Энергодисперсионное рентгенофлуоресцентное определение хлора и свинца в пылевыбросах газоочистки электросталеплавильного производства сталей из металлолома
Аннотация
Работа посвящена особенностям определения хлора и свинца в пылевыбросах газоочистки электрометаллургического производства методом энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа (ЭДРФА). Разработана методика экспрессного энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного определения хлора и свинца в пылевыбросах газоочистки с использованием близких по составу к реальным образцам пылевыбросов газоочистки модельных смесей в качестве стандартных образцов. Аналиты в образцах определяли по линиям характеристического излучения ClKα1,2 и PbLα1,2. Изучили возможность снижения мешающего влияния тормозного и характеристического излучения рентгеновской трубки с использованием алюминиевого фильтра при определении хлора, которую достигали повышением соотношения сигнал/фон для линии характеристического излучения ClKα1,2. Погрешность энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного определения хлора и свинца в пылевыбросах газоочистки оценили с использованием дополнительных модельных смесей. Расчет показателей точности, пределов повторяемости и внутрилабораторной прецизионности проводили для энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного определения хлора и свинца в пылевыбросах газоочистки по полученным уравнениям. Показано, что завышенные результаты определения хлора в образцах без использования фильтра получаются относительно принятого опорного значения (до 7.7 %), при наличии фильтра – их занижение (до 4.4 %). Для свинца максимальное отклонение от принятого опорного значения составило 10.6 %. Построенные градуировочные графики и таблетированные модельные образцы стабильны в течение нескольких месяцев. Получена удовлетворительная согласованность результатов энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного определения хлора и свинца с данными стандартизированных методик анализа реальных образцов пылевыбросов газоочистки, при этом стандартные отклонения не превышали 13 % по свинцу и 11 % по хлору. Разработанная методика энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного определения свинца и хлора в пылевыбросах газоочистки является экспрессной и менее трудоемкой.
Ключевые слова: хлор, свинец, пылевыбросы газоочистки электросталеплавильного цеха, элементный энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализ
Полный текст:
PDFЛитература
REFERENCES
Shepelev I.I., Zhukov E.I., Es'kova E.N., Kiryushin E.V., Pilyaeva O.V. [Promising ways of recycle and use waste from gas purification facilities of alumina production]. Ekologia i promyslennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia], 2022, vol. 26, no. 6, pp. 4-9. doi: 10.18412/1816-0395-2022-6-4-9 (in Russian).
Toporkova Yu.I., Bludova D., Mamyachenkov S.V., Anisimova O.S. [Overview of methods for processing electric arc melting dusts]. iPolytech J. [iPolytech J.], 2021, vol. 25, no. 5, pp. 643-680. doi: 10.21285/1814-3520-2021-5-643-680 (in Russian).
Yur'ev B.P., Dudko V.A. [Recycling and processing of metallurgical dust and sludge with the extraction of useful components]. Ekologia i promyslennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia], 2022, vol. 26, no. 10, pp. 4-9. doi: 10.18412/1816-0395-2022-10-4-9 (in Russian).
Chen W.S., Shen Y.H., Tsai M.S., Chang F.C. Removal of chloride from electric arc furnace dust. J. Hazard. Mater., 2011, vol. 190, pp. 639-644. doi: 10.1016/j.jhazmat.2011.03.096.
Omran M., Fabritius T. Effect of steelmaking dust characteristics on suitable recycling process determining: Ferrochrome converter (CRC) and electric arc furnace (EAF) dusts. Powder Technol., 2017, vol. 308, pp. 47-60. doi: 10.1016/j.powtec.2016.11.049.
Bludova D.I., Mamyachenkov S.V., Anisimova O.S. [Methods for removing chloride ions in the production of zinc from electric arc melting dust]. iPolytech J. [iPolytech J.], 2023, vol. 27, no. 2, pp. 392-421. doi: 10.21285/1814-3520-2023-2-392-421 (in Russian).
Long H., Long H., Li H., Ma P., Zhou Z., Xie H., Yin S., Wang Y., Zhang L., Li S. Effectiveness of thermal treatment on Pb recovery and Cl removal from sintering dust. J. Hazard. Mater., 2021, vol. 403, article 123595. doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.123595.
Stewart D.J.C., Barron A.R. Pyrometallurgical removal of zinc from basic oxygen steelmaking dust – A review of best available technology. Resour., Conserv. Recycl., 2020, vol. 157, no. 12, article 104746. doi: 10.1016/j.resconrec.2020.104746.
Nölte J. ICP Emission Spectrometry: A Practical Guide, 2nd Edition. Hoboken, Wiley-VCH Publ., 2021. 288 p.
GOST 23268.17-78. Vody mineral'nye pit'evye lechebnye, lechebno-stolovye i prirodnye stolovye. Metody opredelenija hlorid-ionov [State Standard 23268.17-78. Drinking medicinal, medicinal-table and natural-table mineral waters. Methods of determination of chloride-ions]. Moscow, Standartov Publ.,1983. 5 p. (in Russian).
Instruktsiia № 89-Kh. Svinets [Instruction No 89-X. Lead]. Moscow, Vsesoyuznyj nauchno-issledovatel'skij institut mineral'nogo syr'ya (VIMS) Publ., 1969, 11 p. (in Russian).
GOST 14047.1-93. Koncentraty svincovye. Metod opredeleniya svinca [State Standard 14047.1-93. Lead concentrates. The method of determining lead]. Minsk, Standartov Publ., 1997. 11 p. (in Russian).
Revenko A.G., Pashkova G.V. [X-ray fluorescence spectrometry: current status and prospects of development]. Z. anal. khimii [J. Anal. Chem.], 2023, vol. 78, no. 11, pp. 980-1001. doi: 10.31857/S0044450223110130 (in Russian).
Ehrnardt H., Berg H.-J. Rontgenfluoreszenzanalyse: Anwendung in Betriebslaboratorien. Leipzig, VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, 1981. 336 p. (Russ. ed.: Erhardt H. Rentgenofluorescentnyj analiz. Primenenie v zavodskih laboratorijah: sbornik nauchnyh trudov. Moscow, Metallurgiya Publ., 1985. 256 p.).
Losev N.F., Smagunova A.N. Osnovy rentgenospektral'nogo fluorescentnogo analiza [Fundamentals of X-ray spectral fluorescence analysis]. Moscow, Himiya Publ., 1982. 208 p. (in Russian).
Jenkins R. X-Ray Fluorescence Spectrometry, 2nd Edition. Hoboken, Wiley Publ., 2012. 232 p.
Chubarov V.M., Amosova A.A., Finkelshtein A.L. [X-Ray Fluorescence Determination of Ore Elements in Ferromanganese Formations]. Zavod. lab. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics materials], 2019, vol. 85, no.12, pp. 5-13. doi: 10.26896/1028-6861-2019-85-12-5-13 (in Russian).
Smagunova A.N., Karpukova O.M. Metody matematicheskoj statistiki v analiticheskoj himii: ucheb. posobie [Methods of Mathematical Statistics in Analytical Chemistry: Textbook]. Irkutsk, Irkutsk state university Publ., 2008. 339 p. (in Russian).
Temerdashev Z.A., Ryadno E.G., Vasileva L.V., Abakumov A.G., Vasilev A.M. [Some features of iron determination in dust emissions from gas purification at the electrometallurgical plant]. Zavod. lab. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics materials], 2024, vol. 90, no. 6, pp. 15-22. doi: 10.26896/1028-6861-2024-90-6-15-22 (in Russian).
Temerdashev Z.A., Ryadno E.G., Vasileva L.V., Abakumov A.G., Vasilev A.M. [Determination of Zinc in Gas Cleaning Dust Emissions from Electrometallurgical Production]. Z. Anal. khimii [J. Anal. Chem.], 2024, vol. 79, no. 11, pp. 1185-1194. doi: 10.31857/S0044450224110056 (in Russian).
Blohin M.A., Shvejcer I.G. Rentgenospektral'nyj spravochnik [X-ray spectral reference]. Moscow, Nauka Publ., 1982. 373 p. (in Russian).
Polyanskij N.G. Svinec (Analiticheskaja himija jelementov) [Lead (Analytical chemistry of the elements)]. Moscow, Nauka Publ., 1986. 357 p. (in Russian).
Pupyshev A.A., Danilova D.A. [The use of inductively coupled plasma atomic emission spectrometry for analysis of materials and ferrous metallurgy products]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2007, vol. 11, no. 2-3, pp. 131-181 (in Russian).
Zefirov N.S. Himicheskaja jenciklopedija. Kn. 4: POL-TRI [Chemical encyclopedia, Vol. 4: POL-TRI], Moscow: Bol'shaya Rossijskaya enciklopediya Publ., 1995, 641 p. (in Russian).
Lur'e Yu.Yu. Spravochnik po analiticheskoj himii [Handbook of Analytical Chemistry]. Moscow, Himiya Publ., 1979. 480 p. (in Russian).
Losev N.F. Kolichestvennyj rentgenospektral'nyj fluorescentnyj analiz [Quantitative X-ray spectral fluorescence analysis]. Moscow, Nauka Publ., 1969. 336 p. (in Russian).
Rousseau R. [How to Apply the Fundamental Parameters Method to the Quantitative X-ray Fluorescence Analysis of Geological Materials]. J. Geosci. Geomatics, 2013, vol. 1, no. 1, pp. 1-7. doi: 10.12691/jgg-1-1-1.
Molchanova E.I., Shcherbakov I.V., Smagunova A.N. [Specific features of matrix correction in the X-ray fluorescence analysis of samples of widely varied composition]. Z. Anal. khimii [J. Anal. Chem.], 2011, vol. 66, no. 9, pp.940-946 (in Russian).
RMG 61-2010. Gosudarstvennaya sistema obespecheniya yedinstva izmereniy. Pokazateli tochnosti, pravil’nosti, pretsizionnosti metodik kolichestvennogo khimicheskogo analiza. Metody otsenki [State system for ensuring uniformity of measurements. Indicators of accuracy, correctness, precision of methods of quantitative chemical analysis. Assessment methods], Moscow, Standartinform Publ., 2013. 62 p. (in Russian).
DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2025.29.3.008
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.