金分析,2013,33(1):27-42.
[2]宋紅霞.利用X熒光儀測(cè)定鐵礦中的S,Pb,Zn,As的含量[J].福建分析測(cè)試,2008,17(1):64-67.
[3]王兆利,杜建民,馬宏彥等.高錳鐵礦石分析方法研究[J].河南冶金,2008,16(1):18-19.