采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法与流程

本发明涉及钢铁生产，特别是涉及采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法。

背景技术：

1、石灰石、白云石是炼钢过程中用于脱硫、脱磷、造渣的主要原材料之一，石灰石等碱性熔剂中碱性氧化物(cao+mgo)含量越高、酸性氧化物(sio2+a1203)越少越好。所选用石灰石、白云石与生铁的质量息息相关，因此对于石灰石、白云石主要成分分析的分析显得十分重要。目前，石灰石、白云石中sio2、mgo、p、cao等元素分析，主要采用化学分析法以及x射线荧光仪进行分析。一般情况下，石灰石、白云石样品采取化学法融样再手工滴定测定ca元素，然后分取部分母液通过比色法测定si，再用融片法通过x荧光测定p、mg等微量元素（先称4g搅拌试样，再加上4.34g覆盖）。该方法操作时间长，终点颜色突变滞后不易观察，人为操作存在差异，且分析步骤繁琐，周期长，样品需求量高，要缩短时间一般需要多人分方法同时进行，劳动强度大，接触酸碱对操作人员的身体健康带有一定的伤害。此外，也有通过x射线荧光仪压片法分析石灰石主要成分的，但该方法存在基体效应和粒度效应干扰严重的缺点。

技术实现思路

1、本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，包括以下步骤：

2、步骤1、选取标准样品，用于制备校准曲线的校准样品；

3、步骤2、称取四硼酸锂于一个瓷坩锅中，再称取标准样品于四硼酸锂中，混匀后倒入铂金坩锅中，并将瓷坩锅清理干净，全部转入铂金坩锅中；

4、步骤3、于样品表面滴加3%的溴化锂溶液；

5、步骤4、将装有标准样品的铂金坩埚置于熔融炉上熔融，取出标准样品的融片，标记；

6、步骤5、设置x射线荧光光谱仪的相关参数，选择合适的谱线强度；

7、步骤6、用x射线荧光仪对标准样品进行分析，建立校准曲线；

8、步骤7、按照步骤2-4制备校准样品融片的方法制备待测石灰石样品融片，再利用x射线荧光光谱仪分析待测样品样片，获得元素校正后的分析值。

9、本发明进一步限定的技术方案是：

10、前所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，测定范围如下：cao：30.33wt%～55.43wt%，二氧化硅：0.049wt%～6.75wt%，氧化镁：0.22wt%～20.88wt%，磷：0.001wt%～0.018wt%。

11、前所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，通过标准样品完成的校准曲线的相关性系数应≥0.999，p元素的校准曲线相关性系数应≥0.99。

12、前所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，步骤1，选取标准样品10～15个。

13、前所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，步骤2，称取8.0000±0.0005g四硼酸锂于一个瓷坩锅中，再称取（0.5000～0.8000）±0.0002g标准样品于四硼酸锂中。

14、前所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，步骤3，于样品表面滴加8～15滴3%的溴化锂溶液。

15、前所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，步骤4，标准样品在1050℃熔融21分钟。

16、本发明的有益效果是：

17、（1）本发明采用熔片法，通过高温熔融极大地减少了基体效应及粒度效应，提高分析准确率，通过x射线荧光仪可以同时测定石灰石、白云石中的sio2、mgo、p、cao、al2o3、fe2o3等成分，数据结果符合允差要求，单个样品的测定约耗时1h左右，大大减少了原有化学融样、滴定和比色的时间，并且显著降低了工人的劳动强度（原单个样品分析时长约5～7h），提高了检测速度，消除了由于人员的操作经验水平不同、检测过程繁琐、指示剂显色之后等因素引入的误差；

18、（2）本发明通过x射线荧光仪检测的数据不可更改，数据溯源途径清晰，有利于数字化信息化管理；

19、（3）本发明采用新方法同时节约了试剂的使用量，节电、降低试剂成本；

20、（4）本发明中应用3%含量的8～15滴溴化锂溶液作为脱模剂，相较于平常所用的30%～50%含量的溴化锂溶液而言，不但能够起到良好的脱模效果，而且低含量的溴化锂降低了锂元素对分析元素的xrf谱线强度的影响；而相对于应用碘化氨溶液作为脱模剂使用，减少了对环境的污染和对人体的损害。

21、实施方式

22、本实施例提供的一种采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，选取cao含量分别为31.46wt%、46.16wt%、53.93wt%的标样物质作为样品，主要使用美国热电厂家的arl9900波长色散x射线荧光光谱仪、claisse厂家的型号为theoxaadv的电熔融炉。

23、具体包括以下步骤：

24、步骤1、选取15个标准样品，所测定的范围：cao：30.33wt%～55.43wt%，二氧化硅：0.049wt%～6.75wt%，氧化镁：0.22wt%～20.88wt%，磷：0.001wt%～0.018wt%；

25、步骤2、称取8.0000±0.0005g四硼酸锂于一个瓷坩锅中，再称取0.6000±0.0002g标准样品于四硼酸锂中，混匀后倒入铂金坩锅中，并将瓷坩锅理干净，全部转入铂金坩锅中；

26、步骤3、于样品表面滴加10滴3%的溴化锂溶液；

27、步骤4、将装有标准样品的铂金坩埚置于熔融炉上，于1050℃熔融21分钟，取出标准样品的融片，标记；

28、步骤5、设置x射线荧光光谱仪的相关参数，选择合适的谱线强度；

29、步骤6、用x射线荧光仪对标准样品进行分析，建立校准曲线，相关性系数达到：p的相关性系数0.9930，cao的相关性系数0.9996，sio2的相关性系数0.9994，mgo的相关性系数0.9997；

30、步骤7、按照步骤2～4，制作分析样品（cao含量分别为31.46wt%、46.16wt%、53.93%）的熔片；

31、步骤8、应用x荧光仪对分析样品进行测试，获得元素校正后的分析值。

32、按上述方法，获得以下数据，符合允差要求。

33、

34、按照以上分析步骤进行了重复性和再现性分析。

35、1、重复性实验

36、

37、2、再现性实验

38、

39、参考化学分析标准gb/t3286《石灰石及白云石化学分析方法》，分析结果满足重复性和再现性的要求，满足生产检测使用。

40、除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

技术特征：

1.一种采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，其特征在于：测定范围如下：cao：30.33wt%～55.43wt%，二氧化硅：0.049wt%～6.75wt%，氧化镁：0.22wt%～20.88wt%，磷：0.001wt%～0.018wt%。

3.根据权利要求1所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，其特征在于：通过标准样品完成的校准曲线的相关性系数应≥0.999，p元素的校准曲线相关性系数应≥0.99。

4.根据权利要求1所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，其特征在于：所述步骤1，选取标准样品10～15个。

5.根据权利要求4所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，其特征在于：所述步骤2，称取8.0000±0.0005g四硼酸锂于一个瓷坩锅中，再称取（0.5000～0.8000）±0.0002g标准样品于四硼酸锂中。

6.根据权利要求5所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，其特征在于：所述步骤3，于样品表面滴加8～15滴3%的溴化锂溶液。

7.根据权利要求6所述的采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，其特征在于：所述步骤4，标准样品在1050℃熔融21分钟。

技术总结
本发明公开了采用荧光熔片方法测定石灰石、白云石主要成分的方法，涉及钢铁生产技术领域，采用熔片法，通过高温熔融极大地减少了基体效应及粒度效应，提高分析准确率，通过X射线荧光仪可以同时测定石灰石、白云石中的SiO2、MgO、P、CaO、Al2O3、Fe2O3等成分，数据结果符合允差要求，单个样品的测定约耗时1h左右，大大减少了原有化学融样、滴定和比色的时间，并且显著降低了工人的劳动强度（原单个样品分析时长约5～7h），提高了检测速度，消除了由于人员的操作经验水平不同、检测过程繁琐、指示剂显色之后等因素引入的误差。

技术研发人员：孙闯,马明明,陈远姝,汤兰兰,肖师杰,周伟,刘素祥,王长军,余建平
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13