Prüfung gängiger Elemente in Eisenerz

Prüfung gängiger Elemente in Eisenerz

Mit der kontinuierlichen wirtschaftlichen Entwicklung und dem stetigen Anstieg des sozialen Status sind Stahlwerkstoffe zu einer unverzichtbaren Ressource für die nationale Entwicklung geworden. Die Stahlerzeugung in der Stahlindustrie ist ein zentraler Schritt der rationellen Materialnutzung. In allen Lebensbereichen spielen Konstruktions- und Funktionswerkstoffe eine wichtige Rolle. Die Entwicklung verschiedener Branchen in unserem Land, wie beispielsweise des Transportwesens und der Energiewirtschaft, erfordert Stahlwerkstoffe. Mit dem anhaltenden Wirtschaftswachstum steigt die Nachfrage nach Stahlwerkstoffen auf dem Inlandsmarkt kontinuierlich. Allerdings überschreiten die Gehalte einiger Elemente im Stahl die nationalen Grenzwerte. Daher ist die Bestimmung der verschiedenen Elemente in Eisenerz im internationalen Handel zu einem entscheidenden Faktor geworden. Die Anwendung schneller und sicherer Prüfmethoden ist daher ein gemeinsames Ziel für das Prüfpersonal von Eisenerz.

Aktueller Stand der Prüfung gängiger Elemente in Eisenerz in meinem Land

Die gängigsten Eisenerzprüflaboratorien in meinem Land verwenden die Reduktionsmethode mit Titantrichlorid zur Bestimmung des elementaren Eisengehalts im Eisenerz. Diese Methode wird als chemisches Verfahren bezeichnet. Sie dient nicht nur der Elementbestimmung im Eisenerz, sondern nutzt auch die wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenzspektroskopie (WDS-XFS) zur Bestimmung des Gehalts an Silicium, Calcium, Mangan und anderen Elementen. Die Methode zur Bestimmung mehrerer Elemente wird als Röntgenfluoreszenzspektrometrie (RFA) bezeichnet. Durch die gleichzeitige Bestimmung verschiedener Elemente im Eisenerz kann auch der Gesamteisengehalt ermittelt werden. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass bei jeder Messung zwei Messwerte für den Eisengehalt gewonnen werden, die sich zwar nur geringfügig, aber dennoch deutlich unterscheiden können. Die im Labor angewandte Prüfmethode sollte je nach Eisenerzart ausgewählt werden, da in meinem Land chemische Methoden weit verbreitet sind und eine zentrale Rolle spielen. Ein wesentlicher Grund für die Auswahl der Methode ist die Berücksichtigung der strukturellen Eigenschaften des in meinem Land vorkommenden Eisenerzes. Die Prüfmethode wird unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Strukturmerkmale des Eisenerzes ausgewählt, um eine angemessene und wissenschaftliche Vorgehensweise zu gewährleisten. Die Eisenerzvorkommen in China sind relativ verstreut, und die Lagerstätten sind vergleichsweise klein. Die Qualität ist regional sehr instabil. Dies unterscheidet sich deutlich von den ausländischen Vorkommen. Ausländisches Eisenerz ist sehr konzentriert verteilt, verfügt über relativ große Lagerstätten und weist im Vergleich zu China eine sehr stabile Qualität auf.

Mit der kontinuierlichen Entwicklung unserer Wirtschaft, dem technologischen Fortschritt der Prüflaboratorien und dem stetigen Ausbau ihrer Öffentlichkeitsarbeit hat sich das Auftragsvolumen für Laboranalysen erheblich erhöht, sodass die Labore über ausreichende Ressourcen für die Durchführung von Prüfungen verfügen. Die Prüfdaten der Labore unseres Landes umfassen mehrere tausend Probenchargen. Aufgrund der zunehmenden Analyse von Eisenerzbestandteilen in unserem Land müssen die Proben für die chemische Untersuchung getrocknet werden. Jeder Trocknungsprozess erfordert manuelle Eingriffe. Während des gesamten Prozesses ist das Personal einerseits voll und ganz der Perfektionierung jedes einzelnen Arbeitsschritts verpflichtet. Dauert dies über einen längeren Zeitraum an, kommt es zu Überlastung und mangelnder Erholung des Personals, was die Qualität der Arbeit beeinträchtigen kann. Bei den Analysen selbst ist mit periodischen Problemen zu rechnen. Andererseits belasten der Verbrauch von Wasser und Strom sowie der Einsatz bestimmter Chemikalien die Umwelt erheblich. Zudem können Abgase und Abwasser nicht ordnungsgemäß behandelt werden. Daher ist es von großer Bedeutung, die Nachweiseffizienz zu verbessern, um genauere Messdaten zu erhalten. Die Labore unseres Landes untersuchen Eisenerz seit vielen Jahren und verfügen über umfangreiche Testerfahrung und eine große Menge an Messdaten. Diese Daten basieren auf chemischen Methoden und der Röntgenfluoreszenzspektroskopie. Durch deren Analyse können wir Röntgenfluoreszenz nachweisen. Die Spektroskopie ist eine neue Methode, die chemische Methoden ersetzen kann. Ihr Vorteil liegt in der erheblichen Einsparung von Personal und finanziellen Ressourcen sowie der Reduzierung der Umweltbelastung.

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Prinzip und Prüfschritte der Röntgenfluoreszenzmethode

Das Prinzip der Röntgenfluoreszenzspektroskopie besteht darin, zunächst mit wasserfreiem Lithiumtetraborat als Flussmittel, Lithiumnitrat als Oxidationsmittel und Kaliumbromid als Trennmittel eine Probe herzustellen und anschließend die Intensität des Röntgenfluoreszenzspektrums des Eisenelements zu messen. Dadurch wird ein quantitativer Zusammenhang zwischen dem Elementgehalt und dem Eisengehalt im Eisenerz hergestellt.

Die im Röntgenfluoreszenzspektroskopie-Experiment verwendeten Reagenzien und Geräte sind destilliertes Wasser, Salzsäure, wasserfreies Lithiumtetraborat, Lithiumnitrat, Kaliumbromid und Gase. Als Gerät wurde ein Röntgenfluoreszenzspektrometer verwendet.

Die wichtigsten Detektionsschritte der Röntgenfluoreszenzdetektion:

■ Wasserfreies Lithiumtetraborat dient als Flussmittel, Lithiumcarbonat als Oxidationsmittel und Kaliumbromid als Trennmittel. Mehrere Lösungen werden miteinander vermischt, um eine vollständige Reaktion zu ermöglichen.

■ Vor der Prüfung von Eisenerz müssen Eisenerzproben gewogen, geschmolzen und zu Standardprüfstücken gegossen werden.

■ Nach der Aufbereitung der Eisenerzprobe wird diese mittels Röntgenfluoreszenzspektroskopie analysiert.

Zur Auswertung der gewonnenen Daten wird üblicherweise eine Standardprobe entnommen und auf das Röntgenfluoreszenzspektrometer platziert. Der Test wird mehrmals wiederholt und die Daten anschließend aufgezeichnet. Für die Herstellung einer Standardprobe wird lediglich eine bestimmte Menge an wasserfreiem Lithiumtetraborat, Lithiumnitrat und Kaliumbromid benötigt.

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Grundsätze und Verfahren der chemischen Prüfung

Das Prinzip der chemischen Bestimmung beruht darauf, dass die Standardprobe mit Säure aufgeschlossen oder angesäuert wird und das Eisen mit Zinn(II)-chlorid vollständig reduziert wird. Der verbleibende Eisenanteil wird mit Titan(IV)-chlorid reduziert. Das restliche Reduktionsmittel wird mit Kaliumdichromat-Lösung vollständig oxidiert, und das reduzierte Eisen wird titriert. Abschließend wird die für die Standardprobe verbrauchte Kaliumdichromat-Lösung verwendet. Berechnen Sie den Gesamteisengehalt der Probe.

Die für den Nachweis verwendeten Reagenzien und Materialien sind: Reagenzien, Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Borsäure, Fluorwasserstoffsäure, Kaliumpyrosulfat, Natriumhydroxid, Natriumperoxid usw. Instrumente und Geräte: Korundtiegel, Platintiegel, Bürette, Waage usw.

Die wichtigsten Schritte der chemischen Detektion:

■ Verwenden Sie mehrere Lösungen, darunter Zinn(II)-chlorid-Lösung, Titan(III)-chlorid-Lösung und Kaliumdichromat-Standardlösung, um diese miteinander zu mischen. Lassen Sie die Reaktion vollständig ablaufen.

■ Verwenden Sie Säure oder Lauge, um die Standardprobe vollständig zu zersetzen.

■ Titrieren Sie die zersetzte Standardprobe mit Kaliumdichromat-Lösung.

■ Zur Verarbeitung der generierten Daten müssen während des Experiments zwei Standardprobenlösungen und eine Blindprobe vorbereitet werden.

Abschluss

In vielen Ländern ist die Röntgenfluoreszenzspektroskopie (RFA) die gängigste Methode zur Elementbestimmung in Eisenerz. Die Forschung zu dieser Methode konzentriert sich hauptsächlich auf die Analyse des Methodenprinzips und die kontinuierliche Verbesserung bestehender Verfahren, um die Anforderungen an präzise Messergebnisse zu erfüllen. Zur Evaluierung wird üblicherweise eine sehr geringe Menge einer Standardlösung verwendet, um eine aussagekräftige Bewertung der Methode zu ermöglichen. Da sich das Eisenerz im Experiment hinsichtlich Form, chemischer Zusammensetzung usw. stark vom Eisenerz in der Standardprobe unterscheidet, ist die RFA im Untersuchungsprozess nicht sehr präzise. Die Genauigkeit wird durch die Auswertung der im Experiment mittels chemischer Methoden und RFA gesammelten großen Datenmengen, deren statistische Analyse und der Vergleich der beiden Analysemethoden erreicht. Die Korrelation zwischen den beiden Methoden kann den Personal- und Finanzaufwand für die Untersuchung erheblich reduzieren. Dies trägt außerdem wesentlich zur Verringerung der Umweltbelastung bei, erhöht den Komfort der Bevölkerung und generiert höhere wirtschaftliche Vorteile für die Stahlindustrie des Landes.

Shandong Hengbiao Inspection and Testing Co., Ltd.ist ein Prüfinstitut mit Doppel-C-Qualifikation, das die Akkreditierung für Inspektions- und Prüfinstitute sowie die Akkreditierung durch den Chinesischen Nationalen Akkreditierungsdienst für Konformitätsbewertung erhalten hat. Es beschäftigt 25 Fachkräfte für Inspektion und Prüfung, darunter 10 Ingenieure und Labortechniker mit höheren Qualifikationen. Als öffentliche Dienstleistungsplattform bietet es professionelle Inspektion und Prüfung, IT-Beratung, Aus- und Weiterbildung sowie weitere Dienstleistungen für die Wertschöpfungskette der Bergbau- und Metallindustrie an. Das Institut arbeitet gemäß dem Kodex für die Akkreditierung von Prüf- und Kalibrierlaboratorien. Die Einrichtung umfasst unter anderem einen chemischen Analyseraum, einen Instrumentenanalyseraum, einen Materialprüfraum und einen Raum für physikalische Leistungsprüfungen. Sie verfügt über mehr als 100 wichtige Prüfgeräte und zugehörige Einrichtungen, darunter Röntgenfluoreszenzspektrometer, Atomabsorptionsspektrometer und ICP-OES, Kohlenstoff- und Schwefelanalysatoren, Spektralphotometer, Direktablese-Spektrometer, Schlagprüfmaschinen und Universalprüfmaschinen der amerikanischen Marke Thermo Fisher.

Das Analysespektrum umfasst die chemische Elementanalyse von nichtmetallischen Mineralien (Quarz, Feldspat, Kaolin, Glimmer, Flussspat usw.) und metallischen Mineralien (Eisen, Mangan, Chrom, Titan, Vanadium, Molybdän, Blei, Zink, Gold, Seltenerdmetalle usw.). Zusammensetzungs- und physikalische Eigenschaftenprüfung von Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Kupfer, Aluminium und anderen Metallen.

Das Unternehmen orientiert sich an den Prinzipien „systematisches Management, plattformbasierte Kompetenzen, effizienter Betrieb und professioneller Service“, zielt auf die Bedürfnisse von Kunden und Gesellschaft ab, stellt die Kundenzufriedenheit in den Mittelpunkt seines Handelns und folgt der Philosophie von „Fairness, Gründlichkeit, Wissenschaft und Effizienz“. Unsere Servicepolitik verpflichtet uns, unseren Kunden kompetente und präzise technische Dienstleistungen zu bieten.