波长色散型X射线荧光光谱仪在铁矿石品类鉴定的应用
时间：2024-03-23 阅读：1448
铁
铁是地壳含量第四高的元素，在整个地壳中铁元素的丰度高达4.75%。
铁矿石
铁矿石做为原料虽然可以认为广泛存在在地球的各个区域内，但是其品质却大相径庭，富铁矿的61.8%铁元素占比接近纯铁氧化后的铁元素占比，到贫铁矿的5%铁元素占比接近地壳中最普通的石块。钢铁厂最主要的原料就是铁矿石，其费用占比接近钢厂总成本的一半。铁矿石的品味（总Fe含量）决定了铁矿石的价格，无论是地矿勘探人员，还是铁矿石的终端用户——钢铁厂，都很关注铁矿石中的总铁含量的测试。
铁矿石测定
钢厂往往设有原材料检测实验室，对铁矿石的总Fe含量进行检测，并对铁矿石中Mg、Al、Si、S、P、Ca、Mn、Ti等元素成分进行检测。这不仅是作为钢铁产品的质量控制的手段，原料检测结果也是钢厂对原材料供应商的结算依据，直接影响钢铁厂的成本。因此，准确测定铁矿石的总铁含量至关重要。
如今，在地矿勘探机构和钢厂大量应用X射线荧光光谱仪来测试铁矿石的元素成分，其中地矿勘探机构多采用扫描道X射线荧光光谱仪，钢厂由于大规模生产的需要，较多使用固定道荧光光谱仪。
理学公司作为专业的XRF生产厂家，可以为客户提供全面的机型选择和全面的测试方案，从上照射到下照射，从扫描道到固定道，从超大功率4kW光管到用于台式机的200w光管，从玻璃熔片法到粉末压片法，理学XRF都有。不过，对于铁矿石的检测，实际工作中往往同时应用玻璃熔片法和粉末压片法，我们更推荐上照射机型，可以确保X光管不会受到样品微粉的污染和损坏。
铁矿石的粉末压片法
WDXRF
理学XRF为铁矿石粉末压片方法开发了独te的校正方法，可以获得更优的检测效果。由于粉末样品中存在颗粒效应和矿物效应，并且不同产地的铁矿石物相组成并不相同，如果只是简单的使用标样建立强度和总Fe含量的工作曲线，其效果如下图左(无校正)所示。
因此业内往往采用康普顿散射线作为内标进行校正，得到的结果往往如上图中(康普顿散射线内标校正)所示。但是从图上可以明确看出，曲线的拟合效果并不理想，往往很难达到实际应用的要求。理学为矿石类粉末的压片测试开发了独jia测试方案，并采用了突破性的软件算法，可以大幅度改善铁矿石中总铁的工作曲线的准确度，如上图右(理学校正)。
铁矿石中总Fe分析
理学校正方法评估结果
我们采用了市售标样作为未知样品评估了理学方法，可以看到理学方法和化学分析值吻合良好，优于常规的理论α系数校正或者康普顿内标法（图2）。
Simultix15
固定道WDXRF
考虑到钢厂更多的采用固定道WDXRF，我们在这里展示理学固定道机型Simultix15测试结果。实际上，理学校正方法一样可以应用于扫描道机型ZSX PrimusIV和Supermini200。
实际上，理学WDXRF在钢铁行业的应用范围远远超过铁矿石的测试，后面我们将择机介绍理学XRF在烧结矿中FeO分析、生铁分析、炉渣、低合金以及不锈钢、合金化锌涂层Fe含量测试中的应用，敬请期待。