X射線熒光光譜法分析鐵礦中的全鐵及其它成分的含量

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標準 ISO 9516

♦ ISO9516-1-2003

  Iron ores—Determination of various elements by X-ray fluorescence spectrometry—  Part 1: Comprehensive procedure

♦ Fe 的分析結果僅供參考

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國家標準GB/T 6730.62-2005

♦ GB/T6730.62 鐵礦石鈣、硅、鎂、鈦、磷、錳、鋁和鋇含量的測定 波長色散X射線熒光光譜法

♦ 起草單位：包頭鋼鐵公司

♦ 參考ISO9516-1992

♦ 比ISO9516-1992標準少了S、K、Fe，多了Ba（我國西部地區的鐵礦含有Ba）

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檢驗檢疫行業標準SN/T 0832-1999

♦ SN/T 0832-1999 進出口鐵礦石中鐵、硅、鈣、錳、鋁、鈦、鎂、磷的測定 波長色散X射線熒光光譜法

♦ 起草單位：遼寧出入境檢驗檢疫局和上海出入境檢驗檢疫局

♦ 非等效采用 ISO9516-1992 和 JIS M8205-1983

♦ 分析的元素少，含量范圍窄。Fe含量僅作參考

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日本工業標準JIS M8205-2000

♦ 日本工業標準JIS M8205-2000

♦ 一個靈活參照ISO9516-1992的標準方法。

♦ 分析Si、Mn、P、S、Cu、Ti、Al、Ca、Mg、Cr、V、Fe（Fe含量僅作參考）

♦ 通過改進制樣方法，提高S、As、K、Na等元素的測量準確度

♦ 采用*的基體校正方法，提高Fe的測量準確度

分析范圍

制樣參數的優化

樣品是否需要先灼燒？

♦ SN標準和GB標準要求先測量LOI，然后再熔融制樣

♦ 樣品灼燒帶來的問題：在1000℃的馬弗爐中恒重時，S、K、As易揮發組分會揮

♦ Bruker的鐵礦制樣方法

分析原樣，不灼燒

S的校準曲線

As2O3的校準曲線

標準偏差：0.0014%

鐵礦中全鐵（T.Fe）的分析

基體的影響

鐵礦的組分變化很大

♦ Fe的品位：富礦、貧礦

♦ 鐵礦的種類：赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、球團礦、燒結礦…

基體校正中存在的問題

♦ 鐵礦中存在易燒失的組分和亞鐵，在熔融制樣時會揮發或氧化，即存在燒失量或燒增量。在進行基體校正，計算理論α影響系數時，如果樣品中各組分的含量不清楚，合量沒有在100%左右，會引起α影響系數的計算誤差

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SN/T 0832-1999

♦ 經驗系數法

♦ 理論α系數法

♦ 樣品在熔融前先灼燒，灼燒后的樣品中各組分的合量約100%，可以進行較準確的理論α系數校正

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GB/T 6730.62-2005

♦ 基體校正方法：自洽校正系數法

♦ 樣品在熔融前先灼燒

♦ Fe不報結果，只用于校正Fe對其它元素的影響

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ISO 9516-1-2003

♦ 基體校正方法：消去燒失量的理論α系數法

♦ 用人工配制的標準試料片，和的計算程序計算校正系數。

♦ 消去燒失量的計算方法

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Bruker的基體校正方法
變動的理論α系數校正

Spectra plus軟件提出了一種新的基體校正方法：變動的理論α影響系數。其基本思路是：根據每一個標準樣品或每一個未知樣的濃度計算適應每一個樣品的理論α影響系數。這樣，含量范圍從0.01%到100%的成分，通過變動的理論α影響系數校正，其含量和X射線熒光信號能成很好的線性關系。而不用將一條曲線人為地分成幾段。

通常的燒失量校正方法：

♦ 先分析燒失量，將灼燒后的樣品熔融制樣分析，然后根據燒失量反算

♦ 先分析燒失量，將燒失量輸入到基體校正公式進行校正

Spectraplus軟件的解決方法

未知燒失量校正方法

不用測量燒失量，軟件會根據其它分析成分估算一個LOI，然后經過多次迭代和擬和，不用知道燒失量也可以進行準確的燒失量校正

Fe2O3的校準曲線

標準偏差：0.19%,含量范圍：5.44%~99.89%

T.Fe的分析結果

♦ 比對了43個標準樣品，
除了一個樣品的偏差為0.47%，其余均小于0.4%

♦ 比對了50個日常分析樣品
有2個樣品的偏差為0.44%,2個樣品的偏差為0.41%，其余均小于0.4%

♦ 已有部分鋼廠，用XRF替代濕法化學進行日常檢測。

♦ 可以為化學分析結果做監控

未知燒失量校正方法與消去燒失量校正方法

♦ 未知燒失量校正方法，通過擬合一個LOI，采用理論α影響系數校正基體效應。其關鍵點是擬合的LOI要準確。所以要求對樣品進行全元素分析。

♦ 消去燒失量校正方法，將LOI對Fe的理論α影響系數強制為零，然后修正其它元素（包括Fe）對Fe的理論α影響系數。

♦ 消去燒失量校正方法，不能校正LOI對熔融玻璃片的稀釋比的影響。未知燒失量校正方法在算法上考慮更全面。

♦ 以12:22(Li2B4O7:LiBO2=12:22)為熔劑制備鐵礦熔融玻璃片，用S8 Tiger型波長色散X射線熒光光譜儀測定鐵礦石中的T.Fe、Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P、S、K2O、CaO、TiO2、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sn、Ba、Pb等21組分。測量可與濕法化學分析結果相符

♦ 通過優化制樣條件，選擇合適的熔劑、熔融溫度、脫模劑、氧化劑等，抑制了S、As、K等元素在熔融時的揮發，也提高了Fe等主量元素的制樣精密度。

♦ 采用未知燒失量校正方法擬合燒失量，通過理論α影響系數校正基體效應，提高了T.Fe的測量準確度，滿足了日常檢測的需要。