Determination of K2O, Na2O, Zn in Sinter and Dedusting Dust by Inductively Coupled Plasma Emission Spectrometry
-
摘要: 炼铁入炉料中的钾、钠、锌妨害了高炉的正常冶炼,需对这些有害元素的含量进行分析测定。对烧结矿和除尘灰这两种入炉料,使用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸并采用沙浴加热溶解试样,应用电感耦合等离子体发射光谱法测定氧化钾、氧化钠和锌含量。通过高温灼烧来除去除尘灰样品中的碳。对于组分含量较高的除尘灰试样适当减少其称样量。兼顾各组分高低含量的不同,对工作曲线进行优化,满足同时测定的需求。选择仪器的最佳工作参数,并对测量方法的精密度和准确度进行了考查,各组分精密度实验的相对标准偏差均小于2%,回收率在90%~110%。该方法适用于工厂大批量试样的检测,符合精密度和准确度要求。
-
表 1 校准溶液中各元素的浓度
浓度 Std-0 Std-1 Std-2 Std-3 Std-4 Std-5 K2O质量分数/% 0 0.06023 0.12046 0.6023 1.2046 2.4092 K质量浓度/(μg/mL) 0 2.5 5.0 25.0 50.0 100.0 Na2O质量分数/% 0 0.01348 0.0674 0.1348 0.674 1.348 Na质量浓度/(μg/mL) 0 0.5 2.5 5.0 25.0 50.0 Zn质量分数/% 0 0.01 0.1 1 2 3 Zn质量浓度/(μg/mL) 0 0.5 5.0 50.0 100.0 150.0 表 2 各元素的分析谱线、相关系数、检出限和测定下限
元素 分析谱线波长 线性相关系数 检出限 测定下限 K2O 769.896 0.99987 0.0039 0.039 Na2O 589.592 0.99915 0.0026 0.026 Zn 206.200 0.99984 0.0015 0.015 表 3 标准样品检测结果
标准物质编号 测定值/% 标准值/% K2O Na2O Zn K2O Na2O Zn W88307b 0.263 0.106 0.045 0.25 0.112 0.042 GSB 03-2036-2006 0.221 0.159 0.021 0.191 0.161 0.019 GSB 03-2038-2006 0.175 0.061 0.008 0.165 0.065 0.0045 GSB 03-2854-2012 0.080 0.028 0.028 0.070 0.020 0.026 GSB 03-2855-2012 0.243 0.051 0.314 0.214 0.048 0.300 GSB 03-2856-2012 0.635 0.092 0.072 0.610 0.093 0.066 YSBC 28775-2008 0.293 0.103 0.042 0.265 0.105 0.039 表 4 精密度实验结果
组分 测定结果 平均值 RSD/% K2O 0.0617,0.0624,0.0613,0.0611,0.0618,0.0621,0.0616,0.0622,
0.0624,0.0616,0.06130.0618 0.731 Na2O 0.0272,0.0271,0.0275,0.0276,0.0271,0.0274,0.0272,0.0277,
0.0274,0.0271,0.02790.0274 0.991 Zn 0.0151,0.0150,0.0151,0.0152,0.0155,0.0154,0.0152,0.0151,
0.0150,0.0152,0.01510.0152 1.025 表 5 回收率测试结果
样品 组分 测定结果/% 回收率/% 加标前 加标后 1#烧结矿 K2O 0.0981 0.2306 110.0 Na2O 0.0257 0.1566 97.1 Zn 0.0274 0.1276 100.2 2#烧结矿 K2O 0.0975 0.2240 105.0 Na2O 0.0073 0.1396 98.1 Zn 0.0273 0.1258 98.5 1#除尘灰 K2O 1.957 2.541 97.0 Na2O 0.475 1.087 90.9 Zn 4.007 4.501 98.8 2#除尘灰 K2O 3.324 3.875 91.5 Na2O 1.053 1.689 94.4 Zn 4.314 4.786 94.4 -
[1] 刘信文, 刘洁, 郑连杰. 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高炉炉料中中氧化钾、氧化钠、氧化锌. 冶金分析, 2009,29(9):26 [2] Wang X Z, Yan Z W, Wang R R, et al. Study of the enrichment characteristics of sinter by alkali metal vapors. Metallurgical Research & Technology,2018,115(3):310 [3] 任贵义. 炼铁学(上册). 北京: 冶金工业出版社, 2004 [4] 卢光辉. 邯钢4#高炉高Zn负荷原料冶炼实践. 金属世界, 2015(5):36 [5] 刘竹林, 蒋友源. 炼铁原料. 第二版. 北京:化学工业出版社, 2013:186 [6] 刘阳, 王学云, 张兵, 等. 粉末压片-X射线荧光光谱法测定烧结矿中K2O、Na2O、Pb、Zn、Cu方法研究. 河南冶金, 2014,22(5):13 [7] 蒋薇. X荧光光谱法测定除尘灰成分的实验研究. 山东冶金, 2009,31(5):146 [8] 范佳慧, 周莉莉, 朱春要, 等. 熔融制样-X射线荧光光谱法测定除尘灰中10种组分. 冶金分析, 2019,39(10):61 [9] 张跃超. 电感耦合等离子体发射光谱法测烧结矿等炼铁炉料中钾、钠、铅、锌的含量. 南方金属, 2019(3):25 [10] 夏辉, 王小强, 何沙白, 等. 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高碳除尘灰中11种元素. 冶金分析, 2016,36(3):44 [11] 中华人民共和国工业和信息化部, 中国国家标准化管理委员会. YB/T 421-2014 铁烧结矿. 北京: 冶金工业出版社, 2014 [12] 张建良, 刘东辉, 王筱留, 等. 烧结矿化学成分控制现状及发展方向. 烧结球团, 2017,42(4):1