真空型XRF熒光光譜儀EDX9000B plus用于測(cè)定煤灰成分?
背景
中國(guó)是世界煤炭資源大國(guó),，也是大的煤炭產(chǎn)出國(guó)和消費(fèi)國(guó)，２０１９年我國(guó)煤炭總產(chǎn)量為 ３７．５億 ｔ,，同比上年增長(zhǎng) ４．２％,，占全球煤炭總產(chǎn)量的 ４７．３％，進(jìn)口量為 ３億 ｔ,，消耗量占全球的 ５１．７％,。目前，我國(guó)仍以煤炭為主要能源,，且在未來(lái)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能源結(jié)構(gòu)不會(huì)
發(fā)生改變,，每年一半以上的煤炭資源用于燃煤發(fā)電,，煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)排放大量粉塵和有害氣體，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害,。
煤在火力發(fā)電廠等鍋爐燃燒后80%會(huì)產(chǎn)生煤灰（英語(yǔ)：coal ash），煤灰的金屬成分包括：鋁,、鐵,、鈣、鎂,、鉀,、鈉及鈦等金屬，或非金屬成分硅,、硫等氧化物,，煤灰中有80.4%是煙囪中的飛灰，19.6%是火力發(fā)電廠鍋爐底渣,。燃煤火力發(fā)電廠使用灰塘進(jìn)行掩埋,，但因環(huán)境污染與建設(shè)經(jīng)費(fèi)高昂已開始轉(zhuǎn)型將煤灰作為循環(huán)再利用，中國(guó)臺(tái)灣電力公司的煤灰再利用率為60%,，回收再利用主要應(yīng)用于水泥（95.2%）,、混泥土（4.1%）、道路基材（0.1%）,，無(wú)法回收利用部分仍采用灰塘法,，用擠壓方式將煤灰打入地下十五米進(jìn)行掩埋，造成地下水與海洋污染,。民營(yíng)的和平電力股份有限公司處理煤灰,，已經(jīng)不需要建設(shè)灰塘或海拋的方式，全部供作水泥之原料,，避免污染海洋,。
煤灰性質(zhì)及化學(xué)組成
粉煤灰是煤在高溫燃燒后產(chǎn)生的一種銀灰色或灰色的粉狀顆粒物，由細(xì)小實(shí)心或空心無(wú)定型玻璃微珠及少量炭組成,。不同種類的燃煤及不同的燃燒方式會(huì)得到具有不同物理性質(zhì)的粉煤灰,。粉煤灰的粒度從 １微米至數(shù)百微米不等，我國(guó)粉煤灰的平均粒度小于 ２０μｍ,。
煤灰中主要成分為SiO2, Al2O3,、 Fe2O3和CaO。還有少量的MgO, TiO2, K2O, Na2O, P2O5和SO2以及微量元素的化合物,。
煤灰的作用及成分分析方法煤灰主要成分的含量波動(dòng)很大,。根據(jù)煤灰成分可以大致推測(cè)煤中礦物質(zhì)組成，初步判斷灰熔點(diǎn)的高低,，考慮煤灰的綜合利用和從中回收某些成分的價(jià)值和方法,。用于煉制高爐焦和鐵合金焦的煤，對(duì)其灰成分有一定的要求。煤灰成分分析方法有化學(xué)分析法和儀器分析法,?；瘜W(xué)分析法所需設(shè)備簡(jiǎn)單，所得結(jié)果比較準(zhǔn)確;但操作步驟多,，時(shí)間長(zhǎng),。儀器分析法能很快得出結(jié)果。常用的儀器分析法有比色法,、火焰光度計(jì)法,、原子吸收光譜法、發(fā)射光譜法和x射線熒光光譜法等.其中XRF熒光光譜法是物理分析方法,，相比于傳統(tǒng)的滴定和化學(xué)測(cè)試方法,。操作更簡(jiǎn)單，不需要消耗化學(xué)試劑,，更環(huán)保,。測(cè)試精度也可以比肩化學(xué)分析方法，EDX9000B plus型光譜儀已經(jīng)成為煤灰成分分析的有力工具之一,。
煤灰樣品前處理方法對(duì)比
序號(hào) | 設(shè)備名稱 | 壓片機(jī) | 熔片機(jī) |
1 | 設(shè)備型號(hào) | ESI30T壓樣機(jī) | ESI900型熔樣 |
2 | 原理 | 利用硼酸模具,，采用40噸壓力將煤灰樣品壓制成片狀，方便在真空環(huán)境下檢測(cè),。 | 將經(jīng)過(guò)干燥,、研磨并混勻的粉末試樣與混合后，放置于專用坩堝中,，于1000～1200℃高溫加熱熔融,，冷卻后獲得均勻、光滑,、平整的玻璃樣片,，用X射線熒光光譜儀定量分析。 |
3 | 特點(diǎn) | 制樣速度塊,，耗材價(jià)格低廉,。 | 熔融制樣可消除X射線熒光分析中的粒度效應(yīng)、礦物效應(yīng)和密度效應(yīng)等的影響,，提高主,、次量元素（尤其是輕元素）的測(cè)定精度和準(zhǔn)確度。 |
4 | 弱點(diǎn) | 難去除礦物效應(yīng),，基體變化引起數(shù)據(jù)偏差,。 | 沸點(diǎn)低、易揮發(fā)的元素（Cl 等）的分析有一定困難,。?金屬【非氧化態(tài)金屬,； C（有機(jī)物）和硫化物（CuS 2 ）】成分與白金坩堝起反應(yīng),，損傷白金坩堝。?助溶劑的稀釋使微量元素的靈敏度降低,。 |
5 | 輔助物品 | 硼酸 | 鉑金干鍋,、助溶劑、脫模劑 |
6 | 日常耗材 | 硼酸 | 助溶劑,、脫模劑 |
7 | 操作流程 | 樣品--壓片--上機(jī)檢測(cè) | 樣品--稱重--熔融--玻璃片--上機(jī)檢測(cè) |
8 | 使用成本 | 每個(gè)樣品1元 | 每個(gè)樣品15-25元 |
9 | 制樣時(shí)間 | 3-5分鐘 | 25分鐘 |
10 | 采購(gòu)價(jià)格 | 1.5-5.5萬(wàn)元 | 熔樣機(jī)14.8萬(wàn),、鉑金干鍋每個(gè)2-3萬(wàn)（時(shí)價(jià)），一般配兩個(gè) |
EDX9000B plus煤灰測(cè)試譜圖
真空型XRF熒光光譜儀EDX9000B plus用于測(cè)定煤灰成分,，測(cè)試結(jié)果如下
XRF熒光光譜儀EDX9000B plus滿足日常煤灰成分測(cè)定需求，該方法操作簡(jiǎn)單,，分析快速,，結(jié)果準(zhǔn)確。
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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