[发明专利]一种X荧光钴内标-ICP钴补偿检测铁料中全铁含量的方法

说明书

本发明公开了一种X荧光钴内标‑ICP钴补偿检测铁料中全铁含量的方法，采用钴内标法，通过X射线荧光法建立铁元素工作曲线，实现对铁料中全铁含量的检测，并以铁元素含量与铁元素强度和钴元素强度之比的比值，计算出钴对全铁含量的补偿系数；采用ICP光谱法建立钴元素工作曲线，实现对铁料中钴元素含量的检测；钴元素含量乘以补偿系数，并将此结果与X射线荧光法测试的全铁含量相加，即可得到待测铁料样品中的全铁含量。该方法可实现多元素同时检测，且单个样品的检测时间在18分钟内；检测速度比国标方法快了近10倍，检测成本是国标手工法的一半，检测结果误差优于国标规定范围。

技术领域

本发明属于钢铁元素检测技术领域，具体涉及一种X荧光钴内标-ICP钴补偿检测铁料中全铁含量的方法。

背景技术

铁料是钢铁冶炼过程中烧结、造球和炼铁用的重要原料，其种类主要包括铁精粉、进口铁粉、粗精粉、造球精粉、褐铁粉、铁矿石、瓦斯精粉、含铁尘泥等多品种类型。铁料中的主要成分是TFe、SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、S、P、Pb、Zn、K₂0、Na₂O、Mn等多种元素，总量加起来在99％以上。但由于铁料属于原始矿料，根据属地的不同，比如广东矿、福建矿、江西矿、巴西矿、南非矿、澳洲矿、印度矿、二次铁料等，其内在的元素含量又有一定的差异。

检测铁料中的全铁含量，现使用的有两个国家标准，一个是GB/T6730.65-2009《铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法(常规方法)》，另一个为GB/T6730.66-2009《铁矿石全铁含量的测定自动电位滴定法》。这两个检测方法中包含了三种较繁杂的溶样方式，具体为：一、盐酸氟化钠分解法，二、硫酸-磷酸分解法，三、碳酸钠过氧化钠混合熔剂熔融法。三种溶样方式属于手工分析方法，过程较复杂，溶完样之后还需将Fe³⁺还原Fe²⁺，在将所有的铁离子还原成低价后，加入硫磷混酸，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定，借此测定全铁含量。

从两个国标方法分析，整个操作流程繁琐，使用的试剂较多，使用了盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氯化亚锡、钨酸钠、三氯化钛、重铬酸钾、二苯胺磺酸钠、高锰酸钾等总计十余种。从操作效率分析，该法操作需要称样、溶样、调整、滴定等多环节，计算下来检测一个样品时间为34分钟以上，对于年产钢量近千万吨，每天需检测150批次以上的铁料样品，如要在24小时内完成检测，除去批量检测时间的叠加性，也需配制5个人以上才能满足周期要求。另外由于溶样需在高温电炉上进行，虽整个作业活动设置在通风柜内，但多批量样品骤间产生的高浓度酸气又会对职工的身体健康产生较大影响。滴定检测完排出的大量高浓度酸液和含铬重金属废液，对环境也会造成较大污染，如要做到达标排放，又面临着高额的环保处理费用。

由于两个国标方法所具有的繁杂性，迫使检测工作者寻求快速便捷的仪器分析法。近年来，X射线荧光光谱法已开始应用于测定铁料中的全铁含量。采用X射线荧光光谱法根据文献报道主要有内标法、直接测定法和计算法。内标法采用加入三氧化二钴进行基体校正，因此当检测的铁料本身含有钴时，全铁的结果差异较大。而直接测定法虽然快捷简便，但由于各企业的铁料来源于世界各地，基体效应的多变最终影响到全铁结果准确。采用计算法间接测定全铁含量，由于低价态杂质元素在烧损过程中存在烧增量，拟合计算出的全铁含量结果准确度又相对较差。基于三种检测方法存在的适应性固有缺陷，X射线荧光光谱法检测铁料中全铁含量一直未得到广泛使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种X荧光钴内标-ICP钴补偿检测铁料中全铁含量的方法，采用ICP(电感耦合等离子体)发射光谱法对X射线荧光法的检测结果进行校正，全铁含量得到补偿，对于含钴或者不含钴的铁样的检测均有较为准确可靠的检测结果。

本发明提供的一种X荧光钴内标-ICP钴补偿检测铁料中全铁含量的方法，包括以下步骤：