XRF谱仪在水泥原材料分析中的应用.ppt
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1、XRF谱仪在水泥原材料分析中的应用 吉昂,分析原料、生料、熟料和成品中的主要成份有NaO、MgO、Al2O3、SiO2、SO3、CaO、Fe2O3,有时还要分析Cl及痕量元素等。国外早在二十年前就对水泥中Tl、Pb、Cd、Cr、Zn等痕量元素的分析给予重够的重视12。基于生产水泥时有时使用工业废渣或旧轮胎等,痕量及有害元素的分析就显得十分重要。,XRF谱仪,以Panalytical为例 WDXRF: MagiX、CubiX、Venus200 EDXRF: MiniPal,MiniMate Taiheiyos Ofunato 工厂用PW2606谱仪进行常规分析,PW2404做痕量元素分析。大连日
2、本小野田用MagiX对常规和痕量元素同时进行分析。,基础知识可参考 1.X射线荧光光谱分析 吉昂 陶光仪 卓尚军 罗立强 编箸,中国科学院研究教材丛书,科学出版社,2003年 2.能量色散X射线荧光光谱分析 曹利国 成都科技大学出版社,1998年 本文就分析对象、基体校正、能量色散和波长色散谱仪在分析分析中应用等方面作简单介绍。,分析对象,主要成份有NaO、MgO、Al2O3、SiO2、SO3、CaO、Fe2O3,有时还要分析Cl。,水泥中待分析微量元素含量范围及检测限 (ppm),基体效应 1、元素间相互影响,当用足够高的电压如50kV激发样品时,可以使样品中存在的元素均可产生相应的特征X射
3、线,即X射线荧光。这些特征X射线可以是K系线,也可能是L系线。水泥中经常要分析的元素的吸收限能量和特征X射线能量列于表1。 表1. 水泥中经常要分析的元素的吸收限能量和特征X射线能量,试样中的元素均可吸收所发射的特征X射线,这种吸收有光电吸收和散射吸收两种,当待测元素的特征X射线的能量大于基体中某一元素的K系吸收限,就可激发该元素,使之产生二次X射线荧光.,1、元素间相互影响,A、从表1看元素间存在吸收增强效应,Z+1元素均可激发Z元素,现以XRF分析专用系列水泥生料(GSB 08-1110-1999)为对象用MagiX分析结果为例说明问题。,Al2O3,Al2O3 OF WSB,SiO2分析
4、结果,CaO分析结果,结论,以粉末压片法分析GSB 08-1110-1999标样的校正曲线表明:在该标样的浓度范围内,直接用实验校正法制定校正曲线时,其RMS、K 和校正曲线值与标样值均满足质量控制要求。 结果表明:生料的元素间吸收增强效应可以忽略。,2、颗粒度效应,颗粒度效应,从上图可以看出,颗粒度效应有两方面: 颗粒大小,即粒径; 颗粒均匀性。,颗粒度影响,生料粉碎时间与强度的关系,增加研磨时间,并不只是减少平均粒径,而是可以更小的颗粒填允两个较大的颗粒间的空隙,密度增加,使样品表面更平。 逃逸深度相对于颗粒大小是相当小的情况,阴影效应(shadow effect)是有意义的,反之如果逃逸
5、深度是大的,则楔入效应(wedge effect)是有意义的。,3、矿物结构效应,生料是由石灰石、粘土、粉砂岩或砂岩、硫酸渣及煤灰等和铁矿石等混合而成,所分析的元素与这几种矿物的来源和矿物结构效应有关。石灰石是水泥配料中主要成分,约占总量的80%左右,我国目前水泥厂使用的石灰岩,按地质年代分从寒武系到三叠系;按石灰岩成因区分,既有沉积岩,又有变质岩;按化学成分CaO的含量 55.2%到30.0%。,矿物结构效应,矿物相结构差异引起 2 位移和元素在不同相中质量吸收系数的差异,使强度产生变化。以GSB 08-1110-1999标样和工厂实际参比样为对象来说明该问题,矿物效应引起2 角度的变化,A
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- XRF 水泥 原材料 分析 中的 应用
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