ICS 77.140.99 H 34 YB 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T 41772008 炉渣X射线荧光光谱分析方法 Determination of chemical composition in slag by X-ray fluorescence spectrometry 2008-03-12发布 2008-09-01实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布 YB/T 41772008 前言 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由冶金工业标准信息研究院归口。 本标准主要起草单位：首钢总公司。 本标准主要起草人：张健、王利杰、程晓娟、杨志强、刘卫平、张东生。 YB/T4177—2008 炉渣X射线荧光光谱分析方法 1范围 本标准规定了利用波长色散型X射线荧光光谱仪测定冶金炉渣样品中二氧化硅、三氧化二铝、全 铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰、五氧化二磷、二氧化钛主要组分的含量。 本标准适用于高炉渣、电炉渣、转炉渣样品中主要组分的测定，各组分测定范围见表1。 表1组分及测定范围 分析组分 测定范围(质量分数)/% SiO2 5~40 0.1~25 TFe 0.1~30 Cao' 20~70 MgO 0.1~20 MnO 0.01~10 P,Os 0.01~3 TiO, 0.01~2 注：CaO是按TCa折算的结果。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是 否可使用这些标准的最新版本。凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。 GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法的重复性 和再现性的基本方法（GB/T6379.2—2004，ISO5725—2：1994，IDT) GB/T16597X射线荧光光谱法通则 JJG810波长色散X射线荧光光谱仪检定规程 3原理 将试样和熔剂（四硼酸锂或偏硼酸锂)按一定比例混合，并加入一定量的硝酸钠或硝酸锂作氧化剂， 用熔融炉熔融，熔融前或熔融过程中加人一定量的脱模剂，制作成组分均匀、透明、表面光洁、无瑕疵的硼 酸盐玻璃状熔融样片。用X射线荧光光谱仪测量玻璃状熔融样片中待测元素的X射线荧光强度，根据 用标准样品制作的校准曲线求出待测试样各元素的含量，并对共存元素影响进行校正。 4试剂 除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水、去离子水或相当纯度的水。 4.1脱模剂，碘化铵(NH,I)或溴化铵(NH,Br)。 注；碘的L与钛存在谱线重叠；溴的Lal.2线与铝存在谱线重叠。 YB/T 4177—2008 4.2无水四硼酸锂（Li2B,O），优级纯，在700℃灼烧4h，贮存于干燥器中。 4.3无水偏硼酸锂（LiBO2），优级纯，在700℃灼烧4h，贮存于干燥器中。 4.4混合熔剂Li2B,O,（4.2）：LiBO（4.3）=4：1，存于干燥器中。 4.5标准样品，采用认可的国家及行业标准样品。 4.6氧化剂，硝酸钠(NaNO)或硝酸锂(LiNO.)的饱和水溶液。 5 仪器设备 5.1烘箱，温度可控制在105℃士5℃。 5.2钩/金埚（约含铂95%，金5%)，平底，直径和深度视具体情况而定。 5.3陶瓷埚，体积在30mL左右，耐1000℃以上高温。 5.4熔融机，电炉、高频炉或其他加热设备，能加热到1050℃，并能控制温度波动在土30℃。 5.5X射线荧光光谱仪，满足JJG810的规定。 5.6天平，感量在0.1mg。 5.7马弗炉，能加热到1050℃，并能控制温度波动在土30℃。 6试样 6.1若样品中含金属铁，需用磁铁吸出去除。 6.2将试样置于保持温度在105℃土5℃的烘箱（5.1)中烘干2h后，放入干燥器冷却。 6.3若试样中含硫量高于0.2%、含碳0.2%以上，需将试样置于陶瓷埚（5.3)内，在600℃800℃马 弗炉(5.7)中灼烧1h以上。 7分析步骤 7.1熔融样片的制备 准确称取混合熔剂（4.4)5.000g，加人脱模剂(4.1)0.05g，两者搅拌后置人铂/金埚(5.2)中。称取 0.5000g试样于混合熔剂（4.4)上，滴加5滴10滴氧化剂（4.6)于试样上，放置于熔融机(5.4)中，加热 至1050℃融化，搅拌，并将气泡赶尽，熔融时间与搅拌力度应保证使熔融物混合均匀。然后取出冷却，使 熔融物成型为熔融样片（样品及熔剂等的试剂量，要以能覆盖整个铂/金埚（5.2)底面的需要量来确定， 但要按比例扩大）。 检查样品熔融混合是否均匀，以含量最高组分的偏差来衡量，要求变异系数S,<0.2%。 Sp (1) S. (2) ×100 x 式中： S.变异系数; S,一试样制备的标准偏差； R——5个试样测量5次数据的各自平均值之间的变动范围； R——5个试样测量5次的变动范围读数的平均值； X-——5次平均读数的平均值。 7.2标准样品和标准化样品的制备 7.2.1采用国家及行业标准样品或纯物质配制的标准样品。标准样品用于绘制校准曲线，系列标准样 2 YB/T4177—2008 品中各分析元素含量应有适当的梯度。 7.2.2标准化样品用于对仪器进行漂移校正，这类样品应有良好的均匀性和稳定性，所选样品应覆盖校 准曲线的上限和下限。 7.3仪器的准备 7.3.1仪器工作环境 仪器的工作环境应满足GB/T16597的规定。 7.3.2仪器工作条件 X射线荧光光谱仪（5.5)在测量之前应按仪器制造商的要求，使工作条件达到最优化。 7.4测量条件选择 根据所使用仪器的类型、试样的种类、分析元素、共存元素及其含量变化范围，选择合适的测量条件。 7.4.1分析元素的测量时间取决于待测元素的含量及所要达到的分析精密度，为满足分析需要，一般为 15s~60s。 7.4.2计数率不足要相应降低熔融稀释比例；计数率超过探测器测量极限要加滤光片。 7.4.3X光管电压、电流设定在仪器正常工作范围，功率随分析元素类别及其含量确定，但不应超过额 定功率。 7.4.4使用多个试样盒时，样盒面罩不应对分析结果构成明显的影响，样盒面罩直径一般为25mm~ 30mm。 7.4.5如果可能的话，测量时试样应旋转。 7.4.6 使用的分析线及推荐使用的分光晶体列人表2。 表2分析线及推荐使用的分光晶体 元素 晶体 谱线 SiO, PET Si Kal,2 Al,O; PET AIKal.2 TFe LiF200 FeKal,2 Cao LiF200 Ca Kal,2 Mgo 人工晶体 Mg Kal.2 MnO LiF200 Mn Kal,2 P,Os Gel11 P Kal.2 TiO2 LiF200 Ti Kal,2 7.4.7如果使用顺序式X射线荧光光谱仪，分析轻元素（原子序数小于20）选用粗准直器，分析重元素 选用细准直器。 7.4.8测量过程中分光室压力应低于40Pa，并保持恒定。 7.5校准曲线的绘制 在选定的工作条件下，用X射线荧光光谱仪测量一系列与试样基体相似和化学成分相近的有证标 准样品（CRM)或标准样品（RM)，每个样品应至少测量2次。用仪器所配的软件，以标准样品中该元素 的含量值和测量的X射线荧光强度平均值计算出校准曲线参数、综合吸收校正系数（或α系数)和谱线重 叠干扰校正系数，分别得到综合吸收校正模式和理论α系数校正模式下的计算公式。 （）=m (3) w=(bl;+c）x(1+Zajw)-Eljw(i≠j) (4) 3 YB/T4177—2008 式中： 有证标准样品（CRM)或标准样品（RM)中分析元素i的参考值，（质量分数）%； d;- 综合吸收校正系数； 理论α系数； 光谱重叠校正系数； 有证标准样品（CRM)或标准样品（RM)中共存元素i的参考值，（质量分数）%； 分析元素i的X射线荧光强度； a,b,c 分析元素i的校正曲线常数。 7.6标准化 定期进行标准化样品的确认分析，当仪器出现漂移时，通过测量标准化样品的X射线荧光强度对仪 器进行漂移校正。按下列公式计算： I=α×+β (5) (6) β=Iα (7) 式中： I"——分析元素i的测量强度； I——分析元素i的校正强度； I'一一高含量标准化样品的测量强度； I"一一低含量标准化样品的测量强度； I一一高含量标准化样品的初始强度； I一一低含量标准化样品的初始强度； α，β——漂移校正系数。 7.7未知试样的分析 用X射线荧光光谱仪对未知试样进行强度测量，由校准曲线计算出分析元素的含量，当未知试样的 二次分析值之差不超过表3所列重复性r时，取二者平均值为最终分析结果，若超过r值，则应按附录A 中的流程来处理。一般情况下，计算结果中分析含量高于1%时，小数点后保留2位数字；低于1%时保 ，留2位有效数字。 8结果的处理 8.1精密度 本标准的精密度是在6个实验室共同试验并按GB/T6379.2所确定的结果，见表3。 表3重复性与再现性 元素 水平范围/% 重复性r 再现性R 实验室内标准偏差 实验室间标准偏差α lg r=1.2028lg m lg R=0.6373lg m Igo,=1.2028lg m igoi.=0.3876lgm SiO2 5~40 0.3305 3. 0373 2.5858 0.2187 lg r= 0.1931lgm lg R=0. 3216lg m Igo,= 0. 1931lg m lgo.=0.3216lgm Al,O 0.1~25 1. 1013 0.3300 1.5528 0.7815 4