淺析鐵礦石檢測(cè)元素分析品質(zhì)雜質(zhì)分析

陸珺

摘要：對(duì)于鋼鐵產(chǎn)業(yè)而言，迅速而準(zhǔn)確的對(duì)鐵礦石進(jìn)行質(zhì)量判斷與檢測(cè)是非常重要的。本文中主要介紹的鐵礦石品質(zhì)分析方法為XRF 分析技術(shù)，該種分析技術(shù)能夠?qū)﹁F礦石的品質(zhì)進(jìn)行快速分析，并且保證其結(jié)果的可靠性。本文從影響XRF 分析技術(shù)準(zhǔn)確性的因素分析入手，提出了校正這些因素影響的方式，希望能夠?yàn)殍F礦石檢測(cè)元素分析品質(zhì)雜質(zhì)分析提供更多參考。

關(guān)鍵詞：鐵礦石檢測(cè)；元素分析；品質(zhì)雜質(zhì)分析

1概述

作為冶煉鋼鐵的重要原料之一，鐵礦石的質(zhì)量一直都是鋼鐵廠注重的方面。而隨著鋼鐵用量的增加，我國(guó)對(duì)鐵礦石的需求也在不斷的增加，鐵礦石的供應(yīng)一直不足以滿(mǎn)足需求。我國(guó)雖然是世界上最大的生產(chǎn)鐵礦石國(guó)家，但是由于需求量過(guò)大，仍然有部分鐵礦石的應(yīng)用需要依靠進(jìn)口。不管是在鐵礦石的進(jìn)口環(huán)節(jié)，還是其生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)品質(zhì)的檢測(cè)都十分重要。XRF分析技術(shù)采用了放射性同位素方式，能夠?qū)﹁F礦石的品質(zhì)雜質(zhì)進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的檢測(cè)。而在檢測(cè)過(guò)程中，會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響的因素有測(cè)量時(shí)間、壓力、飽和厚度、水分等，通過(guò)校正能夠提高對(duì)鐵礦石檢測(cè)元素分析品質(zhì)雜質(zhì)分析的準(zhǔn)確度。

2鐵礦石的分類(lèi)與特點(diǎn)

2.1鐵礦石的自然類(lèi)型。 進(jìn)行自然類(lèi)型分類(lèi)時(shí)，其主要根據(jù)為脈石礦物、鐵礦物的種類(lèi)等，而具體的分類(lèi)還需要參考鐵礦石的結(jié)構(gòu)特征與有害成分的含量等。 根據(jù)含有的鐵礦物種類(lèi)不同，自然類(lèi)型的鐵礦石可以分為：磁鐵礦石、赤鐵礦石、釩鈦磁鐵礦石、菱鐵礦石、褐鐵礦石或者是混合礦石，混合礦石一般是由兩種及其以上的上述鐵礦物混合而成的。根據(jù)鐵礦石中含有有害成分含量的不同，這些礦物可以分為高磷鐵礦石、高硫鐵礦石、低磷鐵礦石以及低硫鐵礦石等種類(lèi)。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，鐵礦石可以分為網(wǎng)脈浸染狀礦石、 條帶狀礦石、浸染狀礦石、致密塊狀礦石、條紋狀礦石等不同類(lèi)型。根據(jù)脈石礦物種類(lèi)的不同，鐵礦石可以分為以下幾種：石英型、斜長(zhǎng)石型、閃石型、絹云母綠泥石型、矽卡巖型、輝石型、陽(yáng)起石型、鐵白云石型、蛇紋石型以及碧玉型鐵礦石等。

2.2鐵礦石的工業(yè)類(lèi)型。進(jìn)行鐵礦石的工業(yè)類(lèi)型分類(lèi)時(shí)，其主要依據(jù)為礦石的性質(zhì)以及品級(jí)。所謂品級(jí)，指的是鐵礦石中所含鐵的品位，而所謂性質(zhì)則是對(duì)鐵礦石的化學(xué)成分與礦石類(lèi)型進(jìn)行分析。按照品位來(lái)分，鐵礦石主要分為兩種類(lèi)型，一種是表內(nèi)礦石，一種是表外礦石。其中表外礦石是不能應(yīng)用在工業(yè)冶煉中的，其礦石品位處于邊界品位與最低的工業(yè)礦石品位之間。而表內(nèi)礦石指的是能夠應(yīng)用在工業(yè)冶煉中的礦石，表內(nèi)礦石的礦石品位至少要滿(mǎn)足最低的工業(yè)礦石品位。根據(jù)礦石的性能與品位不同，表內(nèi)礦石還能細(xì)分為高爐煉鐵富礦、煉鋼用富鐵礦等類(lèi)型。

3鐵礦石的分析方法

分析鐵礦石的方法有多種，其中包括重量法、原子吸收法、滴定法、比色法、X 射線(xiàn)熒光光譜法（XRF 法）、等離子體發(fā)射光譜法等。而鐵礦石的分析不僅要進(jìn)行全面的分析，還需要首先進(jìn)行定性檢查。定性檢查一般放置在全面分析之前。定性檢查采取的是光譜分析方式。

在傳統(tǒng)的鐵礦石分析中，化學(xué)分析法是頗為經(jīng)典的分析方法，它在鐵礦石的分析中占據(jù)重要位置，其分析的主要優(yōu)勢(shì)在于分析精度高。但與此相對(duì)應(yīng)的是繁瑣的操作過(guò)程、長(zhǎng)時(shí)間的分析作為周期、高昂的分析成本等。為了能夠提高分析效率，降低分析成本，現(xiàn)階段鐵礦石分析方法中已經(jīng)逐漸不再使用化學(xué)分析法，以其他的分析方式代替。X 射線(xiàn)熒光光譜法（XRF法）就是其中的一種。X 射線(xiàn)熒光光譜法（XRF 法）相比于化學(xué)分析法具有諸多優(yōu)勢(shì)，如操作簡(jiǎn)便、高度自動(dòng)化、分析速度更快等。X 射線(xiàn)熒光光譜法（XRF 法）進(jìn)行鐵礦石品質(zhì)雜質(zhì)分析時(shí)，是將不同的樣品按照一定的程序送入到分析儀器中，根據(jù)不同的樣品，使用不同的測(cè)量參數(shù)與測(cè)量條件，作為分析時(shí)的標(biāo)定，而后就行分析，得出不同樣品中元素的含量以及鐵礦石的品質(zhì)結(jié)果。對(duì)鐵礦石分析精度的要求不同，分析的時(shí)間就不同。一般情況下，在10～200s內(nèi)均可完成鐵礦石元素及品質(zhì)分析。XRF 分析技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，主要有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：

（1）價(jià)態(tài)基本不會(huì)影響譜線(xiàn) 。鐵礦石中鐵原子含有多個(gè)價(jià)態(tài)，由于價(jià)態(tài)的不同會(huì)對(duì)化學(xué)分析方法產(chǎn)生一定影響。但在特征 X 射線(xiàn)峰位上，不同價(jià)態(tài)的鐵原子峰位基本沒(méi)有差異，因此也不會(huì)對(duì)X 射線(xiàn)熒光光譜法（XRF 法）分析結(jié)果產(chǎn)生影響，或者產(chǎn)生的微小影響，可以基本忽略。

（2）譜線(xiàn)簡(jiǎn)單，直接作定性分析 。X 射線(xiàn)熒光光譜法（XRF法）分析方式激發(fā)了原子內(nèi)層，因此形成的譜線(xiàn)與普通的發(fā)射譜線(xiàn)相比更為簡(jiǎn)單，分析起來(lái)更為容易，減少工作人員的工作量，譜線(xiàn)結(jié)果出來(lái)后，能夠直接進(jìn)行定性分析。

（3）可以進(jìn)行薄膜的組分和厚度的分析 。X 射線(xiàn)熒光光譜法（XRF 法）中 X 射線(xiàn)能夠?qū)﹁F礦石樣品表面進(jìn)行探測(cè)，因此XRF 法與其他分析方式相比，不僅能夠檢測(cè)其中的元素，而且能夠?qū)悠繁砻娴腻儗印⑼繉佣歼M(jìn)行分析，其上的薄膜分析都能夠通過(guò)XRF 法完成。

（4）易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及在線(xiàn)分析 。隨著計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化的發(fā)展，XRF 法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化與自動(dòng)化，通過(guò)小型的探測(cè)儀器進(jìn)行鐵礦石元素與品質(zhì)分析，不僅能夠簡(jiǎn)化分析難度，而且使得檢測(cè)質(zhì)量更容易控制。因此XRF 法還能夠在鐵礦石的生產(chǎn)階段進(jìn)行應(yīng)用，主要用來(lái)對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制與分析。

總結(jié)：鐵礦石是冶煉鋼鐵的重要原料。因此鐵礦石的質(zhì)量也是鋼鐵冶煉的質(zhì)量的保證。鐵礦石的分析與其種類(lèi)息息相關(guān)。根據(jù)分類(lèi)方式的不同，鐵礦石能夠分為自然類(lèi)型與工業(yè)類(lèi)型。在工業(yè)類(lèi)型的鐵礦石中，只有表內(nèi)礦石能夠滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)。進(jìn)行鐵礦石元素分析與品質(zhì)分析時(shí)，有多種分析方式可以選擇?；瘜W(xué)分析法是較為經(jīng)典且應(yīng)用較廣的分析方法之一，但為了較高的分析精度需要花費(fèi)過(guò)多的人力物力與時(shí)間。而XRF 法則具有操作簡(jiǎn)便、高度自動(dòng)化、分析速度快等的優(yōu)勢(shì)，相信在未來(lái)XRF 法將會(huì)有更大的應(yīng)用空間。

參考文獻(xiàn)

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