簡介

由于鋼鐵工業(yè)對鐵礦石的高需求,，使之成為當今社會最重要的商品之一,。然而鐵礦石中的一些成分會干擾生產(chǎn)過程或者對最終產(chǎn)品的性質(zhì)產(chǎn)生負面作用,。因此,，監(jiān)控鐵礦石的化學成分不僅對煉鋼過程控制有重要作用,，也有助于優(yōu)化鋼鐵生產(chǎn)過程中的熔爐加料工藝,。

在鐵礦石樣品中,，一些元素是必須被監(jiān)控的。除了主含量元素Fe,，還有 Si, Ti, Ca, Mg, Mn, Al, 和P元素也需要關(guān)注,。即使這些元素的含量非常低,，但對鋼鐵生產(chǎn)過程和成品質(zhì)量有著顯著的影響。

礦石開采時的過程控制經(jīng)常需要快速獲取化學成分含量結(jié)果,，因此從采樣到出結(jié)果之間的時間越短越好,。

基于這個原因，本報告所測得的鐵礦石樣品已制成壓片狀態(tài),。相比于熔片制備,，這種方法大大簡化和縮短了樣品制備時間，這意味著在樣品采集后,，能夠更快得到結(jié)果。

儀器

能量色散X射線熒光光譜法(EDXRF)是這類采礦應(yīng)用的分析技術(shù),。S2 PUMA是一款簡單易用的臺式設(shè)備,，配備HighSense^® 硅漂移探測器 (SDD) 和Pd靶X射線管。

將樣品進行壓片處理可以在不同的分析條件下進行測試,。因此,，測量室可以使用空氣或氦氣氣氛，也可以采用可選配的真空模式,。如果需要測量輕質(zhì)元素,，如本報告中的Mg或者P，空氣會吸收大量的低能輻射,，因此不應(yīng)使用空氣氣氛,，而氦氣克服了這個問題。然而,，全球氦氣價格的上漲和潛在的當?shù)毓?yīng)問題意味著每個樣品的測試成本要高得多,，即使氦氣用量不大的情況下。因此,，在空氣或氦氣下進行測試都會有一些不足之處,。真空模式為所有元素提供了的測量條件，并使每個樣品的測試成本降到最低,。S2 PUMA可以配備真空泵,，因此該儀器能夠以最低的成本提供的分析結(jié)果。

樣品制備

本報告測試了鐵礦石樣品中受關(guān)注的主量元素和微量元素,，能夠快速簡單的對采礦過程進行質(zhì)控,。稱取10g的鐵礦石樣品粉末和粘合劑，在150kN的壓力下壓制成片,。

測試參數(shù)

定義了2個測試條件,。對管電流進行了優(yōu)化和固定，以獲得各元素的最大計數(shù)率,。表1顯示了詳細的測量參數(shù),。所有測量均在真空條件下進行,。

表1: 不同元素的測試參數(shù)

表2: 用于鐵礦石標準曲線的濃度范圍

表2也給出了不同元素標準曲線的標準偏差,。標準曲線的標準偏差(SD)是對校準精度的一種度量,。表2中的低SD值顯示了該儀器的高性能。

圖1和2分別顯示了Fe和Mn的校準曲線,。

圖1: Fe的標準曲線

表 3: 鐵礦石樣品10次重復(fù)性測試結(jié)果