Análisis de elementos comunes en el mineral de hierro
Con el continuo desarrollo de la economía y la mejora constante del estatus social, los materiales de acero se han convertido en un recurso indispensable para el desarrollo nacional. La fundición de materiales de acero en la industria siderúrgica es la etapa principal de la utilización racional de los materiales. Todos los aspectos de la vida de las personas requieren atención a los materiales estructurales y algunos materiales funcionales. El desarrollo de diversas industrias en nuestro país, como el transporte, la electricidad y muchas otras, presta especial atención a los materiales de acero. Con el continuo desarrollo de la economía nacional, la demanda de materiales de acero en el mercado interno sigue aumentando. Sin embargo, el contenido de algunos elementos en el acero ha superado el contenido estándar nacional establecido en el programa. Por lo tanto, en el comercio internacional, la demanda de mineral de hierro requiere la detección de diversos elementos. En consecuencia, utilizar un método de inspección rápido y seguro es un objetivo común para el personal de inspección de mineral de hierro.
Situación actual de las pruebas de elementos comunes en el mineral de hierro en mi país.
Los laboratorios de análisis de mineral de hierro más comunes en mi país utilizan el método de reducción con tricloruro de titanio para detectar el contenido de hierro elemental en el mineral. Este método de detección se denomina método químico. Este método químico no solo detecta elementos en el mineral de hierro, sino que también utiliza espectroscopia de fluorescencia de rayos X de dispersión de longitud de onda para determinar el contenido de silicio, calcio, manganeso y otros elementos. El método de detección de varios elementos se denomina espectrometría de fluorescencia de rayos X. Al detectar varios elementos en el mineral de hierro, también se puede detectar el contenido total de hierro. La ventaja de esto es que en cada análisis se obtienen dos datos de contenido de hierro, y los dos datos son muy diferentes en sus valores. Hay pequeñas diferencias, pero también hay una pequeña cantidad de diferencias significativas. El método de análisis utilizado en el laboratorio debe seleccionarse de acuerdo con los diferentes minerales de hierro, ya que en mi país se utilizan los métodos químicos como método común, y desempeñan un papel central. Una razón importante es que la selección se basa en las características estructurales del mineral de hierro en mi país. El método de inspección se selecciona de acuerdo con las diferentes características estructurales del mineral de hierro para que sea razonable y científico. La distribución del mineral de hierro en China es relativamente dispersa y la superficie de almacenamiento es relativamente pequeña. La calidad es inestable en diferentes lugares. Existen muchas diferencias con respecto al extranjero. El mineral de hierro extranjero está muy concentrado, cuenta con una superficie de almacenamiento relativamente grande y su calidad es mucho más estable que la de nuestro país.
Con el continuo desarrollo de nuestra economía, el desarrollo tecnológico de los laboratorios de ensayo y la constante expansión de sus servicios de publicidad han incrementado considerablemente el volumen de negocio de los análisis de elementos de laboratorio, lo que les permite contar con recursos suficientes para realizar las pruebas. Los laboratorios de nuestro país necesitan analizar varios miles de lotes de negocio, lo que ha incrementado los datos de detección. Con el continuo aumento en la detección de elementos de mineral de hierro en nuestro país, las muestras deben secarse durante el análisis químico. Cada proceso de secado requiere operación manual. Durante todo el proceso, por un lado, el personal operativo se dedica por completo a perfeccionar cada paso. Si esto ocurre durante mucho tiempo, el cuerpo del personal no descansa adecuadamente y se encuentra en un estado de sobrecarga, lo que probablemente conduzca a una disminución en la calidad del trabajo. En cuanto a su detección, es muy probable que se produzcan algunos problemas periódicos. Por otro lado, durante el proceso operativo, el consumo de agua, electricidad y el uso de ciertos productos químicos han afectado y dañado considerablemente el medio ambiente dentro de un cierto rango. Al mismo tiempo, los gases de escape y las aguas residuales no pueden ser tratados adecuadamente. Por lo tanto, es fundamental mejorar la eficiencia de detección para obtener datos más precisos. Los laboratorios de nuestro país llevan muchos años analizando mineral de hierro y cuentan con una amplia experiencia y gran cantidad de datos. Estos datos se basan en métodos químicos y espectroscopia de fluorescencia de rayos X. Mediante el análisis de estos datos, podemos determinar que la espectroscopia de fluorescencia de rayos X es un método novedoso que puede reemplazar a los métodos químicos. Su ventaja radica en el ahorro de mano de obra y recursos financieros, además de la reducción de la contaminación ambiental.
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Principio de inspección y pasos de inspección mediante el método de fluorescencia X
El principio de la espectroscopia de fluorescencia de rayos X consiste en preparar una muestra utilizando tetraborato de litio anhidro como fundente, nitrato de litio como oxidante y bromuro de potasio como agente desmoldante. A continuación, se mide la intensidad del espectro de fluorescencia de rayos X en el hierro para establecer una relación cuantitativa entre su contenido y el del elemento. De esta forma, se calcula el contenido de hierro en el mineral de hierro.
Los reactivos e instrumentos utilizados en el experimento de espectroscopia de fluorescencia de rayos X son agua destilada, ácido clorhídrico, tetraborato de litio anhidro, nitrato de litio, bromuro de potasio y gases. El instrumento utilizado es un espectrómetro de fluorescencia de rayos X.
Los principales pasos de detección mediante fluorescencia de rayos X:
■ El tetraborato de litio anhidro se utiliza como fundente, el carbonato de litio como oxidante y el bromuro de potasio como agente desmoldante. Se mezclan varias soluciones entre sí para permitir una reacción completa.
■ Antes de analizar el mineral de hierro, es necesario pesar, fundir y moldear muestras de mineral de hierro para fabricar piezas de prueba estándar.
■ Una vez preparada la muestra de mineral de hierro, se analiza mediante espectroscopia de fluorescencia de rayos X.
■ Para procesar los datos generados, generalmente se toma una muestra estándar y se coloca en el espectrómetro de fluorescencia de rayos X. Se repite la prueba varias veces y luego se registran los datos. La elaboración de una muestra estándar requiere solo una cantidad determinada de tetraborato de litio anhidro, nitrato de litio y bromuro de potasio.
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Principios y procedimientos de ensayo químico
El principio de detección química consiste en descomponer o acidificar la muestra estándar con ácido, reduciendo completamente el hierro con cloruro estanoso. La última pequeña porción de hierro restante se reduce con tricloruro de titanio. El agente reductor restante se oxida completamente con una solución de dicromato de potasio y se titula el hierro reducido. Finalmente, se utiliza la solución de dicromato de potasio consumida por la muestra estándar. Calcule el contenido total de hierro en la muestra.
Los reactivos y materiales utilizados en la detección son: reactivos, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido bórico, ácido fluorhídrico, pirosulfato de potasio, hidróxido de sodio, peróxido de sodio, etc. Instrumentos y equipos: crisol de corindón, crisol de platino, bureta, balanza, etc.
Los principales pasos de la detección química:
■ Utilice varias soluciones, incluyendo solución de cloruro estanoso, tricloruro de titanio y solución estándar de dicromato de potasio, y mézclelas entre sí. Deje que la reacción se complete.
■ Utilice ácido o álcali para descomponer completamente la muestra estándar.
■ Titule la muestra estándar descompuesta con una solución de dicromato de potasio.
■ Para procesar los datos generados, es necesario preparar dos soluciones de muestra estándar y una solución en blanco durante el experimento.
Conclusión
En muchos países, el método más utilizado para detectar elementos en el mineral de hierro es la espectroscopia de fluorescencia de rayos X. La detección mediante este método se centra principalmente en el análisis de su principio de funcionamiento y en la mejora continua de los métodos existentes para obtener resultados de detección precisos. Al realizar la evaluación, generalmente se utiliza una cantidad muy pequeña de solución estándar para llevar a cabo una evaluación razonable del método de detección. Dado que el mineral de hierro en el experimento difiere considerablemente del mineral de hierro en la muestra estándar en cuanto a forma, composición química, etc., la espectrometría de fluorescencia de rayos X no es muy precisa en el proceso de inspección. La precisión se logra clasificando una gran cantidad de datos acumulados durante la detección del mineral de hierro mediante métodos químicos y espectrometría de fluorescencia de rayos X en el experimento, analizando estadísticamente los datos y comparando las diferencias entre ambos métodos de detección. Encontrar la correlación entre ambos métodos puede reducir significativamente los recursos humanos y financieros invertidos en la inspección. También puede reducir considerablemente la contaminación ambiental, mejorar la calidad de vida de las personas y generar mayores beneficios económicos para la industria siderúrgica del país.
Compañía de Inspección y Pruebas Shandong Hengbiao, Ltd.Es una institución de pruebas con doble calificación C que ha superado la acreditación de calificación de instituciones de inspección y pruebas y el Servicio Nacional de Acreditación de China para la Evaluación de la Conformidad. Cuenta con 25 profesionales de inspección y pruebas, incluidos 10 ingenieros y técnicos de laboratorio con títulos profesionales superiores. Es una plataforma de servicio público que proporciona inspección y pruebas profesionales, consultoría en tecnología de la información, educación y capacitación y otros servicios para las industrias de la cadena industrial relacionadas con la minería y los materiales metálicos. La institución opera y presta servicios de acuerdo con el Código para la Acreditación de Laboratorios de Ensayo y Calibración. La organización consta de una sala de análisis químico, una sala de análisis de instrumentos, una sala de pruebas de materiales, una sala de pruebas de rendimiento físico, etc. Cuenta con más de 100 instrumentos de prueba principales e instalaciones de apoyo tales como espectrómetros de fluorescencia de rayos X, espectrómetros de absorción atómica e ICP, analizadores de carbono y azufre, espectrofotómetros, espectrómetros de lectura directa, máquinas de ensayo de impacto y máquinas de ensayo universales de la marca estadounidense Thermo Fisher.
El rango de detección incluye el análisis de elementos químicos de minerales no metálicos (cuarzo, feldespato, caolín, mica, fluorita, etc.) y minerales metálicos (hierro, manganeso, cromo, titanio, vanadio, molibdeno, plomo, zinc, oro, tierras raras, etc.). También permite realizar pruebas de composición y propiedades físicas de acero inoxidable, acero al carbono, cobre, aluminio y otros materiales metálicos.
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Fecha de publicación: 23 de abril de 2024