淺析鐵礦石檢測元素分析品質雜質分析

陸珺

摘要：對于鋼鐵產業而言，迅速而準確的對鐵礦石進行質量判斷與檢測是非常重要的。本文中主要介紹的鐵礦石品質分析方法為XRF 分析技術，該種分析技術能夠對鐵礦石的品質進行快速分析，并且保證其結果的可靠性。本文從影響XRF 分析技術準確性的因素分析入手，提出了校正這些因素影響的方式，希望能夠為鐵礦石檢測元素分析品質雜質分析提供更多參考。

關鍵詞：鐵礦石檢測；元素分析；品質雜質分析

1概述

作為冶煉鋼鐵的重要原料之一，鐵礦石的質量一直都是鋼鐵廠注重的方面。而隨著鋼鐵用量的增加，我國對鐵礦石的需求也在不斷的增加，鐵礦石的供應一直不足以滿足需求。我國雖然是世界上最大的生產鐵礦石國家，但是由于需求量過大，仍然有部分鐵礦石的應用需要依靠進口。不管是在鐵礦石的進口環節，還是其生產環節，對品質的檢測都十分重要。XRF分析技術采用了放射性同位素方式，能夠對鐵礦石的品質雜質進行快速而準確的檢測。而在檢測過程中，會對檢測結果有影響的因素有測量時間、壓力、飽和厚度、水分等，通過校正能夠提高對鐵礦石檢測元素分析品質雜質分析的準確度。

2鐵礦石的分類與特點

2.1鐵礦石的自然類型。 進行自然類型分類時，其主要根據為脈石礦物、鐵礦物的種類等，而具體的分類還需要參考鐵礦石的結構特征與有害成分的含量等。 根據含有的鐵礦物種類不同，自然類型的鐵礦石可以分為：磁鐵礦石、赤鐵礦石、釩鈦磁鐵礦石、菱鐵礦石、褐鐵礦石或者是混合礦石，混合礦石一般是由兩種及其以上的上述鐵礦物混合而成的。根據鐵礦石中含有有害成分含量的不同，這些礦物可以分為高磷鐵礦石、高硫鐵礦石、低磷鐵礦石以及低硫鐵礦石等種類。根據結構的不同，鐵礦石可以分為網脈浸染狀礦石、 條帶狀礦石、浸染狀礦石、致密塊狀礦石、條紋狀礦石等不同類型。根據脈石礦物種類的不同，鐵礦石可以分為以下幾種：石英型、斜長石型、閃石型、絹云母綠泥石型、矽卡巖型、輝石型、陽起石型、鐵白云石型、蛇紋石型以及碧玉型鐵礦石等。

2.2鐵礦石的工業類型。進行鐵礦石的工業類型分類時，其主要依據為礦石的性質以及品級。所謂品級，指的是鐵礦石中所含鐵的品位，而所謂性質則是對鐵礦石的化學成分與礦石類型進行分析。按照品位來分，鐵礦石主要分為兩種類型，一種是表內礦石，一種是表外礦石。其中表外礦石是不能應用在工業冶煉中的，其礦石品位處于邊界品位與最低的工業礦石品位之間。而表內礦石指的是能夠應用在工業冶煉中的礦石，表內礦石的礦石品位至少要滿足最低的工業礦石品位。根據礦石的性能與品位不同，表內礦石還能細分為高爐煉鐵富礦、煉鋼用富鐵礦等類型。

3鐵礦石的分析方法

分析鐵礦石的方法有多種，其中包括重量法、原子吸收法、滴定法、比色法、X 射線熒光光譜法（XRF 法）、等離子體發射光譜法等。而鐵礦石的分析不僅要進行全面的分析，還需要首先進行定性檢查。定性檢查一般放置在全面分析之前。定性檢查采取的是光譜分析方式。

在傳統的鐵礦石分析中，化學分析法是頗為經典的分析方法，它在鐵礦石的分析中占據重要位置，其分析的主要優勢在于分析精度高。但與此相對應的是繁瑣的操作過程、長時間的分析作為周期、高昂的分析成本等。為了能夠提高分析效率，降低分析成本，現階段鐵礦石分析方法中已經逐漸不再使用化學分析法，以其他的分析方式代替。X 射線熒光光譜法（XRF法）就是其中的一種。X 射線熒光光譜法（XRF 法）相比于化學分析法具有諸多優勢，如操作簡便、高度自動化、分析速度更快等。X 射線熒光光譜法（XRF 法）進行鐵礦石品質雜質分析時，是將不同的樣品按照一定的程序送入到分析儀器中，根據不同的樣品，使用不同的測量參數與測量條件，作為分析時的標定，而后就行分析，得出不同樣品中元素的含量以及鐵礦石的品質結果。對鐵礦石分析精度的要求不同，分析的時間就不同。一般情況下，在10～200s內均可完成鐵礦石元素及品質分析。XRF 分析技術在應用時，主要有以下幾方面優點：

（1）價態基本不會影響譜線 。鐵礦石中鐵原子含有多個價態，由于價態的不同會對化學分析方法產生一定影響。但在特征 X 射線峰位上，不同價態的鐵原子峰位基本沒有差異，因此也不會對X 射線熒光光譜法（XRF 法）分析結果產生影響，或者產生的微小影響，可以基本忽略。

（2）譜線簡單，直接作定性分析 。X 射線熒光光譜法（XRF法）分析方式激發了原子內層，因此形成的譜線與普通的發射譜線相比更為簡單，分析起來更為容易，減少工作人員的工作量，譜線結果出來后，能夠直接進行定性分析。

（3）可以進行薄膜的組分和厚度的分析 。X 射線熒光光譜法（XRF 法）中 X 射線能夠對鐵礦石樣品表面進行探測，因此XRF 法與其他分析方式相比，不僅能夠檢測其中的元素，而且能夠對樣品表面的鍍層、涂層都進行分析，其上的薄膜分析都能夠通過XRF 法完成。

（4）易實現自動化及在線分析 。隨著計算機與自動化的發展，XRF 法已經實現了智能化與自動化，通過小型的探測儀器進行鐵礦石元素與品質分析，不僅能夠簡化分析難度，而且使得檢測質量更容易控制。因此XRF 法還能夠在鐵礦石的生產階段進行應用，主要用來對生產質量進行調節、控制與分析。

總結：鐵礦石是冶煉鋼鐵的重要原料。因此鐵礦石的質量也是鋼鐵冶煉的質量的保證。鐵礦石的分析與其種類息息相關。根據分類方式的不同，鐵礦石能夠分為自然類型與工業類型。在工業類型的鐵礦石中，只有表內礦石能夠滿足工業生產。進行鐵礦石元素分析與品質分析時，有多種分析方式可以選擇。化學分析法是較為經典且應用較廣的分析方法之一，但為了較高的分析精度需要花費過多的人力物力與時間。而XRF 法則具有操作簡便、高度自動化、分析速度快等的優勢，相信在未來XRF 法將會有更大的應用空間。

參考文獻

[1]喻東，XRF 分析技術在鐵礦石品質檢測中的應用研究[M]成都理工大學，2013

[2]徐晶，X 射線熒光光譜分析法在鎢礦檢測中的應用與研究[M]江西理工大學，2012