本發(fā)明屬于化學(xué)分析檢測領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種同步測試鐵礦石中鐵、硅、鈣、鎂、鋁、鈦、錳、磷、硫的x熒光測定方法。

背景技術(shù)：

鐵礦石鐵、硅、鈣、鎂、鋁、鈦、硫、錳、磷含量是評價(jià)鐵礦石質(zhì)量的主要指標(biāo)，在鐵礦石進(jìn)廠檢驗(yàn)及進(jìn)出口貿(mào)易中，通常要求對以上組分進(jìn)行系統(tǒng)測試。其中鐵含量的高低因?qū)r(jià)格影響最為敏銳，供需雙方對測試結(jié)果準(zhǔn)確度最為關(guān)注。

采用x熒光光譜法對鐵礦石鐵、硅、鈣、鎂、鋁、鈦、錳、磷、硫9元素同步測試，目前還沒有國家標(biāo)準(zhǔn)。鐵含量的測試，國家標(biāo)準(zhǔn)gb6730.65-2009采用經(jīng)典的重鉻酸鉀容量法。硅、鈣、鎂、鋁、鈦、錳、磷7組分的測試國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t6730162-2005采用波長色散x熒光光譜法，s含量的測試國家標(biāo)準(zhǔn)6730.61-2005采用高頻燃燒紅外碳硫分析方法。

當(dāng)前，隨著鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的快節(jié)奏化和管理精益化，鐵礦石進(jìn)廠檢驗(yàn)量越來越大、化驗(yàn)頻次越來越多、時(shí)效要求越來快、而測試人員不增反減是行業(yè)普遍存在的現(xiàn)象，這就要求不斷提高分析測試技術(shù)水平，提高工作效率，達(dá)到分析準(zhǔn)確度和速度的同步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種波長色散-x射線熒光光譜法同步測試鐵礦石鐵、硅、鈣、鎂、鋁、鈦、錳、磷、硫9組分含量的方法，適用于鐵精粉、鐵粗粉、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、鐵礦石塊礦等原材料。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明通過試驗(yàn)熔融制樣條件，包括熔劑、熔融參數(shù)、鐵內(nèi)標(biāo)試劑，研究氧化鈷試劑的制備方法，將一定量的試樣與四硼酸鋰、碳酸鋰、及氧化鈷定量混合，在1050℃熔融，制成熔融樣片，采用有證標(biāo)準(zhǔn)樣品制作工作曲線樣品，以三氧化二鈷作為鐵的內(nèi)標(biāo)元素繪制鐵的工作曲線，由各元素特征x射線強(qiáng)度或強(qiáng)度比與標(biāo)準(zhǔn)值繪制工作曲線。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種同步測試鐵礦石中鐵、硅、鈣、鎂、鋁、鈦、錳、磷、硫的x熒光測定方法，所述方法包括如下步驟：

1樣品

1.1分析試樣應(yīng)按照gb/t10322.1和gb/t6730.1標(biāo)準(zhǔn)取樣和制樣，分析試樣應(yīng)充分干燥，粒度應(yīng)小于100μm。

2.2稱樣量：0.7000g±0.0001g。

2材料與試劑

2.1無水四硼酸鋰(li2b4o7，分析純以上純度)。

2.2無水碳酸鋰(li2co3，分析純以上純度)

2.3碘化鉀溶液(40％):稱取40g分析純碘化鉀溶于100ml純水中。

2.4鈷粉混合熔劑：稱取90.0000gli2b4o7倒入1000ml大燒杯中，加入20.0000gco2o3，30.0000gli2co3，90.0000gli2b4o7，用玻璃棒攪拌均勻后，分批轉(zhuǎn)移到鉑金坩堝中，加入ki脫模劑10-20滴，放入熔樣機(jī)中靜止熔融20min，取出待冷卻后，置于干燥器中保存。將融片倒入清洗干凈的研缽中，用振動(dòng)研磨機(jī)研磨180s,取出后檢查樣品粒度小于0.157μm，充分混勻后置于磨口瓶中備用。

3主要儀器與設(shè)備

3.1波長色散x-射線熒光光譜儀：儀器配置固定道及掃描道，能夠測量fe-kβ,co-kα,si-kα,ca-kα,mg-kα,al-kα,s-kα,p-kα,mn-kα,ti-kα10譜線。各譜線測試精度滿足jjg810-1993x熒光儀計(jì)量檢定技術(shù)規(guī)范要求。

3.2自動(dòng)熔融爐：融片機(jī)能夠長時(shí)間承受1050℃的高溫，具備20r/min的坩堝自轉(zhuǎn)功能及爐體30度搖擺功能。

3.3電子天平(精度0.0001g)

3.4鉑金坩堝(鉑95％+金5％，30-70ml)

3.5鉑金包頭坩堝鉗

4熔融樣片的制備

4.1稱取6.0000g～6.0010gli2b4o7于潔凈的1#燒杯中。

4.2稱取1.0000g±0.0002gli2co3，0.7000g±0.0001g鈷粉混合熔劑、0.7000g±0.0001g分析試樣于2#燒杯中。

4.3將第1#燒杯中三分之二的li2b4o7倒入2#燒杯，充分?jǐn)噭蚝筠D(zhuǎn)移到鉑金坩堝中。

4.4將1#燒杯中剩余的li2b4o7全部倒入鉑金中，覆蓋住已經(jīng)加入的料粉，滴加脫模劑3-7滴。脫模劑滴數(shù)根據(jù)坩堝光潔程度確定，光潔度粗糙時(shí)可適當(dāng)增加脫模劑用量，但最多不超過7滴。

4.5樣品熔融。用坩堝鉗將鉑金坩堝快速放入已預(yù)先升溫至1000-1050℃的熔樣機(jī)中，關(guān)閉機(jī)蓋，待溫度回溫至1000℃時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)熔樣程序按鈕。熔樣機(jī)按預(yù)先設(shè)定好的程序(表1)自動(dòng)熔融，熔融完成后取出，在耐火磚上放平，冷卻至室溫。檢查熔片測量面無裂紋、氣泡或結(jié)晶，有裂紋、氣泡或結(jié)晶時(shí)，熔片作廢，需重新稱樣熔融。

表1：熔樣機(jī)自動(dòng)熔樣程序設(shè)定

5x熒光儀測量條件

本發(fā)明使用的儀器測量條件見表2。

表2：x熒光儀測量條件

備注：光管電壓：50kv,電流：50ma,真空度：20pa。

6工作曲線建立

建立工作曲線時(shí)，選擇不少于8個(gè)能夠覆蓋分析試樣含量范圍的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品，按照步驟4制備融片，輸入標(biāo)準(zhǔn)樣品含量，在事先設(shè)定好的熒光儀測量條件下測量分析線強(qiáng)度，按照儀器程序建立標(biāo)準(zhǔn)值對測量強(qiáng)度或強(qiáng)度比的回歸模型。工作曲線回歸時(shí)，鐵回歸曲線采用鈷內(nèi)標(biāo)校正法，以標(biāo)準(zhǔn)值對fe-kβ/co-kα的強(qiáng)度比進(jìn)行回歸，其它元素以標(biāo)準(zhǔn)值對分析線強(qiáng)度回歸?；貧w模型均采用一次線模式。

使用預(yù)先建立好的工作曲線測試未知樣品之前，每天應(yīng)至少測試一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，以驗(yàn)證測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。驗(yàn)證值與標(biāo)準(zhǔn)值之差小于標(biāo)樣允許差時(shí)，可進(jìn)行未知試樣的測試，否則應(yīng)進(jìn)行工作曲線標(biāo)準(zhǔn)化或重新建立工作曲線。

7樣品測試

將分析試樣按照步驟4制備玻璃融片，將制備好的玻璃融片放入x熒光儀樣品盒中，選擇事先繪制的工作曲線，輸入樣品編號，進(jìn)行測試，顯示分析結(jié)果。

本發(fā)明在深入試驗(yàn)與研究的基礎(chǔ)上，提出了一種x熒光法同時(shí)測試鐵礦石9組分的分析技術(shù)方法。該方法在進(jìn)廠鐵礦石檢驗(yàn)中得到實(shí)踐應(yīng)用，應(yīng)用效果良好。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鐵礦石9組分的同步測試，測試結(jié)果準(zhǔn)確度不低于相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)方法準(zhǔn)確度指標(biāo)，同時(shí)使鐵礦石9組分系統(tǒng)分析的方法由3個(gè)方法減少為1個(gè)，簡化了測試流程，縮短了測試周期，降低了測試工作的勞動(dòng)強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。

以下實(shí)施例對一系列鐵礦石國家標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測試，并對進(jìn)廠鐵礦石檢驗(yàn)樣品進(jìn)行檢測。試樣制備按照gb/t10322.1和gb/t6730.1標(biāo)準(zhǔn)取樣和制樣，分析試樣應(yīng)充分干燥，粒度應(yīng)小于100μm。所用藥品、試劑、及儀器如下：

1無水四硼酸鋰(li2b4o7，分析純以上純度)。

2無水碳酸鋰(li2co3，分析純以上純度)

3碘化鉀溶液(40％):稱取40g分析純碘化鉀溶于100ml純水中。

4鈷粉混合熔劑：稱取90.0000gli2b4o7倒入1000ml大燒杯中，加入20.0000gco2o3，30.0000gli2co3，90.0000gli2b4o7，用玻璃棒攪拌均勻后，分批轉(zhuǎn)移到鉑金坩堝中，加入ki脫模劑10-20滴，放入熔樣機(jī)中靜止熔融20min，取出待冷卻后，置于干燥器中保存。將融片倒入清洗干凈的研缽中，用振動(dòng)研磨機(jī)研磨180s,取出后檢查樣品粒度小于0.157μm，充分混勻后置于磨口瓶中備用。

5波長色散x-射線熒光光譜儀：日本rikaku公司smx12型波長色散x熒光光譜儀。

6自動(dòng)熔融爐：日本島津

7電子天平：mettlertoledoal104型

8鉑金坩堝(鉑95％+金5％，30-70ml)

9鉑金包頭坩堝鉗

實(shí)施例1:

稱取磁鐵礦標(biāo)準(zhǔn)樣品(標(biāo)樣編號gsb(e)010349)0.7000g，稱取6.0002gli2b4o7于潔凈的1#燒杯中，稱取1.0000g±0.0002gli2co3(4.2),0.7000g±0.0001g鈷粉混合熔劑、0.7001g分析試樣于2#燒杯中。將第1#燒杯中三分之二的li2b4o7倒入2#燒杯，充分?jǐn)噭蚝筠D(zhuǎn)移到鉑金坩堝中。將1#燒杯中剩余的li2b4o7全部倒入鉑金中，覆蓋住已經(jīng)加入的料粉，滴加ki溶液(40％)5滴。將鉑金坩堝放入已預(yù)先升溫至1050℃的熔樣機(jī)中，關(guān)閉機(jī)蓋，待溫度回溫至1000℃時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)熔樣程序按鈕。熔樣機(jī)按預(yù)先設(shè)定好的程序(靜止熔融8min，搖擺熔融12分鐘)自動(dòng)熔融，熔融完成后取出，在耐火磚上放平，冷卻至室溫。將融片用x熒光儀預(yù)先設(shè)定的測量條件和工作曲線測試，結(jié)果見表3.

表3.實(shí)施例1測試結(jié)果

實(shí)施例2:

稱取磁鐵礦標(biāo)準(zhǔn)樣品(標(biāo)樣編號gsb03-1805-2005)0.7000g，稱取6.0002gli2b4o7于潔凈的1#燒杯中，稱取1.0000g±0.0002gli2co3(4.2),0.7000g±0.0001g鈷粉混合熔劑、0.7001g分析試樣于2#燒杯中。將第1#燒杯中三分之二的li2b4o7倒入2#燒杯，充分?jǐn)噭蚝筠D(zhuǎn)移到鉑金坩堝中。將1#燒杯中剩余的li2b4o7全部倒入鉑金中，覆蓋住已經(jīng)加入的料粉，滴加ki溶液(40％)5滴。將鉑金坩堝放入已預(yù)先升溫至1050℃的熔樣機(jī)中，關(guān)閉機(jī)蓋，待溫度回溫至1000℃時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)熔樣程序按鈕。熔樣機(jī)按預(yù)先設(shè)定好的程序(靜止熔融8min，搖擺熔融12分鐘)自動(dòng)熔融，熔融完成后取出，在耐火磚上放平，冷卻至室溫。將融片用x熒光儀預(yù)先設(shè)定的測量條件和工作曲線測試，結(jié)果見表4.

表4.實(shí)施例4測試結(jié)果

實(shí)施例3:

稱取磁鐵礦標(biāo)準(zhǔn)樣品(標(biāo)樣編號gsb(e)010347)0.7000g，稱取6.0001gli2b4o7于潔凈的1#燒杯中，稱取1.0001gli2co3(4.2),0.7000g鈷粉混合熔劑、0.7000g分析試樣于2#燒杯中。將第1#燒杯中三分之二的li2b4o7倒入2#燒杯，充分?jǐn)噭蚝筠D(zhuǎn)移到鉑金坩堝中。將1#燒杯中剩余的li2b4o7全部倒入鉑金中，覆蓋住已經(jīng)加入的料粉，滴加ki溶液(40％)5滴。將鉑金坩堝放入已預(yù)先升溫至1050℃的熔樣機(jī)中，關(guān)閉機(jī)蓋，待溫度回溫至1000℃時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)熔樣程序按鈕。熔樣機(jī)按預(yù)先設(shè)定好的程序(靜止熔融8min，搖擺熔融12分鐘)自動(dòng)熔融，熔融完成后取出，在耐火磚上放平，冷卻至室溫。將融片用x熒光儀預(yù)先設(shè)定的測量條件和工作曲線測試，結(jié)果見表5.

表5.實(shí)施例3測試結(jié)果

實(shí)施例4:

稱取磁鐵礦標(biāo)準(zhǔn)樣品(標(biāo)樣編號gsb(e)010347)0.7000g，稱取6.0000gli2b4o7于潔凈的1#燒杯中，稱取1.0001gli2co3(4.2),0.7000g鈷粉混合熔劑、0.7000g分析試樣于2#燒杯中。將第1#燒杯中三分之二的li2b4o7倒入2#燒杯，充分?jǐn)噭蚝筠D(zhuǎn)移到鉑金坩堝中。將1#燒杯中剩余的li2b4o7全部倒入鉑金中，覆蓋住已經(jīng)加入的料粉，滴加ki溶液(40％)5滴。將鉑金坩堝放入已預(yù)先升溫至1050℃的熔樣機(jī)中，關(guān)閉機(jī)蓋，待溫度回溫至1000℃時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)熔樣程序按鈕。熔樣機(jī)按預(yù)先設(shè)定好的程序(靜止熔融8min，搖擺熔融12分鐘)自動(dòng)熔融，熔融完成后取出，在耐火磚上放平，冷卻至室溫。將融片用x熒光儀預(yù)先設(shè)定的測量條件和工作曲線測試，結(jié)果見表6.

表6.測試結(jié)果

最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。