熔融制样-X射线荧光光谱法测定铝电解槽用干式防渗料中主次成分

介绍了X射线荧光光谱法测定铝电解槽用干式防渗料中主次量成分(三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁、二氧化钛、氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁)的方法。根据干式防渗料中主次成分的含量范围, 采用相似标样和高纯化学试剂配制校准样品建立校准曲线。试验表明, 以四硼酸锂与偏硼酸锂混合熔剂〔m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=12∶22〕熔融制样, 控制熔剂和试样比为10∶1, 在1 100 ℃温度下熔样, 以1滴溴化锂饱和溶液作脱模剂, 制备的样片测量效果较好。采用理论α系数或基本参数法校正元素间的吸收-增强效应。对拟定方法的精密度进行考察, 主量组分11次测定的相对标准偏差小于0.50%, 次量组分11次测定的相对标准偏差均小于5.0%。对干式防渗料实际样品和粘土标准样品进行准确度验证, 测量值与化学值或标准样品的认定值基本一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅锰合金和锰铁合金中硅锰磷铁

熔融制样-X射线荧光光谱法测定铁合金化学成分,关键技术是样品预氧化,以有效避免铂金坩埚受到侵蚀。试验以专用氧化剂预处理硅锰合金和锰铁合金样品,以四硼酸锂-混合熔剂(m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=67∶33)为熔剂熔融制备玻璃片,建立X射线荧光光谱法(XRF)测定硅锰合金和锰铁合金中硅、锰、磷、铁含量的方法。以碳含量校正烧失量对检测结果的影响,进一步探讨了氧化剂加入量、稀释比、熔融温度、熔融时间等条件对硅锰合金和锰铁合金中锰、硅、磷、铁含量的影响,得出最佳熔融条件。熔融制得的玻璃片均匀、光洁,满足XRF测定要求。各元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.25%~4.3%之间;测定结果与硅锰、锰铁标准物质认定值相符。     

高倍稀释熔融制样-X射线荧光光谱法测定铅锌矿中主次组分

将110 ℃烘干的样品在700 ℃高温焙烧后, 采用混合熔剂(m_LiB2O4∶ m_LiBO2∶ m_LiF=4.5∶1∶0.4)和样品以30∶1的质量比进行稀释, 加入2 g 硝酸铵为氧化剂, 加入溴化锂溶液为脱模剂熔融制样, 使用康普顿散射线内标法结合经验系数法对基体效应进行校正, 建立了测定铅锌矿石中铅、锌、铜、二氧化硅、三氧化二铝、全铁、二氧化钛、氧化锰、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、锑、铋、银15种组分的X射线荧光光谱分析方法。对国家铅锌标准物质GBW07163进行分析, 各组分的相对标准偏差(RSD)为0.29%～7.1%;分析不参加回归的国家铅锌矿石标准物质GBW07165、GBW07173, 结果与认定值相符, 完全满足日常生产的需要。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定铁水预处理脱硅消泡剂中主次成分

消泡剂采用四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂[m(Li₂B₄O₇)∶ m(LiBO₂)=67∶33],稀释比为1∶10,滴加5滴200 g/L溴化铵溶液做脱模剂,在950 ℃下熔融18 min制备熔片。采用石灰石标准样品中添加基准碳酸钠的合成校准样品来绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)对铁水预处理脱硅消泡剂中二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁和氧化钠等主次成分进行同时测定的方法。将烧失量作为消去组分处理,使用COLA模式校正,校正后的曲线能够准确测定未灼烧样品中主次成分的含量,大大缩短了分析时间。经验证,各组分测定结果的相对标准偏差(n=11)都在2%以内,消泡剂实际样品的分析结果与化学法分析结果吻合较好。     

高倍稀释熔融制样-X射线荧光光谱法测定镍矿石中主次成分

根据3种不同类型镍矿床选取了20个镍矿石标准物质绘制校准曲线,解决了镍矿石赋存状态的复杂性问题。采用混合熔剂(m(Li₂B₄O₇):m(LiBO₂):m(LiF)=4.5:1:0.4)和标准物质以质量比为40:1进行稀释熔融,加入1 g氧化剂LiNO₃、6滴加入脱模剂LiBr溶液(1 g/mL),针对Cu含量高的铜镍硫化矿样品在熔融时易脆裂和裂痕的问题,采用加入LiBr溶液后用混合熔剂完全覆盖的方法有效防止Br的挥发,成功地制备出高精度的玻璃熔片。建立了测定镍矿石中NiO、Cr₂O₃、CuO、PbO、MgO、ZnO、SiO₂、Al₂O₃、MnO、TiO₂、CoO、TFe₂O₃、CaO、K₂O、Na₂O、P₂O₅16种主次成分的定量分析方法。采用此方法分析GBW07147国家镍矿石标准物质,16种主次成分测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.09%～4.5%,对不参加建立校准曲线的GBW07148、GBW07196国家镍矿石标准物质进行分析,分析结果与认定值相符合,满足日常生产任务需要。     

X射线荧光光谱法测定钒渣、钒渣熟料和提钒尾渣中主次组分

以四硼酸锂-碳酸锂为熔剂,碘化铵做脱模剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定钒渣、钒渣熟料、提钒尾渣中二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰、五氧化二钒、氧化铬、磷、二氧化钛和全铁的分析方法。试验表明,在试样量为0.25 g、稀释比(m_样品∶m_熔剂)为1∶20、脱模剂用量为20 mg时熔样效果最佳。采用经验系数法对基体效应进行校正及谱线重叠干扰校正,测定钒渣样品各组分的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.10%~1.9%之间,检出限在35~460 μg/g之间。用标准物质和实际样品验证,测定结果与标准物质认定值和实际样品湿法测定值相符,能够满足日常分析的要求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定矾土中主次成分

准确测定矾土中的主次成分对确定钒土等级及选择冶炼生产工艺参数具有重要意义。矾土中10余种主次成分含量范围较宽,常需采用两种及以上分析方法分别进行测定。实验用矾土标准样品及成分与矾土相似的3个粘土标准物质绘制校准曲线,以变化理论α系数校正法对基体效应进行校正,以Spectra plus软件进行烧失量校正,建立了熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)对矾土中主次成分(Al₂O₃、CaO、MgO、P₂O₅、Fe₂O₃、TiO₂、MnO、SiO₂、K₂O、Na₂O)的测定。实验表明,以四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂(质量比为67∶33)为熔剂,控制样品稀释比为1∶23,将样品和熔剂搅拌均匀后加入1.0 g硝酸锂于600℃预氧化5 min,升至1 075℃熔融制样10 min,期间分3次加入共50 mg碘化铵为脱模剂,可制成均匀、透明的玻璃片。考察了Spectra plus软件和对样品...     

X射线荧光光谱法测定碳化钨粉中铁

碳化钨是一种由钨和碳组成的深灰色化合物粉末,常应用于生产各类硬质合金。为了消除颗粒效应,实验采用熔融方法制样,因碳化钨不能直接熔融,故先将碳化钨氧化成三氧化钨,按稀释比1∶10加入混合熔剂[m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=67∶33],加0.25 mL 500 g/L溴化锂溶液为脱膜剂,高频熔样机1 050 ℃熔融14 min,制备三氧化钨的熔融玻璃片。建立了X射线荧光光谱仪(XRF)测定碳化钨粉中铁含量的分析方法。在无合适含铁的碳化钨及三氧化钨标样的情况下,采用在三氧化钨基体中加入铁标准溶液(硝酸介质)的方式配制标样,采用变动的理论α影响系数法校正基体效应,校准曲线在铁质量分数0.01%～0.30%范围内相关系数为0.999。对三氧化钨标准样品进行分析,测定值与认定值一致;对碳化钨实际样品进行分析,铁的测定结果同国家标准的分光光度法一致,相对标准偏差(RSD,n=7)小于4.0%。     

熔融制样-X射线荧光光谱法快速测定富钛料中主次成分

以Li₂B₄O₇为熔剂,Li₂CO₃作助熔剂,NH₄I作脱模剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱法测定富钛料中SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、MnO、TiO₂、TFe的分析方法。试验表明,采用高温预氧化处理,解决了高钛渣样品中低价钛对铂黄金坩埚的腐蚀问题;在最佳试样量为0.4 g、稀释比(m_样品:m_熔剂)为1∶15、脱模剂使用量为20 mg时熔样效果最佳。采用经验系数法对基体效应进行校正后,测定富钛料样品中各成分的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.06%~0.84%之间。用标准物质和实际样品验证,测定结果与标准物质认定值和实际样品化学分析方法测定值相符,能够满足日常分析的要求。     

高频燃烧红外吸收法测定高锰不锈钢中痕量硫的助熔剂选择及其作用机理研究

针对高频燃烧红外吸收法测定高锰不锈钢中痕量硫的结果严重偏低现象,以Cr18Ni5Mn10Mo3和GH139高锰不锈钢为试验样品,考察助熔剂的种类、配比、加入顺序及称样量对测定的影响。同时,借助热分析仪对助熔剂的高温氧化行为进行了分析,探讨了助熔剂的作用机理,为助熔剂的选择提供了理论依据。试验结果表明,Cr18Ni5Mn10Mo3和GH139不锈钢的最佳助熔剂用量及样品加入顺序分别为0.5 g纯铁+0.25 g样品+0.5 g锡+2.5 g钨和0.5 g锡+0.7 g纯铁+0.20 g样品+0.5 g三氧化钼和五氧化二钒的混合物(m(MoO₃)∶m(V₂O₅)) +1.5 g钨。用本方法测定了2个高锰不锈钢标准样品中的硫量,测定值与认定值相符,测定结果的相对标准偏差分别为7.2%和4.5%（n=6）。     

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。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定深海沉积物中20种主次组分

深海沉积物中含有多种矿产资源,准确测定深海沉积物主次组分,对深海沉积物中矿产资源的开发利用有重要意义。实验采用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)准确测定了深海沉积物样品中Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、SO₃、Cl、K₂O、CaO、TiO₂、MnO、Fe₂O₃、Ba、Cu、Ni、Sr、V、Y、Zn和Zr等20种主次组分。由于深海沉积物样品中SO₃和Cl含量(0.10%~3.00%)较高及微量元素Cu、Ni、Sr、V、Y、Zn和Zr一般在5~600μg/g之间,为了准确测定这些组分,对熔融制样条件进行了详细探讨。由于SO₃及Cl在熔融时易挥发损失,实验分别在600℃和700℃进行两次预氧化,有效防止了SO₃及Cl在熔融时挥发损失。经试验,熔融温度选为1100℃,样品和混合熔剂(m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=67∶33)的质量分别是0.7000g和7.000g,熔片质量较好。为了使制备的各元素校准曲线既有一定的含量范围,又有适当含量梯度,除选用深海沉积物标准样品GBW07313~GBW07316外,还选用海洋沉积物标准样品GBW07333~GBW07336,并将它们按1∶1质量比混合制备校准样品,同时还用深海沉积物标样GBW07316与硫酸钠、氯化钠高纯试剂按一定的比例混合,制备成SO₃质量分数为1.00%和Cl质量分数为5.00%合成校准样品。用经验系数法校正谱线重叠效应,理论α系数校正基体效应。在选定的实验条件下,利用GBW07316标准样品制备12个熔片进行精密度考察,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD)在0.10%~4.6%;采用实验方法分别对标样及实际样品进行测定,主次组分的测定结果与标样的认定值及实际样品的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)结果基本一致。     

X射线荧光光谱法测定含碳化硅铝质耐火材料中9种组分

采用6.000 0 g四硼酸锂熔剂挂壁打底铂金坩锅,0.600 0 g试样、1.500 0 g硝酸钠、1.500 0 g过氧化钡混合后放入熔剂挂壁打底坩埚内,加50 mg 碘化铵为脱模剂,在750 ℃预氧化35 min,然后在1 100 ℃下熔融15 min,避免对铂金坩埚产生腐蚀,获得均匀的玻璃片。采用铝质耐火材料标准样品、碳化硅标准样品和纯试剂合成系列含碳化硅铝质耐火材料的校准样品,实现了X射线荧光光谱法(XRF)测定含碳化硅铝质耐火材料中氧化铝、总硅、氧化钾、氧化铁、氧化锰、氧化镁、氧化钙、二氧化钛、五氧化二磷等9组分。对含碳化硅的铝质耐火材料样品进行精密度考察,发现主含量组分氧化铝(w(Al₂O₃)=55.20%)和全硅(w(TSi)=22.50%)的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.20%、0.23%,其他组分的RSD在0.27%～13.3%之间。采用实验方法对以标准样品和纯试剂配制的含碳化硅铝质耐火材料合成标准样品和含碳化硅铝质耐火材料实际样品进行分析,并与合成标准样品的理论值及实际样品的湿法分析值进行比对,结果显示了较好的一致性。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定磷矿中12种组分

样品采用偏硼酸锂熔剂,加入溴化锂脱模剂、硝酸锂氧化剂在1 050℃高频熔样机上熔融4min,硝酸酸化提取定容后,采用基体匹配法配制校准曲线消除基体效应的影响,选取高盐雾化器进样直接用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定磷矿中五氧化二磷、氧化镁、氧化铁、氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化钾、氧化钠、二氧化钛、氧化锰、氧化锶、总硫。试验进行了熔剂与样品的稀释比、脱模剂选择、氧化剂选择、熔样温度、熔样时间、溶液酸度和溶液稳定性等条件试验,确定了最佳试验条件。方法检出限为0.000 2~0.025 8μg/g。按照实验方法测定磷矿样品中五氧化二磷、氧化镁、氧化铁、氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化钾、氧化钠、二氧化钛、氧化锰、氧化锶、总硫,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.48%~1.3%。按照实验方法测定GBW 07210、GBW 07211、GBW 07212共3个磷矿石标准样品中五氧化二磷、氧化镁、氧化铁、氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化钾、氧化钠、二氧化钛、氧化锰、氧化锶、总硫,测定值与认定值(或者国家标准方法 GB/T 1880—1995的测定值)基本一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱测定不锈钢渣中10种组分

采用玻璃片熔融方法制样,建立了X射线荧光光谱(XRF)分析不锈钢渣中氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁、氧化锰、三氧化二铬、二氧化钛、氧化镍和五氧化二磷的快速检测方法。以四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比1∶1)为熔剂,稀释比1∶24,在1 100 ℃下,静置5 min,摇摆20 min熔融,制得均匀不锈钢渣玻璃片。选用炉渣标准样品、三氧化二铬高纯试剂及镍标准溶液合成系列不锈钢渣校准样品,经X射线荧光光谱仪测定并绘制校准曲线,采用谱线重叠干扰校正系数和基体效应校正系数有效地消除了光谱干扰和基体效应。采用高纯氧化物和标准溶液配制不锈钢渣合成样品,采用实验方法对合成样品及生产样品进行分析,测定值与参考值或湿法测定值一致;精密度试验结果显示,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD, n=9)为0.34%~9.4%。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定含铝铬锆耐火材料中主次成分

对含铝铬锆新型耐火材料的化学成分分析,目前行业内没有匹配的标准物质和合适的X射线荧光光谱(XRF)分析方法,而是仍沿用传统湿法,操作相对繁琐且低含量的次成分灵敏度低。实验利用日本产既有标准物质铝锆硅JRRM708、JRRM710、矾土JRRM310作基质,分别加氧化铬、氧化锆基准试剂混配出不同浓度梯度的9个校准样片系列,每个校准样片称样0.2 g,采用m(四硼酸锂)∶m(偏硼酸锂)∶m(氟化锂)=65∶25∶10配比的混合熔剂,1∶30的稀释比,熔融温度1 100 ℃,以200 g/L溴化铵溶液为脱模剂,45 kV-75 mA激发条件,建立了XRF测定含铝铬锆耐火材料中主次成分的方法。主成分相关系数均不小于0.999,次成分的检出限均不大于0.014%。精密度试验表明,除了较低含量氧化硅的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.4%外,其他各成分均小于1%;对含铝铬锆耐火材料的常规试样进行分析,实验方法与化学湿法的一致性较好,满足含铝铬锆新型耐火材料对XRF的要求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定萤石中氟化钙和二氧化硅

萤石广泛应用于钢铁工业,作为炼铁、炼钢的助剂,对萤石质量进行评价的主要指标是氟化钙和二氧化硅的含量。采用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定萤石中氟化钙常采用氟谱线法和钙谱线法两种方法,若采用氟谱线法测定,会因无法消除萤石可能含有的氟化镁干扰,存在测定结果偏高的问题;若采用钙谱线测定,因测定得到的是钙的总量,还需再减去碳酸钙中钙量,方法较为繁琐。依据萤石中的碳酸钙可被稀乙酸溶解而氟化钙和二氧化硅不会被溶解的原理,采用10%(V/V)乙酸溶解样品后过滤,保留滤渣,实现了对样品中碳酸钙的分离。将残渣和滤纸灰化,将其与四硼酸锂-偏硼酸锂-氟化锂混合熔剂(m∶m∶m=65∶25∶10)、溴化钾混合熔融制成玻璃样片,实现了X射线荧光光谱法对萤石中氟化钙和二氧化硅测定。实验结果表明,氟化钙和二氧化硅校准曲线的线性相关系数达到0.997以上,方法中二氧化硅的检出限为0.089%。对萤石样品进行精密度考察,氟化钙和二氧化硅测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)分别不大于0.12%和0.92%。按照实验方法测定萤石标准样品和实际样品,标准样品中氟化钙和二氧化硅的测定值与标准值一致;实际样品中氟化钙的测定值与标准方法GB/T 5195.1—2017中EDTA滴定法测定值一致性较好,二氧化硅测定值与标准方法GB/T 5195.8—2017中硅钼蓝分光光度法测定值一致性较好。