進(jìn)口氧化鋅物料的表征和鑒別探討

阮貴武 李小琴 韋新紅

(防城海關(guān)綜合服務(wù)中心，廣西 防城港 538001)

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備

（賽默飛）ARL PERFORM”X XRF；布魯克D8 XRD；壓樣機(jī)(北京眾合)；密封式制樣機(jī)(北京眾合)；200目的標(biāo)準(zhǔn)篩。

1.2 試樣制備

隨機(jī)抽取約500g的樣品放入制樣機(jī)上，研磨1小時(shí)，過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩后，在105℃下干燥2 h后置于干燥器中。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 對(duì)樣品進(jìn)行XRF光譜儀儀器分析

取10g的試樣放入壓片機(jī)中（30t壓力下保持30s）制成測(cè)試樣片,置于XRF儀器中進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 X射線衍射分析

取約5g的分析試樣的裝入樣品片中。將試樣片放入XRD儀樣品臺(tái)上按照儀器工作條件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 含鋅廢料經(jīng)過(guò)特殊工藝處理得到主要成分為ZnO的產(chǎn)物

1號(hào)樣品申報(bào)名為“氧化鋅粉”，樣品為淡黃色粉末以及顆粒物，參見(jiàn)圖1。按照1.2 制備分析測(cè)試樣品。

圖1 樣品1照片

按照上述1.3 的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行儀器XRF與XRD分析，其結(jié)果見(jiàn)表1和圖2。

圖2 樣品1衍射圖

表1 樣品元素組成（干態(tài)）

按照化學(xué)法YS/T 1171-2017系列標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)樣品的其它有害元素含量，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 樣品的有害元素含量（%）

從表1可以看出，1號(hào)樣品采用XRF分析，其主元素為鋅、鈉，次元素鐵、氯、鉛、鈣、鉀、硅、硫、鎂等。從圖2可以知道，1號(hào)樣品的物相組成為氧化鋅、氯化鉀、四氧化三鐵。經(jīng)檢索，氧化鋅標(biāo)準(zhǔn)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T 73-2011和YS/T1343-2019，而YS/T1343-2019標(biāo)準(zhǔn)要求如見(jiàn)表3。1號(hào)樣品的ZnO含量及雜質(zhì)Fe、F、Cl、As、Cd、Hg含量均滿足YS/T1343-2019標(biāo)準(zhǔn)的要求。粗氧化鋅：海關(guān)總署于2009年6月發(fā)布第32號(hào)公告，將電弧爐煉鋼灰經(jīng)加工而得的符合一定指標(biāo)的粗氧化鋅產(chǎn)品歸入稅則號(hào)列3824.9099。該公告關(guān)于“粗氧化鋅”的描述為：主要成分為氧化鋅、氯化鈉，并含有少量氧化鐵和氧化鉛。1號(hào)樣品的主要物相及成分與粗氧化鋅基本相符，推斷1號(hào)樣品為粗氧化鋅。綜合1號(hào)樣品的分析結(jié)果及文獻(xiàn)資料判斷：1號(hào)樣品來(lái)源為含鋅廢料料經(jīng)過(guò)處理的產(chǎn)物，樣品的ZnO含量及雜質(zhì)Fe、F、Cl、Cd、Hg、As含量均滿足YS/T1343-2019標(biāo)準(zhǔn)的要求，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB 34330-2017進(jìn)行判定，樣品不屬于固體廢物。

表3

2.2 熱鍍鋅灰

2號(hào)樣品申報(bào)名為“氧化鋅粉”，樣品是灰色的粉末以及片狀物，見(jiàn)圖3。按照1.2 制備分析試樣。

圖3 樣品2照片

按照1.3 的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行XRF和XRD進(jìn)行分析，其結(jié)果見(jiàn)表4和圖4。

表4 樣品元素組成（干態(tài)）

從表4可以看出，2號(hào)樣品采用XRF分析，其主元素為鋅、鈉，次元素氯、鋁等。從圖4可以知道，2號(hào)樣品的物相組成主要有單質(zhì)鋅、氧化鋅、堿式氯化鋅。

圖4 樣品2衍射圖

雖然2號(hào)樣品的ZnO含量滿足YS/T1343-2019標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是2號(hào)樣品的主要物相以及外觀與粗氧化鋅不符，2號(hào)樣品不是粗氧化鋅。

文獻(xiàn)[1]中報(bào)道有熱鍍鋅灰，將熱鍍鋅灰研磨后過(guò)200目篩，篩下物為暗黃色粉末，篩上物為灰色顆粒狀固體。篩下物的中鋅元素主要以ZnO的形式存在，還有部分以Zn5(OH)8Cl2·H2O的形式存在，鋅元素含量為65.45 %，氯元素含量為3.38 %；篩上物中鋅元素主要以金屬鋅的形式存在，還有部分以ZnO和Zn5(OH)8Cl2·H2O的形式存在。

綜合2號(hào)樣品的分析結(jié)果及文獻(xiàn)資料判斷：2號(hào)樣品為熱鍍圖2樣品1衍射圖圖4樣品2衍射圖圖6樣品3衍射圖鋅灰。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 34330-2017進(jìn)行判斷，2號(hào)樣品屬于固體廢物。

2.3 冶煉鋼鐵產(chǎn)生的除塵灰

3號(hào)樣品申報(bào)名為“氧化鋅粉”，樣品為黑色粉末，見(jiàn)圖5。按照1.2 制備分析試樣。

圖5 樣品3照片

按照1.3 的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行XRF與XRD分析，其結(jié)果見(jiàn)表5和圖6。從表4可以看出，3號(hào)樣品采用XRF分析，其主元素為鐵、鋅等，次元素鈉、鈣、硅、鎂、錳、硫、氯、鉀、鉛、鋁等。從圖2可以得到，3號(hào)樣品的物相組成主要有ZnFe2O4、ZnO以及少量的KCl、ZnS、Ca2SiO3、NaCl。3號(hào)樣品的ZnO含量只有26.23%，不滿足YS/T1343-2019標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以3號(hào)樣品不屬于粗氧化鋅。電爐煉鋼產(chǎn)生的含鋅煙塵相關(guān)文獻(xiàn)[2]：根據(jù)鐵礦來(lái)源不同，在高爐煉鐵的生產(chǎn)過(guò)程中，可能產(chǎn)生含鋅量不等的高爐煙塵。冶煉鋼鐵產(chǎn)生的含鋅煙塵的化學(xué)成分列表見(jiàn)表6。綜合3號(hào)樣品的分析結(jié)果及文獻(xiàn)資料判斷：3號(hào)樣品來(lái)源為冶煉鋼鐵產(chǎn)生的除塵灰。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 34330-2017標(biāo)準(zhǔn)判斷，3號(hào)樣品屬于固體廢物。

表5 樣品元素組成（干態(tài)）

表6 (單位:%)

3 結(jié)論

本文采用XRF光譜儀、XRD衍射儀等技術(shù)手段對(duì)進(jìn)口氧化鋅物料元素組成、物相組成等進(jìn)行了表征。通過(guò)樣品外觀、組成和理化特征，與委托方提供工藝及相關(guān)文獻(xiàn)等進(jìn)行比對(duì)，得出鑒別結(jié)果：1號(hào)樣品外觀為淺黃色粉末，主要由ZnO、Fe3O4、KCl組成，樣品的ZnO含量及雜質(zhì)Fe、F、Cl、Cd、Hg、As含量滿足YS/T1343-2019標(biāo)準(zhǔn)的要求，符合粗氧化鋅的要求；2號(hào)樣品外觀為灰色粉末以及片狀物，主要由Zn、ZnO、Zn5(OH)8Cl2·H2O組成，為熱鍍鋅灰；3號(hào)樣品外觀為黑色粉末,主要由ZnFe2O4、ZnO以及少量的KCl、ZnS、Ca2SiO3、NaCl組成，為冶煉鋼鐵產(chǎn)生的除塵灰。依據(jù)《中國(guó)固廢環(huán)境防治法》和《固體廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通則》判定：1號(hào)樣品不屬于固體廢物；2、3號(hào)樣品屬于固體廢物。