X射线荧光光谱法测定白云石、石灰石中氧化钙、氧化镁和二氧化硅

将白云石、石灰石标准样品直接压片, 通过灼烧减量对氧化钙、氧化镁和二氧化硅含量进行校正, 根据其含量与强度的对应关系绘制校准曲线, 建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定白云石、石灰石中这3种主要成分的方法。对一部分试样直接压片测定, 同时另一部分试样进行灼烧减量试验, 可大大节约标准样品的用量。灼烧时间试验表明, 试样在1 100 ℃下灼烧0.5 h就可达到恒重;粒度试验表明, 样品粒度大于200目时可消除粒度效应的影响。用CaO和MgO含量进行基体校正, 可消除其对低含量SiO₂的影响;采用经验系数法可消除元素间的吸收-增强效应。精密度试验结果表明, 氧化钙、氧化镁和二氧化硅测定结果的相对标准偏差(n=8)在0.038%~3.5%之间;对石灰石和白云石标准样品和实际样品进行准确度考察, 测定值与认定值或滴定法的测定值一致。     

X射线荧光光谱法测定白云石、石灰石中氧化钙、氧化镁和二氧化硅

将白云石、石灰石标准样品直接压片,通过灼烧减量对氧化钙、氧化镁和二氧化硅含量进行校正,根据其含量与强度的对应关系绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱测定白云石、石灰石中这3种主要成分的方法。对一部分试样直接压片测定,同时另一部分试样进行灼烧减量试验,可大大节约标准样品的用量。灼烧时间试验表明,试样在1100℃下灼烧0.5 h就可达到恒重;粒度试验表明,样品粒度大于200目时可消除粒度效应的影响。用CaO和MgO含量进行基体校正,可消除其对低含量SiO_2的影响;采用经验系数法可消除元素间的吸收-增强效应。精密度试验果表明,氧化钙、氧化镁和二氧化硅测定结果的相对标准偏差(n=8)在0.038%～3.5%之间;对石灰石和白云石标准样品和实际样品进行准确度考察,测定值与认定值或滴定法的测定值一致。     

快速直熔法测定生石灰中氧化钙与二氧化硅含量

采用了熔融制样法和X射线荧光光谱仪测定生石灰中氧化钙、二氧化硅含量。通过应用X射线荧光光谱仪自带软件中的"平衡"功能,省略了熔融制样法的人工计算烧损值的实验步骤,大大缩短了实验时间。利用灼烧后的石灰石标准样品及化学值定制的生产样品绘制了标准曲线,解决了没有生石灰标准样品的问题。利用此标准曲线测定生石灰样品的氧化钙、二氧化硅,能够缩短分析时间,分析结果的准确度能够满足要求。     

熔融制样-X荧光光谱法测定冶金石灰主次成分

采用熔融制样-X射线荧光光谱分析法测定冶金石灰中氧化钙、二氧化硅、氧化镁、磷、硫的含量。通过分析熔剂、脱模剂、稀释比、熔融时间、熔融温度等因素对测定结果的影响,确定了最佳实验条件,同时采用标准样品及自制合适含量的标准样品进行了各元素校准工作曲线的绘制,其相关系数均达到0.999以上。采用实验方法测定实验样品,结果表明各元素测定值与理论值满足允许差要求,精密度实验中各元素相对标准偏差均小于5%,具有较高的准确度及精密度。该方法在进行熔融样品制备时不需要灼烧减量的操作,大大简化了实验流程,有效提高了工作效率,具有一定的推广应用价值。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定渣铁中主次成分

渣铁成分复杂,含铁量较高,其中的铁、钙、镁具有回收价值,但硅、铝、磷对渣铁回收有一定的影响,这些元素含量是渣铁回收利用的重要参数。实验利用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定渣铁中全铁、氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化铝和磷含量,解决了传统方法检测渣铁中这些组分耗时长、步骤多、污染环境等问题,提高了检测效率。渣铁样品预先经过1000℃高温灼烧1h,除去其中水分、碳及易挥发成分,氧化其中还原性物质;然后以四硼酸锂作为熔剂,按稀释比1∶10与灼烧后被测样品混合,先800℃预熔融2min,然后于1150℃熔融12min,将样品制成均匀的玻璃融片。选用13种不同质量分数与渣铁成分类似的标准物质绘制校准曲线,仪器参数经过优化后,建立了X射线荧光光谱法快速检测渣铁中全铁、氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化铝、磷的方法。方法对平炉渣YSBC13838-96、转炉渣QD12-183、钒渣YSBC19809-2000标准样品的准确度试验结果表明:全铁、氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化铝、磷测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.22%~4.2%;测定值与认定值一致。渣铁实际样品的测定值与国家标准方法检测值吻合,满足实验室日常质量监控要求。     

压片制样-X射线荧光光谱法测定不锈钢渣中10种组分

由于不锈钢标渣在市场上很难购买,且熔融制样-X射线荧光光谱(XRF)无法满足炉前不锈钢渣样的快速分析要求,实验利用转炉渣、高炉渣、平炉渣等标准样品和文献方法定值的不锈钢渣生产样品,建立熔融制样-X射线荧光光谱的校准曲线,并用于不锈钢渣样的定值分析,将此定值分析结果用于压片制样-X射线荧光光谱校准曲线的绘制,从而实现不锈钢渣中CaO、SiO₂、Al₂O₃、MnO、MgO、TFe、P₂O₅、TiO₂、Cr₂O₃和NiO的炉前快速分析。对熔融制样的条件及方法的精密度和准确度均进行了考察,保证了绘制校准曲线用不锈钢渣测定结果的准确性。通过试验确定压片制样-X射线荧光光谱的分析条件为:研磨时间50 s;40 g试样中添加5粒粘合剂;100 kN压力,保压时间15 s进行压片。各组分校准曲线的相关系数均大于0.999。对同一不锈钢渣进行压片制样-XRF的精密度考察,各组分测定结果的相对标准偏差为0.43%～4.6%;准确度验证结果表明,压片制样的测定结果同熔融制样的测定结果一致,但压片制样XRF满足炉前不锈钢渣分析量大、分析速度快的要求。     

粉末压片制样—X射线荧光光谱法测定钼铁中的钼

本文介绍了粉末压片制样-X射线荧光光谱法对钼铁中钼含量测定的检测方法。文中采用钼铁样品与微晶纤维素、硬脂酸按一定的质量比混匀并细磨后采用硼酸镶边-衬底技术进行样品制备。选用生产用普通系列样品绘制标准工作曲线,在X射线荧光光谱仪上测定钼的含量。测量结果与钼酸铅重量法分析结果相符。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定连铸保护渣中7种组分

连铸保护渣成分构成复杂,采用粉末压片制样-X射线荧光光谱法测定时基体效应严重。实验采用将样品在1 100 ℃下灼烧2 h以测定灼烧减量,选择氧化剂NH₄NO₃在600 ℃下对样品预氧化10 min,然后将氧化后的样品、NH₄NO₃与Li₂B₄O₇-LiBO₂混合熔剂(m:m=67:33)按质量比为1:2:10的比例进行熔融制样,熔片效果良好。使用专用氧化物标准样品绘制校准曲线,以数学回归法、基本参数法和理论影响系数法消除基体效应和谱线干扰,校准曲线的相关系数均大于0.999。从而建立了熔融制样-X射线荧光光谱法快速测定连铸保护渣中SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O和TFe的分析方法。对同一个连铸保护渣样品进行精密度考察,7种组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于2%;准确度验证结果表明,实验方法的测定值与其他方法的测定值吻合较好。     

熔融制样X射线荧光光谱法测定菱镁石粉中主要成分

本文采用熔融制样X射线荧光光谱法测定菱镁石粉中的主要元素二氧化硅、氧化钙、氧化镁含量。利用X射线荧光分析仪中的"平衡"功能,对实际样品无需进行灼烧处理,相比于化学法,具有更加快速的实验效果,通过与化学法和标准物质进行验证,准确性能够满足要求,本法是采用四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂直接与样品进行熔融,饱和溴化锂做为脱模剂。用菱镁石粉标样,水镁石和白云石混合标样建立分析曲线,对实际生产样品进行验证,准确性和精密度可达到日常检验要求。     

粉末样品的粒度对压片-X射线荧光光谱法测定炉渣准确度的影响

压片-X射线荧光光谱法(XRF)测定炉渣的准确度常常受到粒度效应和矿物效应的影响。实验结合扫描电镜和能谱仪的检测手段,从宏观和微观的角度研究了炼钢精炼炉渣各组分在不同粒径范围的分布;对不同制备方法制得的粉末样品进行压片法和熔片法制片后采用X射线荧光光谱测定,并分析了检测结果产生差异的原因;借助ANOVA一元方差统计分析法,在0.16~0.088mm粒度范围内,讨论了粒度对不锈钢精炼渣、电炉渣、碳素钢精炼渣、电炉渣主成分的压片-X射线荧光光谱法结果的影响:同一样品的同一组分在不同粒度范围内所占份额不同,特别是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁尤为显著,以至影响样品的均匀性和代表性;当样品粒度研磨至0.16~0.088mm时,粒度影响不显著,压片法测定结果趋于稳定,可满足生产检验需求。     

X射线荧光光谱法测定含还原剂的炼钢辅料中化学成分

样品用碳酸锂和四硼酸锂混合熔剂在石墨垫底坩埚中经高温预氧化熔融后, 再在铂-黄坩埚中用四硼酸锂高温熔制成玻璃熔片, 用X射线荧光光谱分析方法测定了玻璃熔片的化学成分。研究了预氧化熔融的熔剂体系以及样品与熔剂的稀释比, 探讨了灼烧减量的校正。用石灰石、炉渣、硅石、锰矿等标样合成具有浓度梯度的系列标准样品制作校准曲线, 建立了含有金属等还原剂的炼钢辅料中氧化钙、氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝、磷、氧化锰的X射线荧光光谱分析方法。对方法的精密度进行考察, 相对标准偏差(RSD, n=10)在0.09%～1.5%之间。对方法的准确度进行验证, 测定值与湿法分析值一致, t检验显示方法与湿法无显著性差异。     

熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法测定石灰石中主次成分

石灰石属碳酸盐矿物,灼烧减量大。已有系列化学分析方法用于石灰石的分析,但这些化学分析方法操作步骤繁杂,化学试剂用量大,分析周期长。实验建立了波长色散X射线荧光光谱法测定石灰石中CaO、MgO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃含量的方法。以测量灼烧减量后的灼烧基试样作为试料,Li₂B₄O₇为熔剂,50 g/L NH₄I溶液为脱模剂,稀释比为1∶10,于1 050 ℃熔融成试料片,以石灰石标准物质作为标准试料制作校准曲线。各待测组分校准曲线的相关系数在0.993 1~0.999 7之间;精密度考察发现,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.13%~2.1%之间;标准物质的测定值与认定值的偏差在0~0.39%之间。实验方法最大限度地降低了灼烧基试料吸收空气中水分和CO₂对测定结果的影响。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定石灰石中5种组分

以标准样品及人工配制校准样品共同绘制校准曲线,无需对石灰石中的碳酸盐进行烧损校正,直接采用无水四硼酸锂熔剂熔融石灰石样品,以X射线荧光光谱法测定石灰石中CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃含量。探讨确定样品与熔剂的稀释比例为1∶10;预熔温度为900 ℃,时间为80 s、熔融温度为1 100 ℃,熔融时间为300 s;无须进行烧失量及基体干扰校正,可直接测定石灰石中5种主要成分。对石灰石测定成分进行了精密度考察,结果的相对标准偏差(n=10)在0.28%~4.9%之间。采用方法对石灰石标准样品及实际样品进行测定,结果与认定值或其他方法的测定值相吻合。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定云南昆阳磷矿黑色页岩中7种组分

黑色页岩中硅和有机质含量较高,实验采用在750℃马弗炉中灼烧除碳后,经盐酸-氢氟酸-硝酸在200℃消解处理样品,使四氟化硅逸出。选择P 213.618nm、Mg 285.213nm、Fe 259.940nm、Al 396.152nm、Ca 317.933nm、Mn 257.610nm、Ti 334.941nm为分析谱线,选取耐氢氟酸进样系统,直接用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定五氧化二磷、氧化镁、氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化锰、二氧化钛,从而建立了云南昆阳磷矿黑色页岩中五氧化二磷、氧化镁、氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化锰、二氧化钛的分析方法。在仪器最佳工作条件下,各组分校准曲线的线性相关系数均不小于0.9996;方法检出限为0.0012~0.028μg/g。方法应用于云南昆阳磷矿黑色页岩样品中五氧化二磷、氧化镁、氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化锰、二氧化钛的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.29%~1.5%;加标回收率为97%~105%。按照实验方法测定西藏地区沉积物国家标准物质(GBW 07320、GBW 07328、GBW 07331)中五氧化二磷、氧化镁、氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化锰、二氧化钛,测定值与认定值基本一致。     

X射线荧光光谱法分析铁矿石中19种组分

选用铁矿石试样与混合熔剂(四硼酸锂-偏硼酸锂-溴化锂)、稀释比为1∶12、1 000 ℃熔融25 min制备熔片,应用X射线荧光光谱法(XRF)测试铁矿石中全铁、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰、二氧化钛、磷、硫、氧化钾、氧化钠、五氧化二钒、铬、镍、铜、锌、砷、铅、氧化钡等19种组分。通过标准物质、光谱纯物质、人工合成样品及化学定值样品制作校准曲线并进行分段回归。添加氧化钴作内标校正元素铁,应用康普顿散射线校正铜、锌、砷、铅,采用经验系数法校正其他14种组分,可有效克服测定各类铁矿石中各组分时基体效应的影响。对铁矿石样品进行精密度试验考察,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.13%~7.7%之间;对标准样品及未知样品进行准确度考察,测定值与认定值或湿法值一致。     

粉末压片-能量色散X射线荧光光谱法测定钛精矿中6种组分

采用化学湿法分析时,钛精矿中钛极易水解并形成难溶的偏钛酸析出,给分析带来极大的阻碍,同时分析周期长,方法繁杂。实验采用粉末压片法制样,能量色散X射线荧光光谱法(EDXRF)同时测定钛精矿中硫、磷、氧化锰、五氧化二钒、氧化钙、氧化镁。选取钛精矿粒度为40μm,以硼酸为粘连剂,压片压力为25MPa,保压时间为60s压制光滑、无裂痕的样片。选用4~5个钛精矿标准样品制作校准曲线,同时采用基本参数法进行基体效应的校正,各待测组分校准曲线的线性相关系数均不小于0.997,各组分检出限为0.00049%~0.076%。按照实验方法测定钛精矿样品中硫、磷、氧化锰、五氧化二钒、氧化钙、氧化镁,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)为0.71%~7.9%;方法用于测定两个钛精矿标准样品中硫、磷、氧化锰、五氧化二钒、氧化钙、氧化镁,测定值与认定值结果一致。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定萤石中硅铁镁钾钠磷硫

采用密闭微波消解技术对萤石试样进行预处理,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定萤石中硅、铁、镁、钾、钠(以氧化物计)以及磷、硫含量的分析方法。对试样的溶解进行探讨,结果表明:在微波消解的条件下,采用盐酸、硝酸和氢氟酸消解试样,样品溶解完全,且避免了硫、磷、硅等非金属元素的挥发损失。绘制校准曲线时采用在部分标准样品溶液中加入适量的氧化钾、硫、磷标准溶液和使用氧化钾、硫、磷及氧化镁含量范围宽的国外标准样品,使氧化钾、硫、磷及氧化镁的分析范围得到扩大。实验方法应用于萤石标准样品和实际样品的分析,测定值与认定值或X射线荧光光谱法(XRF)测定值一致,相对标准偏差 (RSD, n=10) 除磷外均小于5.0%。在样品中加入各成分的标准溶液进行加标回收试验,测得回收率为91.5%~109.0%。     

高频燃烧红外吸收法测定石灰石和白云石中硫

采用GB/T 3286.7—2014中的两种方法分别对石灰石和白云石中硫进行测定,样品不经过预灼烧直接用高频燃烧红外吸收法测定(简称直接法)所得结果会明显低于其经预灼烧法处理后再测定(简称预灼烧法)的结果。考虑到预灼烧法操作较为繁琐,实验对直接法测定结果偏低的原因进行分析,并对直接法的助熔剂条件进行了改进,建立了不用对样品进行处理,直接用高频燃烧红外吸收法测定石灰石和白云石中硫的方法。收集直接法和预灼烧法对白云石标准样品测定时产生的粉尘,采用X射线荧光光谱法(XRF)对其成分进行半定量测定,同时采用高频燃烧红外吸收法对其中硫再次测定。结果表明,直接法所得粉尘中氧化钙的质量分数约为7%、氧化镁的质量分数约为4%,而预灼烧法的粉尘中氧化钙和氧化镁的质量分数均小于0.1%;直接法所得粉尘中硫的质量分数为0.012%,预灼烧法所得粉尘中硫的质量分数仅为0.002%。这说明直接法测定时硫释放率偏低的主要原因可能与样品中高含量的碳酸钙、碳酸镁相关,推测认为:直接法测定时产生的二氧化碳气流将碳酸钙、碳酸镁分解生成的部分碱性氧化物氧化钙、氧化镁细粉带入仪器的低温气路区,造成氧化钙或氧化镁与二氧化硫酸性气体重新反应,最终导致直接法测定硫的结果偏低。实验在国家标准方法(GB/T 3286.7—2014)的助熔剂条件基础上,加入三氧化钼粉酸性氧化物以有效避免样品中的高含量碳酸钙、碳酸镁对测定的影响。改进后的测定条件为:称取0.20 g样品与0.5 g三氧化钼粉在坩埚中混合,再加入0.3 g锡粒、0.5 g纯铁和1.5 g钨粒。实验方法应用于石灰石和白云石实际样品中0.01%～0.27%(质量分数)硫的测定,分析结果与重量法或燃烧-碘酸钾滴定法一致,相对标准偏差(RSD,n=8)为0.8%～2.6%。