ICS77.040.99 H11 中华人民共和国国家标准 GB/T29513—2013 部分代替GB/T28292—2012 含 铁尘泥 X射线荧光光谱化学分析 熔铸玻璃片法 Chemicalanalysisofferric-containingdustandsludgebyXRF— Fusedcastbeadmethod 2013-05-09发布 2014-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T28292—2012《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》中附录A。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。 本标准起草单位:宝山钢铁股份有限公司、冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人:金德龙、陆晓明、卓尚军、仇金辉、高建平、张毅、王姜维。 ⅠGB/T29513—2013 含铁尘泥 X射线荧光光谱化学分析 熔铸玻璃片法 1 范围 本标准规定了X射线荧光光谱法测定含铁尘泥中成分的原理、试剂与材料、仪器与设备、试样、玻 璃样片的制备、X射线荧光光谱分析、试验报告、精密度等。 本标准适用于炼铁、炼钢含铁尘泥中全铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、二氧化钛、氧化 锰、五氧化二磷和氧化锌九种化学成分的X射线荧光光谱同时测定,测定范围列入表1。 表1 测定范围 化学成分 测定范围(质量分数)/% TFe 30.0~75.0 SiO2 0.2~15.0 CaO 0.1~30.0 MgO 0.1~10.0 Al2O3 0.1~5.0 TiO2 0.02~5.0 MnO 0.02~5.0 P2O5 0.02~1.0 ZnO 0.02~10.0 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2007.2 散装矿产品取样、制样通则 手工制样方法 GB/T6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2部分:确定标准测量方法重复 性与再现性的基本方法 GB/T6730.68 铁矿石 灼烧减量的测定 重量法 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则 JJG810 波长色散X射线荧光光谱仪检定规程 3 原理 试料用无水四硼酸锂熔剂熔铸成玻璃样片,用原级X射线照射,从玻璃样片中产生待测元素的 1GB/T29513—2013 X射线荧光,经衍射晶体分光,然后测量待测元素X射线荧光光谱强度,根据校准试样制作的校准曲线 计算出待测元素的含量。 4 试剂与材料 除另有说明外,所用试剂应不低于优级纯。 4.1 三氧化二铁(Fe2O3) 三氧化二铁在700℃±25℃灼烧至少30min,在干燥器中冷却至室温备用。 4.2 二氧化硅(SiO2) 二氧化硅在1200℃±50℃灼烧至少30min,在干燥器中冷却至室温备用。 4.3 碳酸钙(CaCO3) 碳酸钙在105℃±5℃烘1h,在干燥器中冷却至室温备用。 4.4 氧化镁(MgO) 氧化镁在1200℃±50℃灼烧至少30min,然后置于干燥器中,冷却后,立即称重。 4.5 三氧化二铝(Al2O3) 三氧化二铝在1200℃±50℃灼烧至少30min,在干燥器中冷却至室温备用。 4.6 二氧化钛(TiO2) 二氧化钛在1000℃±25℃灼烧至少1h,在干燥器中冷却至室温备用。 4.7 四氧化三锰(Mn3O4) 四氧化三锰在1000℃±25℃灼烧至少30min,在干燥器中冷却至室温备用。 4.8 氧化锌(ZnO) 氧化锌在400℃±25℃灼烧至少1h,在干燥器中冷却至室温备用。 4.9 磷酸二氢钾(KH2PO4) 磷酸二氢钾在105℃±5℃烘2h,在干燥器中冷却至室温备用。 4.10 溴化铵(NH4Br)或溴化锂(LiBr),分析纯 当采用溴化铵或溴化锂时,应考虑溴对铝的干扰。 4.11 碘化铵(NH4I)或碘化锂(LiI),分析纯 当采用碘化铵或碘化锂时,应考虑碘对钛的干扰。 4.12 氧化钴(Co2O3) 氧化钴在1000℃±50℃灼烧至少1h,在干燥器中冷却至室温备用。 2GB/T29513—2013 4.13 无水四硼酸锂(Li2B4O7) 无水四硼酸锂在700℃±25℃灼烧至少2h,在干燥器中冷却至室温备用。 4.14 氩甲烷气体(90%Ar+10%CH4) 使用氩甲烷气体为X射线荧光光谱仪流气正比计数器专用气体时,应置于仪器室内。当钢瓶气压 低于1MPa时,应及时更换。更换后,钢瓶应稳定2h至室温后再使用。 5 仪器与设备 5.1 X射线荧光光谱仪 X射线荧光光谱仪的校准环境应满足GB/T16597的规定,并按JJG810的检定合格,X射线管功 率大于3.0kW。 5.2 熔样炉 能加热到1200℃,温度可控的电阻炉或高频感应炉。 5.3 坩埚和模具 铂金坩埚和模具(或坩埚兼作模具),铂金坩埚和模具应不易变形。坩埚和模具应具有足够装下熔 融所需熔剂与试料的容量。模具应是平底,其厚度应足以防止变形。 5.4 天平 可精确称至±0.1mg。 5.5 烘箱 不低于150℃,温度可控,精度不低于2%。 5.6 高温炉 可提供不低于1300℃的工作温度。 6 试样 6.1 试样准备 试样应按GB/T2007.2制备,最大粒度为0.088mm。 试样在105℃±5℃干燥2h,在干燥器中冷却至室温备用。 6.2 试样灼烧减量的测定 按GB/T6730.68的规定进行。灼烧后的试料用于制作玻璃样片。 7 玻璃样片的制备 7.1 玻璃样片的配比 熔剂Li2B4O7 7.0000g±0.0005g,试料0.7000g±0.0002g,内标Co2O3 0.0700g±0.0002g, 3GB/T29513—2013 脱模剂NH4Br(或LiBr、或NH4I、或LiI)0.0300g±0.0010g。 7.2 熔融温度及时间 定量称取熔剂、试料、内标和脱模剂至铂金坩埚中,放入熔样炉内,在熔融温度为(1100±50)℃时, 熔融时间21min(静置5min,倾动7min,倾动加旋转9min)。 根据实验室条件试验,熔融条件应满足7.4玻璃样片的制备精度。 制作校准曲线的试样与未知试样的熔融条件应保持一致。 7.3 脱模 从熔样炉中取出铂金坩埚,放置在耐火板上,冷却至室温取出玻璃样片,编号。 7.4 玻璃样片的制备精度 按7.1~7.3步骤,同一标准样品熔制6个玻璃样片,以建立校准曲线的分析条件进行连续测量。 玻璃样片制备的重复性按式(1)和式(2)计算: si=∑(xij-xi)2 6-1 xi×yi …………………………(1) 췍xi=∑xij 6…………………………(2) 式中: si———i化学成分的标准偏差,以%表示; xij———i化学成分的j玻璃样片的X射线强度,单位为个数每秒(cps); 췍xi———i化学成分的玻璃样片的平均X射线强度,单位为个数每秒(cps); yi———i化学成分的含量,以%表示。 当yi>40%时,si<0.15%,并且,当8%≤yi≤40%时,si<0.1%,试验满足该条件为熔样重复性 合格。 7.5 漂移校正样片 为了补偿背景和灵敏度漂移,需一套漂移校正试样。选择待测化学成分含量合适、平整的块状标准 样品作为漂移校正试样,或按7.1~7.3步骤制成漂移校正样片作为漂移校正试样。 注:漂移校正试样选择低点含量时应保证测量的计数统计误差达到不显著的水平,在选择高点时含量应大于最高 含量的0.8倍来制备漂移校正试样。 7.6 校准样片 选用校准试样绘制校准曲线时,每个化学成分应具有足够的含量范围又有一定梯度。每个化学成 分应至少要8个水平,标准样品不少于4个。按7.1~7.3步骤制成校准样片。校准样片制备可采用标 准样品(参见附录A),如无法满足分析范围要求,则添加试剂(4.1~4.9)。如标准样品具有灼烧值,配 制时称样量w′应进行换算获得。 注:标准样品具有灼烧减量值时,称量值按下式计算: w′=100×w 100-LOI 式中: w′ ———实际称量值,单位为克(g); w———理论称量值,单位为克(g); 4GB/T29513—2013 LOI———灼烧减量值,以%表示。 8 X射线荧光光谱分析 8.1 测量条件 参见附录B。 8.2 检出限 X射线荧光光谱仪测定含铁尘泥试样中各化学成分检出限DL按式(3)计算: DL=3 S2Rb …………………………(3) 式中: S———待测化学成分灵敏度,单位质量分数的净计数,单位为百分之一含量的个数(CP/%); Rb———100%基体得到的待测化学成分的背景计数,单位为个数(CP)。 S和Rb应采用相同的计数时间测定。 8.3 背景校正 采用一点法进行背景校正。按式(4)计算: IN=IP-IB …………………………(4) 式中: IN———背景校正后的X射线强度,单位为个数每秒(cps); IP———峰值X射线强度,单位为个数每秒(cps); IB———背景X射线强度,单位为个数每秒(cps)。 8.4 绘制校准曲线 8.4.1 初始测量漂移校正试样 输入漂移校正试样(7.5)名称、编号等,在X射线荧光光谱仪上进行初始测量漂移校正试样。 8.4.2 测量校准样片。 输入校准样片(7.6)名称、编号等,在X射线荧光光谱仪上进行校准样片的测量。 8.4.3