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真空型XRF荧光光谱仪EDX9000B plus用于测定煤灰成分

更新时间:2022-08-16      点击次数:1008

中国是世界煤炭资源大国,也是煤炭主要产出国和消费国,2019年我国煤炭总产量为 37.5亿 t,同比上年增长 4.2%,占全球煤炭总产量的 47.3%,进口量为 3亿 t,消耗量占全球的 51.7%。目前,我国仍以煤炭为主要能源,且在未来长时间内能源结构不会

发生改变,每年一半以上的煤炭资源用于燃煤发电,煤炭燃烧过程中会排放大量粉尘和有害气体,对人体健康和生态环境造成严重的危害。

煤在火力发电厂等锅炉燃烧后80%会产生煤灰(英语:coal ash),煤灰的金属成分包括:铝、铁、钙、镁、钾、钠及钛等金属,或非金属成分硅、硫等氧化物,煤灰中有80.4%是烟囱中的飞灰,19.6%是火力发电厂锅炉底渣。燃煤火力发电厂使用灰塘进行掩埋,但因环境污染与建设经费高昂已开始转型将煤灰作为循环再利用,中国台湾电力公司的煤灰再利用率为60%,回收再利用主要应用于水泥(95.2%)、混泥土(4.1%)、道路基材(0.1%),无法回收利用部分仍采用灰塘法,用挤压方式将煤灰打入地下十五米进行掩埋,造成地下水与海洋污染。民营的和平电力股份有限公司处理煤灰,已经不需要建设灰塘或海抛的方式,全部供作水泥之原料,避免污染海洋。

煤灰性质及化学组成

粉煤灰是煤在高温燃烧后产生的一种银灰色或灰色的粉状颗粒物,由细小实心或空心无定型玻璃微珠及少量炭组成。不同种类的燃煤及不同的燃烧方式会得到具有不同物理性质的粉煤灰。粉煤灰的粒度从 1微米至数百微米不等,我国粉煤灰的平均粒度小于 20μm。

煤灰中主要成分为SiO2, Al2O3、 Fe2O3和CaO。还有少量的MgO, TiO2, K2O, Na2O, P2O5和SO2以及微量元素的化合物。

煤灰的作用及成分分析方法煤灰主要成分的含量波动很大。根据煤灰成分可以大致推测煤中矿物质组成,初步判断灰熔点的高低,考虑煤灰的综合利用和从中回收某些成分的价值和方法。用于炼制高炉焦和铁合金焦的煤,对其灰成分有一定的要求。煤灰成分分析方法有化学分析法和仪器分析法。化学分析法所需设备简单,所得结果比较准确;但操作步骤多,时间长。仪器分析法能很快得出结果。常用的仪器分析法有比色法、火焰光度计法、原子吸收光谱法、发射光谱法和x射线荧光光谱法等.其中XRF荧光光谱法是物理分析方法,相比于传统的滴定和化学测试方法。操作更简单,不需要消耗化学试剂,更环保。测试精度也可以比肩化学分析方法,EDX9000B plus型光谱仪已经成为煤灰成分分析的有力工具之一。

煤灰样品前处理方法对比

序号

设备名称

压片机

熔片机

1

设备型号

ESI30T压样机

ESI900型熔样

2

原理

利用硼酸模具,采用40吨压力将煤灰样品压制成片状,方便在真空环境下检测。

将经过干燥、研磨并混匀的粉末试样与混合后,放置于专用坩埚中,于1000~1200℃高温加热熔融,冷却后获得均匀、光滑、平整的玻璃样片,用X射线荧光光谱仪定量分析。

3

特点

制样速度块,耗材价格低廉。

熔融制样可消除X射线荧光分析中的粒度效应、矿物效应和密度效应等的影响,提高主、次量元素(尤其是轻元素)的测定精度和准确度。

4

弱点

难去除矿物效应,基体变化引起数据偏差。

沸点低、易挥发的元素(Cl 等)的分析有一定困难。・金属【非氧化态金属; C(有机物)和硫化物(CuS 2 )】成分与白金坩埚起反应,损伤白金坩埚。・助溶剂的稀释使微量元素的灵敏度降低。

5

辅助物品

硼酸

铂金干锅、助溶剂、脱模剂

6

日常耗材

硼酸

助溶剂、脱模剂

7

操作流程

样品--压片--上机检测

样品--称重--熔融--玻璃片--上机检测

8

使用成本

每个样品1元

每个样品15-25元

9

制样时间

3-5分钟

25分钟

10

采购价格

1.5-5.5万元

熔样机14.8万、铂金干锅每个2-3万时价,一般配两个

EDX9000B plus煤灰测试谱图

真空型XRF荧光光谱仪EDX9000B plus用于测定煤灰成分,测试结果如下

XRF测试煤灰结果.jpg


XRF荧光光谱仪EDX9000B plus满足日常煤灰成分测定需求,该方法操作简单,分析快速,结果准确。


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