X熒光光譜法測定釩渣中的鈣、鋁、硅、鎂、錳、鈦、釩、磷元素的含量

孫素珍（河鋼承鋼，檢驗檢測中心，河北承德 067102）

X熒光光譜法測定釩渣中的鈣、鋁、硅、鎂、錳、鈦、釩、磷元素的含量

孫素珍（河鋼承鋼，檢驗檢測中心，河北承德 067102）

利用X射線熒光光譜儀測定釩渣中的鈣、鋁、硅、鎂、錳、鈦、釩、磷等主要化學(xué)成分的含量.采用自制標樣繪制校準曲線，利用光譜干擾校正系數(shù)和基體效應(yīng)校正系數(shù)消除光譜干擾和基體效應(yīng)。試驗結(jié)果表明：該方法簡便快速、有良好的精密度和準確度，各元素相對標準偏差小，能夠為生產(chǎn)及時提供可靠數(shù)據(jù)。

X射線熒光光譜；釩渣；鈣、鋁、硅、鎂、錳、鈦、釩、磷；

釩渣是對含釩鐵水在提釩過程中經(jīng)氧化吹煉得到的或含釩鐵精礦經(jīng)濕法提釩所得到的含氧化釩的渣子的統(tǒng)稱。它是冶煉和制取釩合金和金屬釩的原料。對釩渣中P、CaO、SiO2、MgO、MnO、TiO2、Al2O3以及Fe的含量均有限制性的規(guī)定。釩渣中V2O5和其他組分的含量決定釩渣的品質(zhì)。因此，為了保證釩渣品位，需要對釩渣中的各元素進行分析，目前釩渣國家標準中釩采用硫酸亞鐵銨滴定法測定五氧化二釩量；硅采用高氯酸脫水重量法測定二氧化硅量，鈣、鎂、鋁含量采用EDTA滴定法測定，磷采用鉍磷鉬藍光度法測定，錳和鈦也是采用化學(xué)濕法單獨測定，化學(xué)檢測方法不僅操作繁瑣，檢驗周期長，還不能夠為生產(chǎn)及時提供可靠數(shù)據(jù)，因此需要開發(fā)一種同時、連續(xù)、直接、快速測定釩渣全成分的檢測方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

(1)X射線熒光光譜儀

(2)自動熔樣爐

(3)電子天平

(4)鉑金坩堝

(5)高純混合試劑(67%四硼酸鋰+33%偏硼酸鋰):

(6)溴化鋰溶液:濃度0.400克/毫升。

2.2 測定條件

通過實驗最終獲得了元素的最佳測定條件，光管電壓70V光管電流40I。

2.3 工作曲線的繪制

由于國內(nèi)外釩渣標準樣品較少，所以工作曲線的繪制采用生產(chǎn)樣品化學(xué)定值繪制，按上訴條件測量定值的生產(chǎn)樣品不同元素熒光強度，對應(yīng)相應(yīng)標準含量，利用X射線熒光光譜儀配置的分析軟件建立曲線。

2.4 工作曲線的選擇

先選取其中一個樣片，使用X-熒光光譜儀對其進行鈣、鋁、硅、鎂、錳、鈦、釩、磷元素的測角儀2倍θ角掃描，觀察最大特征峰強度位置，記錄實際最佳2倍θ角度；進行能譜圖描跡，根據(jù)峰面積和位置選擇最佳PHD窗口起始點和寬度，利用以上兩個參數(shù)建立各元素的釩渣專用譜線，以達到最大的檢測靈敏度。將繪制工作曲線樣片進行測定，使用測角儀和流量正比計數(shù)器測定元素強度，以濃度為橫坐標、強度為縱坐標分別擬合鈣、鋁、硅、鎂、錳、鈦、釩、磷元素的工作曲線，分析各元素受到的干擾類型和大小，使用軟件自帶的校正方式扣除干擾，最終得到理想的分析工作曲線。

2.5 工作曲線驗證

首先選取一個釩渣標準物質(zhì)，使用相同的制樣方法制樣，進行穩(wěn)定性試驗。由于每臺快速熔樣爐有六個坩堝托架，故每批可以制得6個樣片。在不同時間、不同熔樣爐進行多批制樣，用熒光儀進行分析，將每批6個樣片之間以及不同批次之間的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)地比對，通過實驗數(shù)據(jù)比對，保證工作曲線的準確。

2.6 分析步驟

依次稱取8.0000克熔劑、0.7000克硝酸鋰、0.5000克樣品、置于鉑黃坩堝中，用玻璃棒攪勻后加入溴化鋰溶液6滴。將鉑黃坩堝放入1000℃熔樣爐中熔融15分鐘后取出，冷卻至室溫后于取出，待測。

3 結(jié)果與討論

3.1 方法的準確度實驗

采用釩渣標準樣品YSBC19808和YSBC19810對方法進行準確度實驗，分析結(jié)果的準確性實驗數(shù)的誤差在允許范圍內(nèi)。

3.2 方法的精密度實驗

用上述實驗步驟對釩渣標準樣品YSBC19809進行重復(fù)測量10次。測定釩渣標準樣的結(jié)果RSD(%)小，反應(yīng)出測定結(jié)果的精密度較好。

3.3 不同方法的比對

用上述實驗步驟對兩個實際生產(chǎn)的樣品進行不同方法的比較，X熒光測定值和化學(xué)方法測定值的差值小，符合生產(chǎn)檢測的要求。

4 結(jié)語

(1)由分析結(jié)果可以看出，本方法的準確度好，精密度高，分析值與經(jīng)典的化學(xué)分析值之間的偏差較小。為保證該方法能滿足生產(chǎn)要求，在正式投入生產(chǎn)前我們進行了大量的跟蹤監(jiān)控實驗，即生產(chǎn)試樣的X熒光光譜法檢測與化學(xué)濕法手工檢測同時進行，通過大量跟蹤對比數(shù)據(jù)，證明該方法準確快速，大大提高了檢驗質(zhì)量和檢驗效率，同時節(jié)約人力物力，完全可以應(yīng)用于生產(chǎn)檢驗。

(2)取消了流動劑無水碳酸鈉的稱量，降低勞動強度，節(jié)約費用，提高效率

(3)使用X熒光熔片法代替化學(xué)法分析釩渣中的鈣、鋁、硅、鎂、錳、鈦、釩、磷元素，有針對性的進行梯度工作曲線繪制，使用化學(xué)方法定期監(jiān)控數(shù)據(jù)準確性，既達到了指導(dǎo)生產(chǎn)的目的，又使檢驗效率提高了近10倍。同時減少了危險化學(xué)品的使用，降低了人工成本，節(jié)約大量費用。

[1]顧定生.應(yīng)用X射線熒光光譜法分析Delom鎳基合金粉末[A].中國理學(xué)）GRF光譜儀論文集[C].北京：地礦部巖礦測試技術(shù)研究所，1997.

[2]張喬，田一光，童曉民.X射線熒光光譜法測定平爐渣中主成分[J].理化檢驗-化學(xué)分冊,2006,42(9):186.

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