有许多种类的X射线荧光(XRF)和X射线衍射(XRD)

《有许多种类的X射线荧光(XRF)和X射线衍射(XRD)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、介绍如今，有许多种类的X射线荧光（XRF）和X射线衍射（XRD）仪器向水泥工业提供。从台式能量色散XRF系统到独立的波长色散XRF及集成式的XRF-XRD系统，水泥实验室可作出重要选择以找出最适合其分析需求的仪器。过去，这种选择通常取决于某个特定水泥厂的固有参数，考虑其原料，工艺控制，添加剂使用，水泥类型和整体容量。如今，人们必须考虑其他问题所产生的需求，例如替代性燃料的使用，环境效应的控制，法律法规要求，水泥质量优化，同时还要参考终端用户的应用及每次分析的用户总成本。的确，水泥工业在探索XRF能力之路上不断前进，使XRF能超越基本氧

2、化物而对各种材料进行化学分析。另外，XRD技术作为常规在线工具的使用，使得水泥中游离氧化钙，熟料相和添加剂的分析，变得更为实际和可靠。因此可以清楚知道，大多数水泥厂都采用一体化途径，其分析需求将作为XRF和XRD能力，以及可得专业技术的函明智的选择数进行评估。此案例研究细节来自最近一份关于选择特殊X射GeoffryBultynck,Heidelberg水泥CBR-工厂，比利时，线仪器的调查。这些测试的典型数据用以说明其MichaelPrincipato,Heidelberg水泥技术中心，德国，RaviYellepeddi和Didier

3、Bonvin,ThermoElectronSA,瑞士，工艺。引用的例子实际上覆盖了整个水泥工艺：介绍了一个案例研究，说明如何利用广泛的现有的X水泥中原料的特征测量，熟料相的控制和添加剂射线解决方案来满足水泥厂的分析需求。的定量。实验工艺ARL9900IntelliPower3600全水泥分析仪（图1）用于这些测试。这台仪器整合了用于不同氧化物同时分析的一系列XRF固定道（单色器），及能够覆盖更多元素/氧化物的灵活而经济的XRF测角仪，以及专利的用于物相分析的精巧的XRD系统。此仪器使用一个X射线管，以相同的电压和电流条件，在同一样品上

4、进行XRF和XRD测量。通过优化样品制备（碾磨和制样）技术来获得可靠的XRF和XRD数据。XRF和XRD均在真空和可重复的样品定位与测量条件下进行。还有，同一软件也用于数据采集和处理，通过校准而进行真实的定量分析。最终报告包括氧化物及其相应重要而有用物相的完整分析。ARL9900系列能够使用全自动样品制备，样品运输和结果传输模块，与工艺控制整合。图1：ARL9900IntelliPower3600全水泥分析仪结果与讨论Fe2O3，MgO，P2O5，MnO和TiO2含量进行分析。人们可以预见使用XRF对石灰石中的铬进行微量分析利用XRF

5、对混合为生料某些氧化物，如TiO2，其含量可低至100ppm的水平，具体含之前的原材料，例如石灰石，粘土，铁矿石，矾土等，对其量将取决于石灰石的来源。中的主要和次要氧化物进行分析，是普遍而实际的做法。例如，使用石灰石压片，XRF可以对整个CaO，SiO2，Al2O3，位于比利时，Heidelberg水泥的Harmignies工厂生产白水泥，其表1：合成标样中Cr的比较性数据铬含量（Cr）必须进行监测和控制，因为高含量的Cr，或者标样计算所得Cr浓度比色法所得Cr浓度XRF所得Cr含量变化都会改变水泥产品的颜色。编号（ppm）（ppm）

6、浓度(ppm)为了确认X射线仪器对Cr分析的灵敏度，通过将水泥与石灰石混合制备了一系列合成标样，其Cr含量采用比色法进行检测。表1给出了由计算，比色法和XRF测量得到的Cr含量数据之间的比较。比色法和XRF数据之间的相关性显示在图2中。可以看到，以“人造”参考样品建立合适的校准曲线，由此在很低的Cr含量时都具有良好的结果。可获得大约在3ppm的典型检测限，证实了仪器的优异性能。为了进一步确认对于微量分析也能获得可靠且可重复的性能，对Cr分析进行了重复性测试。对包含约50ppmCr的同一水泥压片进行了十次重复性分析，在60s计时内得到2

7、ppm或更小的标准偏差。这样优秀的重复性令石灰石中Cr含量的监测范围可为2-10ppm。除了Cr,铁（Fe）是白水泥中另一个关键的元素。当材料来自于不同采石点，ARL9900仪器的性能可帮助生产商控制采石场已有物料的混合。图2：一系列水泥相关材料中Cr的校准曲线使用XRD进行熟料物相分析人们对工艺中熟料物相定量及其变化监测的兴趣与日俱增。使用XRD进行游离氧化钙的连续监测已经相当成熟。硅酸三钙，二钙硅酸盐，铝酸盐和铁酸盐的分析也能利用XRD进行物相定量。熟料物相的定量是非常复杂的，因此利用XRD进行游离氧化钙定量，并使用传统的湿化学法

8、分析作为参考方法，某些情况下，更可取和必需的方法是，采用来自某回转窑的真实熟料样品，为熟料物相定量建立不同的参数。样品制备，择优取向，粒度和动态含量范围是其中一些需要解决的重要问题，以便对熟料图3：使用集成式XRD系统的