2022/09/16 14:03
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产品配置单:
真空型矿产元素分析仪EDX 9000B
型号: EDX 9000B
产地: 江苏
品牌: 英飞思
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方案详情:
X荧光光谱仪EDX9000B 分析硅,镁质耐火材料
背景介绍
镁质耐火材料是一类重要的碱性耐火材料,已成为钢铁、水泥、玻璃等工业中不可缺少的窑炉内衬材料。镁质耐火材料是以菱镁矿、海水镁砂和白云石等作为原料,以方镁石为主晶相、氧化镁含量为主的耐火材料。属于碱性耐火材料。镁质耐火材料的成分,由多种元素氧化物组成,过去常用化学分析法进行测量,主要包括重量法和容量法。但化学分析方法测量步骤繁琐、耗时、有些元素间干扰严重,且对微量元素及痕量元素很难测定。X射线荧光光谱分析作为一种无损、制样简单、分析快速、同时可对材料的多种组分同时测定的方法,逐渐被分析人员接受和重视.
仪器及方法介绍
采用X射线荧光光谱仪玻璃熔融法测量硅,镁质耐火材料(包括原料硅石及其制品)中Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、CaO、TiO2 和 Fe2O3化学组成含量的全分析.利用玻璃熔融法来制取试样,可以消除试样在测定过程中存在的矿物效应,颗粒效应带来的影响.在实验中,采用基准试剂和其它类型的标准样品进行配制新的标准样品,解决了耐火材料采用X荧光光谱分析无系列标准样品的问题。并对试验熔融条件的选择,仪器校正,样片的制备和分析结果进行了优化,以达到最佳测试效果。
样品制备
镁质耐火材料处理:把块状或颗粒状镁质耐火材料置于105℃的鼓风干燥箱中干燥2 h,除去表面吸附水。然后使用震动磨(WC磨盘)把其研磨成 200目以上粉末样品。
熔剂和样品预氧化处理:无水四硼酸锂混合熔剂在105℃的鼓风干燥箱中干燥6~8 h。镁质耐火材料粉末样品在800℃的马弗炉中氧化6h。干燥或氧化后,立即把熔剂或镁质耐火材料样品放入干燥器中冷却至室温。
熔片步骤:用电子天平称量6.300g混合熔剂和0.7000g镁质耐火材料粉末标准物质(称量精确到0.1 m)g,放入铂(95%)-黄金(5%)坩埚中;再称量0.5~0.6 g氧化剂硝酸铵,放入铂金坩埚中。用铂金丝棒把镁质耐火材料样品和熔剂混合,滴2滴0.4 g/ml NH4Br溶液。按照仪器设定程序,把铂-黄金坩埚放入高频熔样机中,在930℃下氧化2min,升温至1200℃熔融摇摆8min,降温冷却后制成玻璃片。程序结束后,从铂金坩埚中取出镁质耐火材料玻璃片,放进塑料袋中,贴上标签,放入干燥器中备用。
精密度测试
用熔融法对镁质耐火材料样品进行重复制备10个样片,对Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、CaO、TiO2和Fe2O3进行测试,精密度测试结果如下
样品编号 | WB/% | |||||||
Na2O | MgO | Al2O3 | SiO2 | K2O | CaO | TiO2 | Fe2O3 | |
1 | 0.68 | 95.78 | 0.48 | 0.77 | 0.09 | 1.12 | 0.11 | 0.72 |
2 | 0.76 | 95.76 | 0.51 | 0.75 | 0.08 | 1.1 | 0.11 | 0.71 |
3 | 0.74 | 96.07 | 0.49 | 0.79 | 0.09 | 1.11 | 0.11 | 0.72 |
4 | 0.73 | 96.03 | 0.50 | 0.78 | 0.08 | 1.11 | 0.11 | 0.73 |
5 | 0.77 | 95.87 | 0.52 | 0.8 | 0.09 | 1.12 | 0.1 | 0.72 |
6 | 0.72 | 96.02 | 0.48 | 0.79 | 0.09 | 1.1 | 0.1 | 0.73 |
7 | 0.74 | 95.93 | 0.51 | 0.8 | 0.09 | 1.11 | 0.11 | 0.72 |
8 | 0.74 | 96.03 | 0.51 | 0.82 | 0.09 | 1.09 | 0.1 | 0.72 |
9 | 0.74 | 96.05 | 0.49 | 0.77 | 0.09 | 1.11 | 0.1 | 0.73 |
10 | 0.72 | 96.04 | 0.52 | 0.8 | 0.09 | 1.1 | 0.11 | 0.72 |
平均值 | 0.734 | 95.958 | 0.501 | 0.787 | 0.088 | 1.107 | 0.106 | 0.722 |
标准偏差 | 0.027 | 0.116 | 0.015 | 0.02 | 0.004 | 0.009 | 0.005 | 0.006 |
相对标准偏差 | 3.68% | 0.12% | 3.04% | 2.54% | 4.79% | 0.86% | 4.87% | 0.88% |
准确度测试
为了验证本方法的准确性和使用范围,本文以铝镁质耐火材料标准物质JRRM801~804、JRRM806、JRRM808和JRRM810建立了强度和含量的工作曲线,然后测量标准物质JRRM805、JRRM807、JRRM809和未知样品的组分含量。由下表可知,本方法对耐火材料标准物质JRRM305、JRRM807、JRRM809的测量值与标准物质的理论值基本符合;未知样品的测量值与化学分析数值差别较小,说明本方法就有较好的准确度,适合测量镁质耐火材料样品。
标准物质或样品编号 | 组分 | wB/% | 标准物质或样品编号 | 组分 | wB/% | ||
标准值 | 本法测定值 | 标准值 | 本法测定值 | ||||
JRRM805 | Na2O | 0.54 | 0.59 | JRRM809 | Na2O | 0.049 | 0.068 |
MgO | 36.04 | 36.11 | MgO | 70.11 | 70.15 | ||
Al2O3 | 58.03 | 57.98 | Al2O3 | 19.86 | 19.83 | ||
SiO2 | 2.498 | 2.51 | SiO2 | 0.363 | 0.35 | ||
K2O | 0.015 | 0.02 | K2O | 0.989 | 0.96 | ||
CaO | 0.282 | 0.29 | CaO | 4.479 | 4.46 | ||
TiO2 | 1.059 | 1.03 | TiO2 | 2.888 | 2.85 | ||
Fe2O3 | 0.732 | 0.73 | Fe2O3 | 0.115 | 0.11 | ||
JRRM807 | Na2O | 0.329 | 0.38 | 样品1 | Na2O | 0.21 | 0.27 |
MgO | 55.07 | 55.11 | MgO | 97.74 | 97.63 | ||
Al2O3 | 39.96 | 39.87 | Al2O3 | 0.1 | 0.08 | ||
SiO2 | 0.586 | 0.61 | SiO2 | 0.22 | 0.24 | ||
K2O | 0.153 | 0.16 | K2O | 0.07 | 0.06 | ||
CaO | 2.759 | 2.76 | CaO | 0.89 | 0.92 | ||
TiO2 | 0.198 | 0.21 | TiO2 | 0.08 | 0.06 | ||
Fe2O3 | 0.323 | 0.32 | Fe2O3 | 0.51 | 0.48 |
结论
本案例使用熔融玻璃片样品制备方法配合能量色散X射线荧光光谱仪EDX9000B分析了镁质耐火材料的组分(Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、CaO、TiO2 和 Fe2O3),通过对镁质耐火材料标准物质和客户未知分析,证明本分析方法具有较高的准确度和精确度。
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