硫铁矿渣的固体废物属性特征表征

硫铁矿渣是我国禁止进口的固体废物,由于其外观和元素组成与赤铁矿极其相似,需准确对其属性进行鉴别。实验利用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、体积密度分析和pH检测手段等对样品特征进行综合表征。与赤铁矿相比,硫铁矿渣的特征主要表现在以下几个方面:主要元素为Fe、Si、Al、S,S含量比一般赤铁矿高;主要物相为赤铁矿(Fe₂O₃)、磁铁矿(Fe₃O₄)、二氧化硅(SiO₂),少量黄铁矿(FeS₂),同时还有少量水合硫酸钙(Ca(SO₄)(H₂O)_0.5)、石膏(CaSO₄·2H₂O)等硫酸盐物相,石膏等硫酸盐是赤铁矿中不常见的矿物种类;扫描电镜及能谱分析发现样品含有很多主要成分是Fe₂O₃的球状颗粒,颗粒很细,常见结团;水浸出液的pH值为4,呈弱酸性;体积密度小于1.60 t/m³。通过以上特征,能够对硫铁矿渣的固废属性进行准确鉴别。     

一例进口含锌物料固体废物属性鉴别探讨

近年来,以氧化锌富集物名义走私进口含锌废料的情况时有发生。而传统的X射线衍射法(XRD)应对复杂含锌物料的鉴别具有一定的局限性,一些对鉴别有较大帮助的特征物相无法通过X射线衍射图谱进行识别。实验采用外观表征、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射以及超景深显微分析的综合表征技术,对一批申报品名为“含锌氧化物”的物料进行固体废物属性鉴别。其中X射线荧光光谱可对物料所含元素进行表征,X射线衍射可对其物相进行识别,此外,超景深显微分析可将物相及其细节直观地呈现出来。综合表征的结果表明,样品主要由锌、铜、硅和铝等元素组成,物相组成为氧化锌、硅酸锌和黄铜,样品中存在明显的圆球状、黏连状金属颗粒,局部区域呈现金属颗粒与熔渣夹杂混合的状态。据此综合判定该物料为铜锌合金冶炼过程中回收的粉尘,属于固体废物。     

多技术联用鉴别含锡物料固体废物属性

我国锡矿进口量逐年增加且物料属性日趋复杂,采用科学高效的方法对样品属性进行鉴别变得尤为重要。利用X射线荧光光谱(XRF)和X射线衍射(XRD)技术,结合自动矿物分析仪(MLA),对某进口含锡物料进行元素组成与元素含量、物相组成与物相含量、微观形貌分析,对该样品是否为固体废物进行鉴别。结果表明：样品主要含有锡、钨、铁、锰、硅、钙、铝等元素,其中锡含量(质量分数,下同)为25.22%,低于YS/T 339—2011《锡精矿》等级要求;钨含量为20.01%,符合YS/T 231—2015《钨精矿》“钨细泥”等级要求。样品中金属矿物为白钨矿、黑钨矿、锡石及少量钨铁矿、针铁矿,脉石成分为电气石和石英,符合天然锡矿、钨矿的组成特征,未见具有熔炼结构特征的冶炼加工产物。样品来源可能为与废石分离后,又经过破碎、分离、跳汰、脱水、摇床等选矿处理的含钨、锡、铁、锰等多金属的氧化物矿物。根据国家标准GB 34330—2017《固体废物鉴别标准通则》,鉴别样品不属于固体废物。本文方法可为进口含锡物料的固体废物鉴别和海关口岸监管提供技术支持。     

进口含铁物料固体废物属性鉴别的探讨

含铁物料来源广泛、成分复杂,其中不乏我国限制或禁止进口的固体废物。不法商贩以废充好、掺杂废物等方式进口含铁物料的现象时有发生。这些物料仅从铁含量和外观上很难判别其属性。实验通过分析几种不同来源含铁物料样品的特征和来源,得出进口含铁物料固体废物属性鉴别的方法。其方法主要包括以下5个步骤:(1)考察样品的外观特征,包括样品颜色、状态、手感、气味、能否被磁铁吸附以及显微镜下观察等;(2)分析样品的理化组成,包括X射线荧光光谱(XRF)分析和X射线衍射(XRD)分析以及其他必要的测试分析,分别获得样品的元素组成、元素含量信息和样品的物相组成、物相含量信息等;(3)查证文献资料等,具体是根据以上获得的样品信息,查阅相关的文献资料、调研、咨询专家等,对样品可能产生的来源、工艺进行分析查证;(4)确立样品的来源,即通过以上的考察、分析、查证等,推断并确立样品的来源;(5)判别样品的固体废物属性,根据《固体废物属性鉴别导则》(试行)给出样品是否属于固体废物的判定。如果样品是固体废物,可参照《进口废物管理目录》给出限制类别的判定。根据上述鉴定步骤,对送检的含铁尘泥、浸出渣、磨屑泥和尾矿进行了鉴别,判定这些样品均属于我国目前禁止进口的固体废物。     

4批进口“铜精矿”的表征及属性鉴别

随着中国工业的飞速发展,中国铜矿资源短缺使得铜矿及其精矿的对外依存度逐渐提高。正确区分铜矿及其精矿与含铜固体废物,有助于维护国家生产安全及环境安全。本文通过对申报品名为“铜精矿”且外观相似的4批进口含铜物料进行物相分析和元素组成分析,同时查阅相关文献,结合生产工艺开展溯源分析,得出铜精矿与含铜固体废物的鉴别特征。经分析,申请进口的4批含铜物料分别为典型硫化铜矿、含铜污泥、黄渣和铜浮渣。典型铜精矿物相组成为黄铜矿、孔雀石和氧化铜等天然含铜矿物,铜、硫和铁含量较高,铅、砷、锑等有毒元素含量较低。含铜污泥结晶程度较差,含有较高的非金属元素如钙、磷等。铅冶炼含铜固体废物如黄渣、铜浮渣,物相以含砷、锑等元素的化合物为主,且铅、砷、锑等有毒元素含量较高。本文通过X射线衍射法(XRD)和X射线荧光光谱技术(XRF),结合物料产生工艺鉴别铜精矿与含铜固体废物,为加快和提高含铜固体废物的识别率提供可靠的技术支撑。     

含铁量高的电弧炉烟尘固体废物综合表征

进行含铁量高的电弧炉烟尘物料的固体废物鉴别时,首先应利用X射线荧光光谱(XRF)确认物料的主要成分及其质量分数、X射线衍射仪(XRD)和矿相显微镜分析物料的主要物相组成等基本理化性质指标;当物料的基本理化性质指标与含铁量高的电弧炉烟尘相同时,再利用矿相显微镜、扫描电子显微镜和激光粒度分析仪分析物料的特征性理化性质指标,包括金属铁和铁氧化物的存在形态、微粒的微观形态和粒度分布,如果至少有一个特征性指标与含铁量高的电弧炉烟尘相同,即可确定物料的产生来源为含铁量高的电弧炉烟尘;最后,根据《固体废物鉴别标准 通则》(GB 34330—2017)得出物料的固体废物鉴别结论。试验研究指出了含铁量高的电弧炉烟尘物料的三大特征性理化性质指标和固体废物鉴别流程,为含铁量高的电弧炉烟尘物料的固体废物鉴别和监管提供参考,对将其堵在国门之外具有重要意义。     

精矿冶炼过程中固体废物的鉴别

在铜精矿、铅精矿和锌精矿的冶炼过程中,产生多种固体废物,例如冰铜渣、阳极炉渣、脱铜炉渣、酸浸渣、锌铜渣。实验针对冶炼精矿过程中产生的固体粉末进行鉴别,首先利用X射线荧光光谱(XRF)对制得的精矿和固体废物粉末中的元素进行半定量分析,得出这些物质的主要元素,然后利用X射线衍射(XRD)技术对粉末中存在的物相进行分析,从而推断出固体粉末的属性。通过精矿与固体废物的比较,完成对固体废物的识别与鉴定。通过实验建立了这3种精矿与5种固体废物的鉴别方法,对进口固体废物的监管提供指导。     

进口铝物料固体废物鉴别方法探讨

鉴别进口铝物料的固体废物属性时,应首先利用X射线荧光光谱(XRF)确定物料的主要成分及其含量,采用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱和扫描电子显微镜联用(EDS+SEM)、矿相显微镜(PM)分析物料的主要物相组成以及铝的存在形态.其次,文献资料调研显示,鉴别铝物料的主要成分及其质量分数、物相组成、铝的物相组成等试验数据...     

进口含铁物料固体废物综合表征及来源分析

利用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射光谱(XRD)、矿相显微镜和激光粒度分析等方法,表征了3个进口含铁物料的主要成分及其质量分数、物相组成和粒度分布,结合颜色、粒度等外观特征,以及不同粒度物料所占比例,通过与文献资料或相关产品质量标准相比较的方法,确认出进口含铁物料的可能产生来源,明确该物料是有意识生产的并且其质量满足国家或国际承认标准的产品,还是生产过程中的副产物即废弃物质或残余物,或者是污染控制设施产生的残余物,根据《固体废物鉴别导则》(试行)中的判断原则,得出物料的固体废物综合表征结论。在此所表征的3个含铁物料分别是球团矿、硫酸渣和电炉炼钢高铁烟尘,其中后两者均属于我国禁止进口的固体废物。实验研究为进口含铁物料的固体废物综合表征和监管提供参考,对将含铁固体废物堵在国门之外具有重要意义。     

多种进口含铜物料的固体废物鉴别方法

通过对3个进口含铜物料的固体废物鉴别,得到了进口含铜物料的固体废物鉴别方法,即含铜物料的固体废物鉴别通常包括3步:第1步,确定物料的自然属性,包括利用肉眼进行外观和杂质观察;利用X射线荧光光谱(XRF)进行半定量分析,确认物料的主要成分及其质量分数;利用X射线衍射仪(XRD)和矿相显微镜进行物相组成分析,得到物料的主要物相组成;对于极细粉末类含铜物料,还需要利用扫描电子显微镜(SEM)分析物料的微观形态和粒度分布。第2步,确定物料的产生来源,具体是指根据物料的外观特征和试验结果,通过资料对比、实地调研、专家咨询的方法,判断出物料的产生工艺,最终明确该物料是否有意识生产等信息。第3步,确定物料的固体废物属性,即根据《固体废物鉴别导则》(试行)得出物料的固体废物鉴别结论。在此所鉴别的3个含铜物料固体废物鉴别结论分别是铜冶炼过程中产生的铜渣、含铜电镀污泥、废黄杂铜冶炼中渣/烟灰/二级泥渣的混合物料,均属于我国禁止进口的固体废物。实验研究为进口含铜物料的固体废物鉴别和监管提供参考,对将铜渣、铜电镀污泥、含铜渣/灰/泥混合物料等固体废物堵在国门之外具有重要意义。     

无机物料固体废物属性鉴别通用方法

除了废弃特征明显的废物适合现场鉴别之外,其他绝大多数无机物料都需要利用多种分析仪器对其理化特性和特征指标进行分析,以分析结果为基础进行固体废物属性鉴别。结合已经开展的无机物料固体废物属性鉴别实例,阐述了无机物料固体废物属性鉴别过程中常用的X射线荧光光谱、X射线衍射、激光粒度、扫描电子显微镜、偏光显微镜、X射线能谱、化学滴定等7种分析手段。利用X射线荧光光谱、X射线衍射、X射线能谱+扫描电子显微镜、偏光显微镜等4种常用分析手段对一种进口无机物料进行了分析,结果显示,物料的主要元素组分为钴、氧、硫、镁、锰、硅,主要物相为氧化钴、硫酸钴、Mg₃Si₂O₅(OH)₄、Co₃(OH)₄Si₂O₅,推断出该物料是氧化钴生产过程中所产生的混杂了未经历萃取分离、沉淀、煅烧等工序的物质,根据GB 34330—2017《固体废物鉴别标准 通则》中相关条款判断该物料属于固体废物。通过建立的无机物料固体废物属性鉴别的通用方法和流程,可为进口无机物料的固体废物属性鉴别和监管提供参考,对有效遏制各种无机固体废物涌入我国,保护我国生态环境安全和人体健康具有重要意义。     

冶炼钢铁过程中多种固体废物的鉴别

在钢铁的冶炼过程中,主要产生炉渣、除尘灰和氧化皮等固体废物,其中氧化皮是国家规定可以进口的固体废物,炉渣和除尘灰属于不能进口的固体废物。实验针对冶炼钢铁过程中产生的固体粉末进行鉴别,首先利用肉眼和扫描电镜(SEM)对样品进行初步判断,例如炉渣的外观不是正常天然矿物的块状或粉状,而除尘灰颗粒较细、较轻,氧化皮呈鳞片状、有金属光泽。再利用X射线荧光光谱(XRF)对制得粉末中的元素进行分析,炉渣的主要元素为钙、硅、镁和铝,铁的含量极低;而除尘灰中铁的含量很高,同时含有锌和钙;氧化皮的主要元素也是铁。最后利用X射线衍射(XRD)技术对粉末中存在的物相进行分析,从而推断出固体粉末的属性,炉渣中的主要物质是CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂形式存在的配合物;除尘灰中的主要物质是铁的氧化物以及一些氧化锌;氧化皮的主要物质也是铁的氧化物,其中氧化亚铁的含量高。通过实验建立了这3种固体废物的鉴别方法,对进口固体废物的监管提供指导。     

粗制氧化锌的X射线衍射全谱图拟合定量相分析探讨

采用X射线荧光光谱(XRF)半定量法或化学法分析粗制氧化锌中ZnO含量时,如存在Zn、ZnFe₂O₄等非ZnO物相,结果往往偏高,导致一些禁止进口的固体废物进入我国。为此,实验选取两种粗制氧化锌试样,先采用X射线荧光光谱半定量法测定ZnO含量,然后采用X射线衍射(XRD)分析技术和Rietveld全谱图拟合定量相分析。利用整个衍射空间的散射信息,用多个不同物理含义的模型对实验数字衍射谱进行Rietveld全谱图拟合。拟合过程采用线性最小平方拟合算法不断调节模型中参数,获得与实际谱线吻合的理论谱线(加权图形剩余方差因子R_wp＜10%),最后获得试样组成相的含量。采用在粗制氧化锌中分别加入一定量ZnO,按照上述方法进行Rietveld全谱图拟合分析,结果差值小于5.0%。结果表明:方法精修后得到粗制氧化锌中各常见物相的晶体结构参数与已报道的文献非常接近,实现了ZnO相含量的更准确测定,可用于进口粗制氧化锌的检验监管和属性鉴别。     

铜精矿及其冶炼过程中相关固体废物的综合表征

采用X射线荧光光谱(XRF)、红外光谱(IR)以及偏光显微(PM)分析联用技术对进口铜精矿及其冶炼过程中产生的相关固体废物冰铜渣和阳极炉渣进行鉴别。XRF对元素组成及其大致含量进行表征,IR对其中的脉石矿物物相进行识别,PM对其中的非脉石矿物物相进行识别。3种表征手段的联用,可以对其中的物相进行全面的识别。结果表明,铜精矿、冰铜渣和阳极炉渣的的物相组成基本无交叉。通过物相分析可以准确判定其物相归属,从而实现对铜精矿及其冶炼过程中产生的相关固体废物进行有效鉴别。     

湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣的鉴别

湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣是湿法炼锌工艺中常见的固体废物,且均为我国禁止进口的固体废物。这两种固体废物中锌含量较高,常冒充锌精矿向我国进口。因此实验针对湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣进行鉴别,首先利用X射线荧光光谱仪(XRF)对制得粉末样品中的元素进行分析,结果表明,湿法炼锌浸出渣的主要元素为Fe、Zn,黄钾铁矾渣的主要元素为Fe、S、Zn,且湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣中均含有As、Cd、Ga、In、Ag等元素。再利用X射线衍射仪(XRD)对粉末样品中存在的物相进行分析,湿法炼锌浸出渣的主要物相为ZnFe₂O₄,并含有少量PbSO₄、Zn₂SiO₄、ZnS,黄钾铁矾渣的主要物相为KFe₃(SO₄)₂(OH)₆、ZnFe₂O₄、Zn₂SiO₄。实验建立的湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣的鉴别方法为进口固体废物的监管提供了技术支持。     

X射线荧光光谱在锰矿石分析中的应用文献评介

当今X射线荧光光谱(XRF)已成为锰矿石分析最重要的方法之一.作者收集了截至2020年我国X射线荧光光谱技术分析锰矿石的文献共计29篇,其中25篇采用熔融制样方法,4篇采用粉末压片制样方法.文章介绍了我国锰矿分析的文献概况和基础条件:包括相关专著、评述论文、标准物质和方法标准.对29篇期刊文献用列表方式简介了方法要点,...     

X射线荧光光谱在锰系合金分析中的应用文献评介

X射线荧光光谱(XRF)被广泛应用于锰系合金的分析,具有检测速度快、分析精度高、重现性好的特点.文章收集了近20年来锰系合金(硅锰合金、锰铁)中硅、锰、磷等元素的X射线荧光光谱测定方法文献36篇,其中压片制样23篇,熔融制样13篇.重点介绍了压片制样和熔融制样的具体应用情况,并对这两种方法的优缺点作了简要的评述.     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定酸溶性钛渣中主次量成分

酸溶性钛渣是优质的钛白生产原料,产品中的主次成分含量直接影响到后续钛白产品质量。针对酸溶性钛渣中含有低价物的特点,试验了粉末压片法制备样品的X射线荧光光谱法分析效果,并建立了熔融玻璃片制备方法:采用Li₂B₄O₇和Li₂CO₃作为熔剂,NH₄NO₃作为氧化剂,在石墨垫底瓷坩埚中先将酸溶性钛渣预氧化,再将熔球转入铂黄金坩埚,解决了样品中低价物对铂黄金坩埚腐蚀的难题。实验采用理论α影响系数法进行基体效应和谱线重叠干扰校正,进而通过对熔融条件及各待测元素测量条件的优化,以及采用金红石、钛渣、钛精矿等标准样品及人工合成校准样品绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)同时测定酸溶性钛渣中TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MnO、CaO、MgO、TFe、V₂O₅、ZrO₂等主次量成分的方法。将实验方法应用于酸溶性钛渣实际样品分析,所测组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于1.5%。采用实验方法测定酸溶性钛渣中主次量成分,分析结果与化学湿法结果吻合。     

X荧光光谱法分析稀土铝铁合金中稀土、铝、硅、磷

介绍了硼酸镶边垫底粉末压片X荧光光谱法分析稀土铝铁合金中稀土、硅、铝、磷等元素的方法.     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定酸溶性钛渣中主次量成分

酸溶性钛渣是优质的钛白生产原料,产品中的主次成分含量直接影响到后续钛白产品质量。针对酸溶性钛渣中含有低价物的特点,试验了粉末压片法制备样品的X射线荧光光谱法分析效果,并建立了熔融玻璃片制备方法:采用Li₂B₄O₇和Li₂CO₃作为熔剂,NH₄NO₃作为氧化剂,在石墨垫底瓷坩埚中先将酸溶性钛渣预氧化,再将熔球转入铂黄金坩埚,解决了样品中低价物对铂黄金坩埚腐蚀的难题。实验采用理论α影响系数法进行基体效应和谱线重叠干扰校正,进而通过对熔融条件及各待测元素测量条件的优化,以及采用金红石、钛渣、钛精矿等标准样品及人工合成校准样品绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)同时测定酸溶性钛渣中TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MnO、CaO、MgO、TFe、V₂O₅、ZrO₂等主次量成分的方法。将实验方法应用于酸溶性钛渣实际样品分析,所测组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于1.5%。采用实验方法测定酸溶性钛渣中主次量成分,分析结果与化学湿法结果吻合。