田凌云
摘要:近些年來,伴隨著我國社會經濟水平的高速提升,鋼鐵工業作為支撐我國經濟進步的主要產業,其也得到了十分迅猛的發展。鋼鐵是城市建設的重要材料,其在經濟發展中起著非常重要的作用,因此,加強對礦石鐵含量檢測技術的研究具有一定的必要性。目前,該項的內容已受到了社會各界的高度重視,大量的技術人員開始投身到有關項目的科研工作中。因此,本文也主要針對礦石中全鐵含量檢測技術的應用現狀與具體內容兩大方面進行簡單介紹,希望能為我國鋼鐵行業的發展提供一定的幫助。
關鍵詞:礦石 全鐵含量 檢測技術
鋼鐵行業作為我國城市建設的主要產業,其呈現出了十分良好的發展前景。目前,鋼鐵行業不僅可以衡量一個國家的具體技術水平,其還可以體現國家的綜合實力。目前,大量的鋼鐵材料以多樣化的形式在人們的日常生活中發揮著十分廣泛的應用,例如電器、建筑以及軍事等方面。而礦石是鋼鐵生產的原材料,其可以煉造出各種類型的鋼鐵,而鐵含量會在很大程度上影響鋼鐵的質量,因此,要求相關的技術人員需要加強對礦石全鐵含量的測量,進一步確保鋼鐵質量。
一、礦石中全鐵含量檢測技術的應用現狀
1.1.任務繁重
鐵含量是影響鋼鐵質量的重要因素,若礦石鐵含量較低,便會導致高爐溶劑用量將會大大提升,從而導致生產成本提升,而生產效率降低。因此,根據大量的生產數據顯示,若礦石的鐵含量提升1%,則焦炭用量將減少2%,而生產效率將提升30%。然而伴隨著我國礦石產量的不斷提升,使得其相關檢測工作強度也大大增大,這在很大程度上對檢測人員造成了一定的工作壓力。與此同時,由于目前我國的全鐵含量檢測一般是通過手工的方式開展的,這使得檢測任務繁重,其結果的準確性也大大降低。
1.2.檢測時間長
全鐵含量檢測是礦石交易過程中的重要內容,因此,使用效率高、操作簡單以及準確性高的檢測技術對于鋼鐵行業的發展來說起著非常重要的作用。在一般情況下,鐵主要是以化合物的形態存在,例如氧化鐵、氧化亞鐵等。目前,雖然我國等對于礦石全鐵含量的測量技術已經得到了很大的改進與完善,然而其在具體應用方面還是存在一定的問題,例如檢測時間偏長、效率偏低等,尤其在實際應用過程中,其還是普遍存在檢測超過限定時間的問題。因此,這要求相關部門應該加強對國外先進技術的學習與借鑒,并針對目前我國鋼鐵行業發展的現狀,積極采取可靠的改進措施,有效提升全鐵含量檢測的準確率,進一步促進鋼鐵行業的發展。
1.3.污染環境
目前,世界的礦石貿易量相對較大,在一般情況下,全鐵含量是作為礦石貿易的主要計量依據,因此,加強對全鐵含量的檢測對于礦石交易的順利進行來說起著非常重要的作用。目前,我國普遍使用重鉻酸鉀容量法、絡合滴定法等檢測方法進行全鐵含量的測量,而其往往需要用到鹽酸、硫酸、氯化汞等化學藥物,這在不僅很大程度上對外界環境造成了嚴重對污染,還會對人類的身心健康產生危害,甚至造成一定的資源浪費。
二、礦石中全鐵含量的主要檢測技術
2.1.化學檢測法
在一般情況下,以往的礦石全鐵含量測量技術是通過鹽酸把礦石溶解,使得三價鐵離子能夠還原成二價鐵離子,然后再使用氯化汞滴定的方式進行檢測,雖然該種方法能夠獲得準確的測量數據,誕生由于氯化汞的毒性較強,使得其會對環境與檢測人員的身體健康造成嚴重的威脅,因此,目前,我國普遍使用綠色的EDTA滴定檢測法。首先,其需要用pH為1.5的鹽酸將燒杯內的礦石加熱溶解;其次,等到試劑冷卻后移至容量瓶中,加水稀釋且搖勻,同時使用濃硝酸煮沸,并一次加入甲酚紅指示劑與氨水,直到試劑變成淺黃色;最后,使用磺基水楊酸滴定,若溶液的顏色從紫紅色變為淡黃色,則說明滴定完成。然而該項技術主要適用于全鐵含量在1-20mg范圍內的礦石,若全鐵含量偏高,便會造成滴定終點較難觀察,從而導致檢測結果不準確。
2.2.X射線熒光光譜法
通過X 射線熒光光譜儀能夠檢測礦石各大元素的含量,其檢測效率相對較高,且操作簡單,誤差較小。目前,對于礦石種的鐵、鈣、硅、鈦等元素的檢測也往往采用該種方法。因為礦石基體較多,且容易對全鐵含量的檢測結果產生一定的干擾,導致X射線熒光光譜測量結果的準確性大大降低,無法滿足工業生產與礦石交易中對全鐵含量的精度要求。目前,在X射線熒光光譜技術中,鐵的Kβ和鈷的Kα線波長長度差別較小,且互相不存在干擾,因此,利用該特性,檢測人員在礦石中加入鈷當作內標物質,降低其他元素對全鐵含量檢測的影響。另外其還可以通過高溫熔融將礦石制成玻璃圓片,從而有效減小消除粒度對檢測結果的干擾,并通過FeKβ強度與COKα強度的對比,畫出全鐵含量的數據曲線,得到準確的測量數據。根據大量的檢測數據顯示,鈷的加入不會對其他元素產生干擾。
2.3.鋁片還原高錳酸鉀法
通過鋁片還原高錳酸鉀標準溶液的方法,能夠實現對礦石全鐵含量的測定,該種檢測方法操作簡單、反應明顯且成本較低。首先,檢測人員需要利用天平精確稱量約0.1000g的氧化鐵試樣4份,并將其置于250mL錐形瓶中,添加少許的水;然后再加入定量的硫磷混酸加熱,直到溶液清亮,再加熱過程中中,檢測人員還可以通過輕微搖晃促進溶質溶解;同時,將加熱完全的溶液取下,加入0.3g鋁片、30mL水以及5mL的鹽酸加熱,直到鋁片完全溶解,溶液變成無色;最后,檢測人員還需要加入0.1g鋁片,使其溶解并產生氣泡,再冷卻加水、硫酸錳溶液,并通過高錳酸鉀標準溶液滴定,從而得到準確的全鐵含量。
三、結論
綜上所述,由于各項因素的影響,使得我國的礦石全鐵含量檢測技術的應用效果相對較差,其存在眾多缺陷與不足。因此,這要求相關的技術人員應該積極采取有效的改進措施,加強對檢測技術的完善,有效提升礦石全鐵含量的檢測精度,進一步實現我國鋼鐵行業的進步,確保礦石貿易的順利進行。總而言之,全鐵含量檢測技術的完善對于國家生產水平與市場經濟的提升來說起著非常重要的作用。
參考文獻:
[1]周翠英.試分析鐵礦石中全鐵含量的檢測方法[J]-《商品與質量》-2016(12)
[2]杜柯柯.基于鐵礦石中全鐵分析的數據處理系統設計[J]-《自動化與儀器儀表》-2017(05)