波長色散型X射線熒光光譜儀在鐵礦石品類鑒定的應(yīng)用

更新時間：2024-03-23 | 點擊率：2496

鐵

鐵是地殼含量第四高的元素，在整個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區(qū)域內(nèi)，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。鋼鐵廠最主要的原料就是鐵礦石，其費用占比接近鋼廠總成本的一半。鐵礦石的品味（總Fe含量）決定了鐵礦石的價格，無論是地礦勘探人員，還是鐵礦石的終端用戶——鋼鐵廠，都很關(guān)注鐵礦石中的總鐵含量的測試。

鐵礦石測定

鋼廠往往設(shè)有原材料檢測實驗室，對鐵礦石的總Fe含量進行檢測，并對鐵礦石中Mg、Al、Si、S、P、Ca、Mn、Ti等元素成分進行檢測。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(jié)果也是鋼廠對原材料供應(yīng)商的結(jié)算依據(jù)，直接影響鋼鐵廠的成本。因此，準(zhǔn)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(gòu)和鋼廠大量應(yīng)用X射線熒光光譜儀來測試鐵礦石的元素成分，其中地礦勘探機構(gòu)多采用掃描道X射線熒光光譜儀，鋼廠由于大規(guī)模生產(chǎn)的需要，較多使用固定道熒光光譜儀。

理學(xué)公司作為專業(yè)的XRF生產(chǎn)廠家，可以為客戶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，對于鐵礦石的檢測，實際工作中往往同時應(yīng)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(yīng)和礦物效應(yīng)，并且不同產(chǎn)地的鐵礦石物相組成并不相同，如果只是簡單的使用標(biāo)樣建立強度和總Fe含量的工作曲線，其效果如下圖左(無校正)所示。

因此業(yè)內(nèi)往往采用康普頓散射線作為內(nèi)標(biāo)進行校正，得到的結(jié)果往往如上圖中(康普頓散射線內(nèi)標(biāo)校正)所示。但是從圖上可以明確看出，曲線的擬合效果并不理想，往往很難達到實際應(yīng)用的要求。理學(xué)為礦石類粉末的壓片測試開發(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的準(zhǔn)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(jié)果

我們采用了市售標(biāo)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(guī)的理論α系數(shù)校正或者康普頓內(nèi)標(biāo)法（圖2）。

Simultix15

固定道WDXRF

考慮到鋼廠更多的采用固定道WDXRF，我們在這里展示理學(xué)固定道機型Simultix15測試結(jié)果。實際上，理學(xué)校正方法一樣可以應(yīng)用于掃描道機型ZSX PrimusIV和Supermini200。

實際上，理學(xué)WDXRF在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用范圍遠遠超過鐵礦石的測試，后面我們將擇機介紹理學(xué)XRF在燒結(jié)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(yīng)用，敬請期待。

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