本发明属于冶金化学分析检测,具体涉及一种锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法。
背景技术:
1、锰铁合金在炼钢过程中扮演着关键角色,能够作为脱氧剂和脱硫剂,应用于炼钢生产。这种合金的化学成分,特别是锰、硅、磷的含量,不仅是公司进厂合金价格核算的重要指标,还是炼钢过程中合金加入量的重要参数。因此,准确测定锰铁合金中的这些元素含量至关重要。
2、目前,国家标准方法如gb/t5686.1、gb/t5686.2、gb/t5686.4分别用于锰铁合金中锰、硅、磷的含量测定。尽管这些方法在行业内得到广泛应用,但它们仍然存在一些明显的缺点。例如,滴定法需要使用高氯酸和氢氟酸试剂,这两种试剂均属于强酸,操作过程中安全风险大,对操作人员的熟练程度要求极高。同时,滴定法的步骤繁琐,检测耗时长,劳动强度大,不利于大批量样品的快速分析。重量法和分光光度法也存在类似的问题。重量法需要使用氢氟酸试剂,而分光光度法则需使用高氯酸试剂。这些强酸试剂的使用不仅增加了操作难度和安全隐患,还对环境造成了污染。此外,这些方法通常需要对样品进行预处理,如研磨、溶解等,这不仅增加了操作步骤,还可能引入误差,影响测定的准确性。
3、近年来,x射线荧光光谱法(xrf)作为一种新型的化学成分检测技术,在钢铁冶金原料和产品领域得到了广泛关注。xrf法具有测定范围宽、精度高、操作简便、环境友好等优点,特别适用于固体、粉末和液体试样中多种元素的定量分析。熔融制样法作为xrf的主要制样手段,通过消除样品的矿物效应和粒度效应,以及降低共存元素引起的基体效应,被认为是xrf分析中最精确的制样方法。
4、然而,尽管xrf法在理论上具有诸多优势,但在实际应用中仍面临一些挑战。例如,对于锰铁合金等复杂基体样品,如何选择合适的熔剂和氧化剂,以确保样品的完全熔解和氧化,仍是一个需要解决的问题。此外,熔融制样过程中可能产生的挥发和溅射现象也可能影响测定的准确性。
5、综上所述,开发一种既准确又快速,同时符合绿色环保要求的锰铁合金中多元素测定方法,对于提升炼钢生产效率、降低生产成本以及实现可持续发展具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是:提供一种准确又快速,同时符合绿色环保要求的锰铁合金中多元素测定方法。
2、为了解决上述问题,本发明采用的技术方案如下:
3、本发明第一方面提供一种锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,包括如下步骤:
4、s1、称取过氧化钡、熔剂、试样、钴内标,其中过氧化钡、熔剂、试样和钴内标的质量比为1~10:20~40:1~3:2~4;
5、s2、将s1中的各组分混匀,包成球体,置于坩埚中;
6、s3、将s2中的坩埚放入马弗炉中,炉门开启缝隙,同时升温,待温度升至700~1000℃关闭炉门,持续熔炼20~40min,熔炼结束后取出坩埚冷却至室温,得到熔球;
7、s4、称取四硼酸锂于铂黄金坩埚中,滴加脱模剂于四硼酸锂表面,再将s3得到的熔球置于四硼酸锂表面;
8、s5、将s4中的铂黄金坩埚放入马弗炉中加热熔炼,之后冷却,得到玻璃片;
9、s6、使用x射线荧光光谱仪测定s5制得的玻璃片。
10、在本发明的一些实施例中,所述过氧化钡、熔剂、试样和钴内标的质量比为4~6:20~40:1~3:2~4。
11、在本发明一些实施例中,熔剂包括四硼酸锂和偏硼酸锂,四硼酸锂和偏硼酸锂的质量比为1~3:1。
12、在本发明一些实施例中,所述s3中,关闭炉门后持续熔炼30min。
13、在本发明一些实施例中,所述s3中,温度升至900℃关闭炉门。
14、在本发明一些实施例中,所述s4中,脱模剂为碘化钾溶液,所述碘化钾溶液的浓度为200~400g/l。
15、在本发明一些实施例中,所述碘化钾溶液的添加量为0.1~5ml。
16、在本发明一些实施例中,s2中的坩埚为石墨坩埚。
17、在本发明一些实施例中,s5包括将s4的铂黄金坩埚放入马弗炉中,熔炼10~20min取出,将体系中的气泡去除后,混匀,再熔炼10~20min取出,摇匀,水平静置冷却,得到玻璃片。
18、在本发明一些实施例中,所述s4中,四硼酸锂与体系中试样的质量比为10~30:1。
19、在本发明一些实施例中,方法包括如下步骤:
20、s1、称取四硼酸锂、偏硼酸锂、过氧化钡、钴内标、试样,其中过氧化钡、熔剂、试样和钴内标的质量比为5:30:2:3;
21、s2、将s1中的混合物搅拌均匀,包成球体,置于石墨垫底的坩埚中;
22、s3、将s2中的坩埚放入马弗炉中,炉门开启10~20mm缝隙,待温度升至850~950℃关闭炉门,持续熔炼30min,熔炼结束后取出坩埚冷却至室温;
23、s4、称取四硼酸锂熔剂于铂黄金坩埚中,所述s4中的四硼酸锂与体系中试样的质量比为40:1,滴加0.4~1ml浓度为300g/l碘化钾溶液于四硼酸锂表面,再将s3得到的熔球置于四硼酸锂表面;
24、s5、将s4中的铂黄金坩埚放入1000~1130℃马弗炉中,熔炼10~20min取出,将体系中气泡去除,混匀,再熔炼10~20min取出,摇匀,水平静置冷却至室温后,得到玻璃片;
25、s6、将s5制得的玻璃片放入x射线荧光光谱仪中测定,计算锰、硅和磷含量。
26、本发明的有益效果:
27、该发明方法无需使用高氯酸、氢氟酸等危险化学品,且能够同时检出锰铁系列合金中锰、硅、磷含量,分析方法简单、人员劳动强度低,检测效率高。
28、本发明总结了实施例的各方面,并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式,这对于本领域技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的,并且这些实施方式意图被包含在本发明的范围内。
29、研究以下说明书、权利要求书和附图后,本领域技术人员将理解和意识到本发明的这些和其它方面、目的和特征。
1.一种锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,所述熔剂包括四硼酸锂和偏硼酸锂,四硼酸锂和偏硼酸锂的质量比为1~3:1。
3.根据权利要求1所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,所述s3中,关闭炉门后持续熔炼30min。
4.根据权利要求1所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,所述s3中,温度升至900℃关闭炉门。
5.根据权利要求1所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,所述s4中,脱模剂为碘化钾溶液,所述碘化钾溶液的浓度为200~400g/l。
6.根据权利要求5所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,所述碘化钾溶液的添加量为0.1~5ml。
7.根据权利要求1所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,s2中的坩埚为石墨坩埚。
8.根据权利要求1所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,所述s5包括将s4中的铂黄金坩埚放入马弗炉中,熔炼10~20min取出,将体系中的气泡去除后,混匀,再熔炼10~20min取出,摇匀,水平静置冷却,得到玻璃片。
9.根据权利要求1所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,所述s4中四硼酸锂与体系中试样的质量比为10~30:1。
10.根据权利要求1所述的锰铁合金的锰、硅、磷含量的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
