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在过去的五十年中，X射线荧光光谱法已用于水泥工业中，以确定水泥工业利益材料的元素组成。亚博网站下载在第一个十十年来，通常使用压制粉末的样品制备，但在过去二十年中，硼酸盐融合变得更受欢迎。
然而，使用添加剂和替代原料的水泥生产过程的管理的变化，以及来自世界的不同来源的光谱仪校准参考资料的使用使得难以使用压制粉末，因为它不易使用亚博网站下载矩阵与植物的校准标准和制造样品相匹配。
鉴于这种情况，硼酸盐融合制剂提供了合适的解决方案，因为它可以更精确地分析，并且需要较少的校准曲线，因为该方法除去矿物学和粒度效应。
采用单一的融合方法结合波长色散x射线荧光(WDXRF)制备原材料、水泥和工艺材料是首选方法。亚博网站下载这也将确保符合ASTM-C 114和ISO/DIS 29581-2的精度和精度规范。
为此，使用WDXRF光谱仪以及用于样品制备工具的自动化融合机的强大分析方法已经设计用于测量所有水泥行业相关元素。
两个单独的认证参考资料（CRMS），来自日本水泥协会（JCA）和国家标准和技术研究所（亚博网站下载NIST）的一组，用于验证该融合技术使得获得的水泥匹配来自不同的起源。
根据两个国际参考组织:国际标准化组织(ISO)和美国测试与材料国际协会(ASTM)通过其各自的x射线荧光水泥分析标准方法给出的说明，进行了准确性和精密度的评估:亚博网站下载ISO / DIS29581-2 ASTM-C114。
实验框架
设备和仪器条件
所有融合磁盘都使用该融合盘Claisse®M4TM值丙烷自动熔剂（图1）。磁芯片配有预先设定的融合程序和自动调节气体系统，以实现可重复和可重复的融合条件，同时其氧化火焰能够完美地保持挥发性元件。
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图1。Claisse®M4™焊剂涂敷器
渔民科学isotemp®采用可编程马弗炉制备着火样品和测定LOI。所有水泥熟料都采用了LOI技术，包括在950°C温度下在铂坩埚中点火1小时。
数据生成使用Bruker-AXS S4 Explorer序列WDXRF光谱仪，该光谱仪带有铑端窗x射线管。所有的测量都是使用28mm准直罩和真空进行的。
通过选定的标准磁盘的波长阶梯扫描，优化了参数，如光谱仪分析条件，背景位置，背景测量，峰线，计数时间，脉冲高度等。为了确保光谱仪的正常操作并改善峰值的计数时间，利用了光谱仪的可重复性的ISO验证测试。
全局样品制备方法
对于该研究，在CLAISSE中称重0.6000g的点火样品，耐±0.0001g耐受性®Optimix™Pt/Au坩埚，和6.0000g Claisse®点燃/ LIM / LIB：49.75 / 49.75 / 0.50，在样品顶部的±0.0003g耐受纯度的级助焊剂。
接下来，使用迷你涡旋混合器将样品与焊剂结合，但必须注意控制迷你涡流混合器的速度，使材料不会损失，因为这最终可能导致错误的结果。将熔化温度保持在1025℃，熔融通量倒入Pt / Au模具中。
准备校准，选择对照样品和验证的准备
本研究的目的是用来自不同来源的两套独立的crm校准WDXRF，并符合ISO和ASTM国际标准水泥分析方法的要求。ASTM在两个不同的日子里使用标准品来验证准确度和精密度，而ISO通过使用一个或多个标准品作为控制样品来验证方法的重复性。
对于ASTM要求的验证，结果应包括LOI，对于ISO要求的验证，要求不含LOI的结果。表1显示了作为氧化物当量和对照样品的CRMs元素浓度。由于ISO验证使用了两种标准物质，因此所选择的样品必须满足标准方法规定的低和高元素浓度范围。
表格1。CRMs元素浓度作为氧化物当量和对照样品
| 复合 |
浓度范围NIST＆JCA（LOI自由碱）（％） |
ISO控制样品（LOI自由碱）（％） |
| JCA XRF-03 |
JCA XRF-14 |
| SiO2 |
18907 - 29日,29岁 |
20,67 |
25,74. |
| AL.2O.3. |
3、40 -10,70 |
4,57 |
70 |
| 菲2O.3. |
0,154 - 4,18 |
2,43 |
2,03 |
| 曹 |
49,28 - 68,94 |
66年,32 |
55,15. |
| 分别以 |
0,78 - 5,12. |
1, 53岁 |
3,98 |
| 所以3. |
1,91 - 4,689 |
3,18. |
N/A |
| Na2O. |
0021 -1086 |
0.30 |
0,26 |
| K.2O. |
0,094 -1,248 |
0,45 |
0,31 |
为了使全球融合/XRF方法符合ASTM标准测试方法C-114，以及对WDXRF仪器进行校准，为每个CRM准备了两套独立的玻璃盘，一套在第一天，另一套在第二天。为了验证ISO的分析方法，每个对照样品在15天的时间内准备了10个玻璃盘。带有对照样品的玻璃盘在制备的同一天进行检查。
结果与讨论
融合方法的鲁棒性
样品点火是全球融合方法的分析过程中的一个重要步骤。为了证明这种融合方法的鲁棒性，来自20种不同类型材料的200多种不同的样品与全局融合方法相结合。亚博网站下载表2显示了材料列表。亚博网站下载全局融合方法对于制备具有所有材料的稳定和均匀锂硼酸锂玻璃盘，除铜渣，富含铜矿石和具有高磁铁矿含量的铁矿石之外的所有材料。亚博网站下载
表2。本实验所用材料清亚博网站下载单
| T＃ |
材料类型 |
试着 |
成功 |
＃ |
材料类型 |
试着 |
成功 |
| 1） |
水泥 |
118. |
118. |
9） |
铝土矿 |
4. |
4. |
| 2） |
水泥与添加一种 |
15. |
15. |
10） |
沙子 |
7. |
7. |
| 3） |
铝酸盐水泥 |
7. |
7. |
11） |
二氧化硅烟雾 |
3. |
3. |
| 4） |
熟料 |
13. |
13. |
12） |
粉煤灰 |
9. |
9. |
| 5） |
窑饲料/原料混合物 |
11. |
11. |
13） |
矿渣B. |
8. |
6. |
| 6） |
石灰岩 |
9. |
9. |
14） |
铁矿石C |
19. |
12. |
| 7） |
石膏 |
7. |
7. |
15） |
其他 |
5. |
5. |
| 8） |
粘土 |
7. |
7. |
|
总体 |
242. |
233. |
一种。这里只列出了添加了已知添加物的水泥;水泥类别可能包括一些添加了添加剂的水泥
B.两份失效的炉渣样品中铜含量较高
C。失败的铁矿石样品含有更高水平的铜
ASTM精度和准确度
按照该方法的规定使用了ASTM精密试验。副本是为每个CRM准备的两个玻璃盘，时间分别为两天。表3显示了所有检验元素的重复结果的最大绝对差值。所有分析元素达到的最大值符合规范，并在限值内。
表3。ASTM C-114:精密测试结果
| 复合 |
最大值一种（%) |
ASTM限制（％） |
| SiO2 |
0,085 |
0,16. |
| AL.2O.3. |
0,036 |
0,20 |
| 菲2O.3. |
0,013 |
0,10. |
| 曹 |
0,131 |
0,20 |
| 分别以 |
0,032 |
0,16. |
| 所以3. |
0,048 |
0,10. |
| Na2O. |
0,011 |
0, 03 |
| K.2O. |
0,012 |
0, 03 |
一种。对照样品的结果包括在计算中的最大值
根据该方法规定使用ASTM精度试验。表4显示了结果，这些结果是来自所有被检查元素的CRM认证值的重复项的平均值绝对差异。所有分析元素所实现的最大值符合规格，并在限制范围内。
表4。ASTM C-114：准确性测试结果
| 复合 |
Abs,马克斯。错误A，B（%) |
ASTM限制（％） |
| SiO2 |
0,096 |
0,2 |
| AL.2O.3. |
0060年 |
0,2 |
| 菲2O.3. |
0050年 |
0,10. |
| 曹 |
0,124 |
0,3 |
| 分别以 |
0050年 |
0,2 |
| 所以3. |
0057年 |
0,1 |
| Na2O. |
0,029 |
0,05 |
| K.2O. |
0,005 |
0,05 |
一种。Abs,马克斯。错误=绝对最大错误
B.对照样品的结果包括在ABS的计算中。最大限度。错误
ISO精度和准确性
用于精度和精确度的ISO限制不是ASTM C-114中的固定限制。根据该方法规定使用ISO精密试验。表5显示了所有分析的元素的最大绝对差异，而这与ISO专家精度限制进行了比较。所有分析元素所实现的最大值符合对照样本的给定限制。
表5。ISO：控制样品的精确测试结果JCA XRF-03和XRF-14
| 复合 |
XRF-03(对照样本1) |
XRF-14（控制样品2） |
| 最大值（％） |
ISO专家限制（％） |
最大值（％） |
ISO专家限制（％） |
| SiO2 |
0,030 |
0,134 |
0052年 |
0,149 |
| AL.2O.3. |
0,030 |
0062年 |
0,020 |
0,081 |
| 菲2O.3. |
0,017 |
0054年 |
0,011 |
0054年 |
| 曹 |
0,114 |
0,235 |
0,093 |
0217年 |
| 分别以 |
0,023 |
0,044 |
0,018 |
0054年 |
| 所以3. |
0,020 |
0054年 |
N/A |
N/A |
| Na2O. |
0,006 |
0,023 |
0,011 |
0,023 |
| K.2O. |
0,006 |
0,023 |
0,003 |
0,023 |
|
按照方法的规定使用ISO准确度测试，但没有对不同制剂的结果进行平均。准确性值被测量为10种制剂在15天内的结果与认证值的差异。表6显示了所有分析元素的绝对最大误差，并将其与ISO专家精度极限进行了比较。所有分析元素的最大值都在两个控制样品的规定限度内。
表6。ISO：控制样品的准确性测试结果JCA XRF-03和XRF-14
| 复合 |
XRF-03(对照样本1) |
XRF-14（控制样品2） |
| Abs,马克斯。错误 （％） |
ISO专家限制（％） |
Abs,马克斯。错误 （％） |
ISO专家限制（％） |
| XRF-03(对照样本1) |
XRF-14（控制样品2） |
| 复合 |
Abs,马克斯。错误 （％） |
ISO专家限制（％） |
Abs,马克斯。错误 （％） |
ISO专家限制（％） |
| SiO2 |
0,087 |
0,15. |
0058年 |
0,15. |
| AL.2O.3. |
0,024 |
0,08 |
0066年 |
0,12. |
| 菲2O.3. |
0,022 |
0,08 |
0,031 |
0,08 |
| 曹 |
0,089 |
0,25 |
0,096 |
0,25 |
| 分别以 |
0,019 |
0,08 |
0,027 |
0,08 |
| 所以3. |
0052年 |
0,08 |
N/A |
N/A |
| Na2O. |
0,017 |
0, 02年 |
0,011 |
0, 02年 |
| K.2O. |
0,007 |
0, 02年 |
0,005 |
0, 02年 |
校准中未包含的参考资料的资格
研究的最后步骤是利用单一的CRM进行校准，然后是不同一组CRM，其不包括在ASTM C-114的鉴定中。第一个测试被应用于产生包括NIST CRM的校准，然后评估JCA CRMS作为未知数，并搜索ASTM精度测试结果。
第二次测试用于校准，只包括JCA标准标准，然后检查NIST标准标准，以满足ASTM C-114的精度规范。所有结果均在ASTM C-114限制范围内。
结论
本文展示了如何使用的水泥XRF应用程序全球硼酸盐熔合法有效地确定水泥行业的兴趣材料。亚博网站下载尽管融合方法的灵活性，但总体方法仍然符合国际标准方法的准确性和精确性，用于分析水泥（ISO / DIS 29581-2和ASTM C-114）。
此外，还实现了ASTM C-114对两组标准材料的认证，这两组标准材料没有包括在校准中。亚博网站下载这是水泥工业化学品质量控制的重要一步。
此信息已采购，审查和调整由Claisse提供的材料。亚博网站下载
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