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鐵
鐵是地殼含量第四高的元素,在整個(gè)地殼中鐵元素的豐度高達4.75%。
鐵礦石
鐵礦石做為原料雖然可以認為廣泛存在在地球的各個(gè)區域內,但是其品質(zhì)卻大相徑庭,富鐵礦的61.8%鐵元素占比接近純鐵氧化后的鐵元素占比,到貧鐵礦的5%鐵元素占比接近地殼中最普通的石塊。鋼鐵廠(chǎng)最主要的原料就是鐵礦石,其費用占比接近鋼廠(chǎng)總成本的一半。鐵礦石的品味(總Fe含量)決定了鐵礦石的價(jià)格,無(wú)論是地礦勘探人員,還是鐵礦石的終端用戶(hù)——鋼鐵廠(chǎng),都很關(guān)注鐵礦石中的總鐵含量的測試。
鐵礦石測定
鋼廠(chǎng)往往設有原材料檢測實(shí)驗室,對鐵礦石的總Fe含量進(jìn)行檢測,并對鐵礦石中Mg、Al、Si、S、P、Ca、Mn、Ti等元素成分進(jìn)行檢測。這不僅是作為鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量控制的手段,原料檢測結果也是鋼廠(chǎng)對原材料供應商的結算依據,直接影響鋼鐵廠(chǎng)的成本。因此,準確測定鐵礦石的總鐵含量至關(guān)重要。
如今,在地礦勘探機構和鋼廠(chǎng)大量應用X射線(xiàn)熒光光譜儀來(lái)測試鐵礦石的元素成分,其中地礦勘探機構多采用掃描道X射線(xiàn)熒光光譜儀,鋼廠(chǎng)由于大規模生產(chǎn)的需要,較多使用固定道熒光光譜儀。
理學(xué)公司作為專(zhuān)業(yè)的XRF生產(chǎn)廠(chǎng)家,可以為客戶(hù)提供全面的機型選擇和全面的測試方案,從上照射到下照射,從掃描道到固定道,從超大功率4kW光管到用于臺式機的200w光管,從玻璃熔片法到粉末壓片法,理學(xué)XRF都有。不過(guò),對于鐵礦石的檢測,實(shí)際工作中往往同時(shí)應用玻璃熔片法和粉末壓片法,我們更推薦上照射機型,可以確保X光管不會(huì )受到樣品微粉的污染和損壞。
鐵礦石的粉末壓片法
WDXRF
理學(xué)XRF為鐵礦石粉末壓片方法開(kāi)發(fā)了獨te的校正方法,可以獲得更優(yōu)的檢測效果。由于粉末樣品中存在顆粒效應和礦物效應,并且不同產(chǎn)地的鐵礦石物相組成并不相同,如果只是簡(jiǎn)單的使用標樣建立強度和總Fe含量的工作曲線(xiàn),其效果如下圖左(無(wú)校正)所示。
因此業(yè)內往往采用康普頓散射線(xiàn)作為內標進(jìn)行校正,得到的結果往往如上圖中(康普頓散射線(xiàn)內標校正)所示。但是從圖上可以明確看出,曲線(xiàn)的擬合效果并不理想,往往很難達到實(shí)際應用的要求。理學(xué)為礦石類(lèi)粉末的壓片測試開(kāi)發(fā)了獨jia測試方案,并采用了突破性的軟件算法,可以大幅度改善鐵礦石中總鐵的工作曲線(xiàn)的準確度,如上圖右(理學(xué)校正)。
鐵礦石中總Fe分析
理學(xué)校正方法評估結果
我們采用了市售標樣作為未知樣品評估了理學(xué)方法,可以看到理學(xué)方法和化學(xué)分析值吻合良好,優(yōu)于常規的理論α系數校正或者康普頓內標法(圖2)。
Simultix15
固定道WDXRF
考慮到鋼廠(chǎng)更多的采用固定道WDXRF,我們在這里展示理學(xué)固定道機型Simultix15測試結果。實(shí)際上,理學(xué)校正方法一樣可以應用于掃描道機型ZSX PrimusIV和Supermini200。
實(shí)際上,理學(xué)WDXRF在鋼鐵行業(yè)的應用范圍遠遠超過(guò)鐵礦石的測試,后面我們將擇機介紹理學(xué)XRF在燒結礦中FeO分析、生鐵分析、爐渣、低合金以及不銹鋼、合金化鋅涂層Fe含量測試中的應用,敬請期待。