專利名稱：一種冰晶石中主次量元素的測定方法
技術領域：
一種冰晶石中主次量元素的測定方法，涉及一種用于冰晶石產品級別的判定的冰晶石產品中主次量元素含量的測定方法。
背景技術：
隨著電解鋁工業的發展，冰晶石的需求量和產量不斷提高。冰晶石作為鋁冶煉的主要原料，電解鋁用冰晶石國際貿易量增長迅速。對冰晶石的產品成份進行快速有效判定，進而確定產品級別顯得日益重要。目前，冰晶石的ISO和國家標準中，元素分析主要采用濕法化學分析，有滴定法、分光光度法、重量法和原子吸收光譜法，硫含量的分析也用X-射線熒光光譜法，其校準曲線采用光譜純冰晶石和高純硫酸鹽來配制標準樣品，而且只能測量一個組分，工作效率低，測試成本高。
發明內容
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種有效的提高測定的準確度，滿足冰晶石用戶的要求，提高工作效率，節約測試成本的冰晶石中主次量元素的測定方法。
本發明的方法是通過以下技術方案實現的。
一種冰晶石中主次量元素的測定方法，其特征在于測定過程包括a.標準樣品、監控樣品和試樣干燥后，分別放在研缽中，加入無水乙醇，研磨后倒入模具加壓壓成標準樣片、監控樣片和試樣片；b.將制得的標準樣片和監控樣片，用X射線熒光光譜法測定標準樣品的熒光強度、制作出校準曲線；c.將試樣樣片用X射線熒光光譜儀進行測量強度和計算出成份含量。
本發明的方法，其特征在于制備標準樣片的樣品為國家標樣GFC01～GFO06和用GFC01～GFC06按照1∶1研磨混合的混合標準樣品。
本發明的方法，其特征在于試樣樣片、標準樣片和監控樣片的制備時，樣粉在105～110℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
本發明的方法，其特征在于所使用的X射線熒光光譜儀，為端窗銠靶X射線管；真空光路；LiF200、Ge111、PE002、PX1或其它常用分析晶體；自動脈沖高度分析器；流氣正比探測器。
本發明的方法，其特征在于測試過程中，標準樣片的譜測量、校準曲線的制作、基體校正是用冰晶石樣品進行掃描，確定峰值和背景的2θ以及測量時間；首先設置監控樣品名，測量監控樣品中各分析元素的X射線強度。監控樣品中各分析元素的參考強度必須與標準樣品在同一次開機中測量，以保證漂移校正的有效性。輸入標準樣品名，測量標準樣品中各分析元素的X射線強度；用經驗α系數校正元素間譜線重疊干擾和基體效應，用數學校正模式，對標準樣品中各分析元素的X射線強度與其濃度的關系進行計算，求出校準曲線常數a，b，c和譜線重疊校正系數βik，并保存在計算機的定量分析軟件中。
本發明的方法，其特征在于測試過程中，測試樣片的測量過程是啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正；測量與測試樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品；檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求；輸入未知樣品名，測量未知樣品；根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
使用本發明可以準確、快速的測定出冰晶石中主次量元素的含量。提高測定的準確度，滿足冰晶石用戶的要求，提高工作效率，節約測試成本。
具體實施例方式
一種冰晶石中主次量元素的測定方法，測定過程包括a.標準樣品、監控樣品和試樣干燥后，分別放在研缽中，加入無水乙醇，研磨后倒入模具加壓壓成標準樣片、監控樣片和試樣片；b.將制得的標準樣片和監控樣片，用X射線熒光光譜法測定標準樣品的熒光強度、制作出校準曲線；c.將試樣樣片用X射線熒光光譜儀測量強度和計算出成份含量。
結合實例對本發明作進一步說明如下。
實施例1國內某廠生產的冰晶石樣品在105℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
稱取20g干燥試樣放在研缽中，加入5滴無水乙醇，以防止試樣結塊，并用研磨機研磨20秒。將研磨好的試樣三分之二倒入模具，用硼酸鑲邊墊底，用壓片機加壓至總壓力20t，并保持20s時間將粉末壓成小塊。樣片中樣品的厚度至少要達到4mm，取出樣片保存于干燥器內。標準樣片、試樣樣片和監控樣片按照同樣方法制備。
建立定量測量程序，用經驗α系數校正元素間譜線重疊干擾和基體效應，用數學校正模式，對標準樣品中各分析元素的X射線強度與其濃度的關系進行計算，求出校準曲線常數a，b，c和譜線重疊校正系數βik，并保存在計算機的定量分析軟件中。
啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正。測量與未知樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品。檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求。輸入未知樣品名，測量未知樣品。
根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
測量程序建立以后，一個試樣從樣片制備至測定結束共用時30min。F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5、CaO 11次測定結果的平均值分別是54.52％、15.22％、25.75％、0.19％、0.034％、0.186％、0.022％、0.59％，標準偏差分別是0.0068％、0.021％、0.035％、0.0013％、0.00048％、0.011％、0.00011％、0.00074％，相對標準偏差分別是0.012％、0.14％、0.14％、0.68％、1.41％、5.91％、0.50％、0.13％。說明該方法制樣重現性良好。
實施例2國內某廠生產的冰晶石樣品在105℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
稱取20g干燥試樣放在研缽中，加入5滴無水乙醇，以防止試樣結塊，并用研磨機研磨20秒。將研磨好的試樣三分之二倒入模具，用硼酸鑲邊墊底，用壓片機加壓至總壓力20t，并保持20s時間將粉末壓成小塊。樣片中樣品的厚度至少要達到4mm，取出樣片保存于干燥器內。監控樣片按照同樣方法制備。
啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正。測量與未知樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品。檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求。輸入未知樣品名，測量未知樣品。
根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
一個試樣從樣片制備至測定結束共用時30min。F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5、CaO 9次測定結果的平均值分別是52.82％、13.07％、30.44％、0.44％、0.067％、0.81％、0.090％、0.27％，標準偏差分別是0.041％、0.048％、0.081％、0.018％、0.005％、0.040％、0.0012％、0.009％，相對標準偏差分別是0.78％、0.37％、0.27％、4.09％、7.46％、4.94％、1.33％、3.33％。說明該方法制樣重現性良好。
實施例3湘鄉鋁廠生產的冰晶石標準樣品在105℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
稱取20g干燥試樣放在研缽中，加入5滴無水乙醇，以防止試樣結塊，并用研磨機研磨20秒。將研磨好的試樣三分之二倒入模具，用硼酸鑲邊墊底，用壓片機加壓至總壓力20t，并保持20s時間將粉末壓成小塊。樣片中樣品的厚度至少要達到4mm，取出樣片保存于干燥器內。監控樣片按照同樣方法制備。
啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正。測量與未知樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品。檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求。輸入未知樣品名，測量未知樣品。
根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5、CaO測定結果分別是54.15％、14.43％、28.76％、0.31％、0.064％、0.97％、0.028％、0.11％，標準值分別是54.23％、14.28％、29.01％、0.29％、0.064％、1.00％、0.028％、0.12％。測量結果與標準值的誤差均在國家標準分析方法允許差范圍內。
實施例4湘鄉鋁廠生產的冰晶石標準樣品在105℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
稱取20g干燥試樣放在研缽中，加入3滴無水乙醇，以防止試樣結塊，并用研磨機研磨25秒。將研磨好的試樣三分之二倒入模具，用硼酸鑲邊墊底，用壓片機加壓至總壓力15t，并保持20s時間將粉末壓成小塊。樣片中樣品的厚度至少要達到4mm，取出樣片保存于干燥器內。標準樣片、試樣樣片和監控樣片按照同樣方法制備。
建立定量測量程序，用經驗α系數校正元素間譜線重疊干擾和基體效應，用數學校正模式，對標準樣品中各分析元素的X射線強度與其濃度的關系進行計算，求出校準曲線常數a，b，c和譜線重疊校正系數βik，并保存在計算機的定量分析軟件中。
啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正。測量與未知樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品。檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求。輸入未知樣品名，測量未知樣品。
根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5、CaO測定結果分別是54.01％、14.54％、28.56％、0.32％、0.067％、0.97％、0.027％、0.11％，標準值分別是54.23％、14.28％、29.01％、0.29％、0.064％、1.00％、0.028％、0.12％。測量結果與標準值的誤差均在國家標準分析方法允許差范圍內。
實施例5一周后，國內某廠生產的冰晶石標準樣品在105℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
稱取20g干燥試樣放在研缽中，加入5滴無水乙醇，以防止試樣結塊，并用研磨機研磨20秒。將研磨好的試樣三分之二倒入模具，用硼酸鑲邊墊底，用壓片機加壓至總壓力20t，并保持20s時間將粉末壓成小塊。樣片中樣品的厚度至少要達到4mm，取出樣片保存于干燥器內。監控樣片按照同樣方法制備。
啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正。測量與未知樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品。檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求。輸入未知樣品名，測量未知樣品。
根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5、CaO測定結果分別是54.50％、14.59％、26.89％、0.24％、0.036％、0.41％、0.0026％、0.58％，化學值分別是55.02％、14.39％、27.14％、0.22％、0.037％、0.42％、0.0030％、0.57％。測量結果與化學值的誤差均在國家標準分析方法允許差范圍。
實施例6一個月后，國內某廠生產的冰晶石標準樣品在105℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
稱取20g干燥試樣放在研缽中，加入5滴無水乙醇，以防止試樣結塊，并用研磨機研磨20秒。將研磨好的試樣三分之二倒入模具，用硼酸鑲邊墊底，用壓片機加壓至總壓力20t，并保持20s時間將粉末壓成小塊。樣片中樣品的厚度至少要達到4mm，取出樣片保存于干燥器內。監控樣片按照同樣方法制備。
啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正。測量與未知樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品。檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求。輸入未知樣品名，測量未知樣品。
根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5測定結果分別是53.69％、12.82％、30.50％、0.214％、0.036％、0.15％、0.0025％，化學值分別是53.69％、12.97％、30.87％、0.23％、0.039％、0.17％、0.0028％。測量結果與化學值的誤差均在國家標準分析方法允許差范圍。說明該方法穩定。
實施例7一個月后，國內某廠生產的冰晶石標準樣品在105℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
稱取20g干燥試樣放在研缽中，加入5滴無水乙醇，以防止試樣結塊，并用研磨機研磨20秒。將研磨好的試樣三分之二倒入模具，用硼酸鑲邊墊底，用壓片機加壓至總壓力20t，并保持20s時間將粉末壓成小塊。樣片中樣品的厚度至少要達到4mm，取出樣片保存于干燥器內。監控樣片按照同樣方法制備。
啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正。測量與未知樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品。檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求。輸入未知樣品名，測量未知樣品。
根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5、CaO測定結果分別是55.35％、16.36％、24.04％、0.149％、0.042％、0.23％、0.015％、0.613％，化學值分別是55.06％、16.26％、24.04％、0.150％、0.042％、0.22％、0.014％、0.602％。測量結果與化學值的誤差均在國家標準分析方法允許差范圍。說明該方法穩定。
權利要求
1.一種冰晶石中主次量元素的測定方法，其特征在于測定過程包括a.標準樣品、監控樣品和試樣干燥后，分別放在研缽中，加入無水乙醇，研磨后倒入模具加壓壓成標準樣片、監控樣片和試樣片；b.將制得的標準樣片和監控樣片，用X射線熒光光譜法測定標準樣品的熒光強度、制作出校準曲線；c.將試樣樣片用X射線熒光光譜儀測量強度和計算出成份含量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于制備標準樣片的樣品為國家標樣GFC01～GFO06和用GFC01～GFC06按照1∶1研磨混合的混合標準樣品。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于試樣樣片、標準樣片和監控樣片的制備時，樣粉在105～110℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷卻至室溫。
4.根據權利要求1所述的方法，本發明的方法，其特征在于所使用的X射線熒光光譜儀，為端窗銠靶X射線管；真空光路；LiF200、Ge111、PE002、PX1或其它常用分析晶體；自動脈沖高度分析器；流氣正比探測器。
5.根據權利要求1所述的方法，本發明的方法，其特征在于測試過程中，標準樣片的譜測量、校準曲線的制作、基體校正是用冰晶石樣品進行掃描，確定峰值和背景的2θ以及測量時間；首先設置監控樣品名，測量監控樣品中各分析元素的X射線強度。監控樣品中各分析元素的參考強度必須與標準樣品在同一次開機中測量，以保證漂移校正的有效性。輸入標準樣品名，測量標準樣品中各分析元素的X射線強度；用經驗α系數校正元素間譜線重疊干擾和基體效應，用數學校正模式，對標準樣品中各分析元素的X射線強度與其濃度的關系進行計算，求出校準曲線常數a，b，c和譜線重疊校正系數βik，并保存在計算機的定量分析軟件中。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于測試過程中，測試樣片的測量過程是啟動定量分析程序，測量監控樣品，進行儀器漂移校正；測量與測試樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品；檢查樣品中各元素的分析結果要滿足誤差要求；輸入未知樣品名，測量未知樣品；根據未知樣品的X射線測量強度，由計算機軟件計算含量并自動打印出測量結果。
全文摘要
一種冰晶石中主次量元素的測定方法，涉及一種用于冰晶石產品級別的判定的冰晶石產品中主次量元素含量的測定方法。其特征在于測定過程包括a.標準樣品、監控樣品和試樣干燥后，分別放在研缽中，加入無水乙醇，研磨后倒入模具加壓壓成標準樣片、監控樣片和試樣片；b.將制得的標準樣片和監控樣片，用X射線熒光光譜法測定標準樣品的熒光強度、制作出校準曲線；c.將試樣樣片用X射線熒光光譜儀測量強度和計算出成份含量。使用本發明可以準確、快速的測定出冰晶石中主次量元素的含量。提高測定的準確度，滿足冰晶石用戶的要求，提高工作效率，節約測試成本。
文檔編號G01N1/28GK1888883SQ20061010937
公開日2007年1月3日 申請日期2006年8月14日 優先權日2006年8月14日
發明者張愛芬, 張樹朝, 馬慧俠, 馮敬東, 李建平, 李波 申請人:中國鋁業股份有限公司