X射线荧光光谱法测定石灰石、冶金石灰中氧化钙、氧化镁、二氧化硅、磷.pdf

1 6 AN HU I ME T A L L UR GY 2 O l 2年第 3期 X射线荧光光谱法测定石灰石、 冶金石灰中 氧化钙 、 氧化镁 、 二氧化硅、 磷 奚居柏 何 雪峰 马 鞍 山钢铁股 份有 限公 司 摘要建立 了 X射 线荧光光谱 法测定石灰石 、 冶金 石灰中氧化钙 、 氧化镁、 二氧化硅和磷 的方法。试样以四 硼酸 锂做 熔荆 、 溴化铵做脱模 剂制备玻 璃熔片 ， 以标 准物质和 高纯碳酸钙制 备标 准样片做校 正曲线 ， 应 用基拳参数 法进 行校正回 归， 试样测 定结果的相对 标准偏差 n 一1 0 RS 1 在 0 ． 2 0 ～3 ． s O 之 间。用化学 法同时进 行 比对试 验 ， 两种 方 法 的 测 定 结 果 相 符 ， 满 足 石 灰 石 、 冶金 石 灰 的 检 测 需 求 。 关 键 词 X射 线 荧 光 光 谱 法石 灰 石 冶金 石 灰 熔 融 相 对标 准偏 差 De t e r m i n a t i o n o f Ca l c i u m Ox i d e，M a g n e s i u m Ox i d e ，S i l i c o n Di o x i d e a n d Pho s p h o r u s i n Li me s t o ne a nd M e t a l l u r g i c a l Li me u s i ng XRF Xi J u b a i He Xu e f e n g Ma a n s h a n Ir o n St e e l Oo ．L t d ． Ab s t r a c t A met h o d t o d et e r mi n e c al ciu m ox i d e，ma gn esiu m o xi d e，s i l i c on di o xi d e a nd p h os ph or u s i n l i mes t on e a n d me t a l lu r g i c a l l i me b y u s i n g X r a y f l u o r e s c e n c e s p e c t r o me t r y X R F wa s e s t a b l i s h e d．L i f h i u m t e t r a b o r a t e wa s u s e d as f l u xing ag en t an d a mmo niu m b r omide a s mou l d l u br i c an t t o pr ep ar e g l a s s f u s e pi e c e，wh i l e s t an d ar d ma t er i a l a n d high - pu r l t y c al c i u m c a r bo n at e was u s ed t o p r ep ar e s t an d ar d s a mp l e p i ec e f or c al i br a t i o n c u r v e；a n d f u nd a me nt al pa r a met er met h o d was ad op t e d t o c al i br a t e r eg r es s i o n．Th e r el at iv e s t a n da r d d ev i at ion n 1 0 RSD of s amp l e mea s u r emen t s r a n ge d b et we en 0． 2 O％ - 3． 5 0％ ．Compa r at ive t e s t s we r e ca r r ied o ut s i mult a n eou s ly us i n g ch emica l met h o d． Me as u r e men t r es u l t s o f t h e t wo met h o ds wer e i n c on f or mi t y，s a t i s f yin g t h e r e qu i r emen t s o f l imes t o n e a n d me t al lur gi c al l i me a n al y sis． Ke y wo r d s XRF l i me s t o n e met al l u r gi c al l i me mel t i n g RSD 0 前 言 作为冶金生产辅料的石灰石、 冶金石灰 ， 其化学 成分氧化钙、 氧化镁、 二氧化硅、 磷的传统分析方法 是化 学法 ， 分 析周期 长 、 操作 繁琐 、 效率 低 ， 并且 对 主 要 成 分 C a O、 S i 0 的测 定 有 较 大 的误 差 ， 越 来 越 不 适应快速生产节奏需要 。x射线荧光光谱法应用于 石灰石测定 已有报道【 1 ] ， 但未见 x荧光分析 冶金 石灰的应用 ， 其主要原因是冶金石灰易吸潮 、 无标准 物质 ， 不能有效建立 X荧光分析工作 曲线 ， 且 x荧 光分析冶金石灰结果的准确性较难验证。本工作采 用 X射线荧光光谱玻璃熔融法分析 了石灰石、 冶金 石灰 中氧化钙、 氧化镁 、 二氧化硅和磷量 ， 用石灰石 、 高纯碳 酸钙 等标 准物质 配成 不 同含量 梯度 的系列 校 准样 ， 制作工作曲线 ， 方法简便快捷 ， 准确度满意 。 1 试验部分 1 ． 1仪器 和试 剂 P W2 6 4 0多道同时式 x射线荧光光谱仪 ， 高温 电阻炉 ， NH B r溶 液 0 ． 2 0 0 0 g ／ mL ， 四硼 酸 锂 、 碳 酸钙为高纯试剂 ， 其余试剂为分析纯。 1 ． 2仪 器工作 条件 各元 素测 定条 件见 表 l 。 1 ． 3试 验方法 1 ． 3 ． 1 标准样 品的制备 作者简介 奚居柏 ， 高级工程 师， 安徽省马鞍 山市 2 4 3 0 0 0 马钢检 测中心 2 0 1 2年第 3期 安 徽 冶 金 1 7 表 1 各元素测定条件 试验选用石灰石标准样品和高纯碳酸钙配制的 模拟标准样 品， 得到一 系列有梯度的标准样 品建立 工作曲线 标准样片应 存放于干燥器 内 ， 部分标 准 样 品见表 2 。 表 2 标 准样 品中各元素的含量 ％ 1 ． 3 ． 2 样 品分 析 称取试样 0 ． 4 0 0 O g ， 四硼酸锂 8 ． O 0 0 g ， 硝 酸铵 0 ． 4 0 0 O g ， 硼酸 0 ． 3 0 0 O g于称量瓶 中， 混匀后转移 至铂金坩埚中， 注入溴化铵溶液 0 ． 6 mL 。将坩埚置 于 1 1 5 0 ℃ 马弗 炉 内熔 融 ， 试 样 熔 融充 分 后 ， 取 出坩 埚 摇 匀并赶 尽 气泡 ， 将 坩埚 水平 放置 于耐 火砖 上 ， 自 然冷却成稳定的玻璃片 ， 取出放于干燥器中冷却后 ， 按仪器工作条件测定。 2 结果与讨论 2 ． 1 熔样 比例的选择 分别采用熔剂与样品 以质量 比 81 、 1 6l和 2 0 1的熔样 比例 ， 在其他条件完全相 同的情 况下 ， 熔融制备玻璃样片。试验表明 采用 2 01的熔样 比例 ， 熔融物的流动性较好 ， 样片易与坩锅剥离。考 虑到冶金石灰高 C a O含量的测量误差 ， 试验选择熔 样 比例为 2 0 1 ， 此时 C a 0和微量元素 P的线性关 系都较好 ， 并且可以不用考虑 I L的影响。 2 ． 2 熔 样温 度 的选择 分别选择在 1 0 5 0 、 1 1 0 0 、 1 1 5 0和 1 2 0 0 ℃进行 熔 融温度 试验 。结果 表 明 在 l 0 5 0和 1 1 0 0 ℃熔 融 试样 ， 样品的流动性较差 ， 易碎 ， 不 宜成形 ； 在 l 1 5 0 和 1 2 0 0 ℃熔样 时， 样 品的流动 性、 韧性都 比较好 。 因此， 试验采用 1 1 5 0 ℃熔融试样 。 2 ． 3熔样 时 间的选择 分别选用 1 O 、 1 2和 1 5 mi n的熔样 时间进 行熔 融 ， 随 着熔样 时 间 的增 加 ， 测 定 强 度 的重 现 性 增 加 ， 但超过 1 2 mi n后这种重 现性不是很 明显 。为保证 结果的重现性并尽量缩短分析时间， 试验选择熔融 时 问 为 1 2 mi n 。 2 ． 4工作 曲线 按仪器工作条件对标准样品进行测定 ， 以各元 素含量为横 坐标 ， 荧光强度 为纵坐标 ， 进行线性 回 归 ， 各元素的线性 回归方程 、 相关系数和线性范围见 表 3 。 表 3 线性 回归方程 、 相关 系数和线性范围 2 ． 5漂 移校 正 采用两点漂移校正 ， 选择理化性能稳定 、 元素计 数率稳定 的样 品作漂移校正样。漂移校正样制备按 1 ． 3 ． 2步骤进行 。漂移校正样应存放于干燥器 内。 2 ． 6方法 的精 密度 使用熔片法 ， 对同一标准物质平行制备 1 0 个样 片 ， 按仪器工作条件进行测定 ， 再将其中的一片重复 测定 1 0次 ， 方法与仪器 的精密度结果见表 4 。 表 4 精密度试验结果 n l O 2 ． 7方 法的 准确 度 1 8 A N HU I ME T A L L U RG Y 2 0 1 2年第 3 期 按试验方法对 石灰石标准物质、 冶金石灰分别 用本法和化学法进行测定 ， 结果见表 5 。 表 5方 法 的 准 确 度 3 结语 本工作采用四硼酸锂熔剂制备玻璃片 ， 用 X射 线荧光光谱法测定石灰石 、 冶金石灰样品中氧化钙、 氧化镁 、 二氧化硅、 磷含量 ， 方法简便 ； 从表 5的结果 看 出， 允许差在 国家标准要求的范 围内， 本法分析值 与标准值／ 化学法分析值之间的偏差较小 ， 满足国家 标准分析误差的要求 ， 结果准确可靠。 参考文献 1 YS ／ T7 0 3 2 O 0 9 X射 线 荧光 光 谱 法测 定 石 灰 石 中 c a 、 Mg O、 S i O2 含量． 2 何 春根 ， 殷兵 ， 董莉 等． x射线 荧光 光谱 法测定 白云 石 、 石 灰 石 中氧 化 钙 、 氧 化 镁、 氧 化硅。 江 西 冶 金 ， 2 0 0 8 5 29 31． 上 接 第 9页 因此， 热轧板晶粒越大 ， 冷轧变形组织 中剪切带的分 布密度越高， 成品织构 中高斯织构的强度越高。此 外 ， 对硅 钢性 能不 利 的 纤 维 织 构 取 向 的再结 晶 晶 核更 容 易在 热轧 板 的原 始 晶界 处 形 核 。因 此 ， 热 轧 板晶粒越大 ， 原始晶界越少 ， 成品中 纤维织构的强 度越低 。 4 结语 1 C S P工艺生产 热轧板常化 温度9 0 0 ℃时 ， 由于第二相固溶 而随后 弥散析 出， 阻碍了成品再结 晶晶粒的长大， 晶粒反而 细 化 。 2 C S P工艺 生产热轧板 常化 温度 9 o o C时 ， 随温度 的升 高铁损 增加 ， 磁感 变化 不大 。 3 对于 C S P工艺流程生产该电工钢， 最佳热轧 板 常 化温度 约 为 9 0 0 ℃ 。 参 考 文 献 1 毛新平． 薄板 坯连铸 连轧技 术综述． 冶 金丛 刊 ， 2 0 0 4 ， l 5 0 2 3 5 ． 2 刘光穆 ， 郑柏平 ， 焦国华． 薄板坯 与厚 板坯 生产 电工 钢的 比较 与分析 ． 钢铁 ， 2 0 0 4 ， 3 9 1 0 2 8 ． 3 J o n g Ta e P a r k， J e r z y A S z p u n a r．E v o l u t i o n o f Re c r y s t a l l i z a t i o n Te x t u r e i n No n o r i e n t e d El e c t r i c a l S t e e l s ． Ac t a M a t e r i a l i a ， 2 0 0 3， 5 1 3 O 3 7 ． 收稿 日期2 O l 1 0 9 ～l 5