PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN TRONG XI MĂNG bỉm sơn (NGHI sơn) BẰNG máy XRD

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆP
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CÁC CHẤT
TRONG XI MĂNG NGHI SƠN

MÔN: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA LÝ
GIÁO VIÊN: NGUYỄN THỊ THẮM
NHÓM 3: BÙI VĂN TÙNG
VŨ ĐÌNH DƯƠNG


MỞ ĐẦU
Thiết bị XRD là thiết bị phân tích nhanh thành
phần hóa với việc xác định chính xác hàm lượng của 4 ô
xít chính là CaO, Fe2O3, SiO2 và Al2O3 trong các đối
tượng tham gia quá trình công nghệ sản xuất xi măng
gồm đá vôi, đất sét, quặng sắt, cát, bột liệu sau nghiền,
clanhke và xi măng. Đây là thiết bị rất quan trọng tham
gia vào quá trình điều khiển công nghệ trong sản xuất xi
măng


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
Phổ thu khi phân tích mẫu xác định hàm lượng ôxít

Với việc sử dụng hai nguồn phát tia X: ống phát tia X (cao áp 4,5KV và
dòng 0,35mA) để phát hiện Al, Si và Ca và nguồn Pu-238 để phát hiện Ca và Fe

đã cho phép nhận dạng chính xác vị trí, xác định chính xác biên độ. Chất lượng tốt
của các mạch điện tử được đánh giá bằng độ ổn định và độ tuyến tính giữa kênh
và năng lượng.


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
Loại trừ ảnh hưởng hiệu ứng nhiễu xạ tia X


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
- Sử dụng bộ đường chuẩn riêng biệt cho một
đối tượng đo: Mỗi đối tượng đo đều có những
dải khá hẹp (bảng 2) về hàm lượng của 4 ôxít
trong thành phần mẫu. Sử dụng riêng từng bộ
đường chuẩn hàm lượng của 4 ôxít trong mẫu
đo, có thể gần đúng sự ảnh hưởng giống
nhau bởi nhiễu xạ tia X của từng nguyên tố
trong dải hẹp đó.


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
- Mỗi đối tượng đo, sử dụng chung một mẫu
chuẩn cứng. Mẫu chuẩn cứng này có thành
phần nằm trong dải thành phần của mỗi ôxít

trong đối tượng đo. Việc phát xạ gây ra sự
kích thích tăng cường đối với mẫu đo cũng có
thể coi như đối với mẫu chuẩn cứng, nên nếu
đem so sánh thì có thể loại trừ được ảnh
hưởng của hiệu ứng tăng cường này. Do đó,
khi đo phân tích mẫu, kết quả phải được so
sánh “tức thời” với kết quả do phân tích mẫu
chuẩn cứng.


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
Thành phần hóa học của ximăng pooclăng Hải
Phòng :
- Độ ẩm: 0.3-1%.
- Lượng MKN: 1-3,5%.
- SiO2 : 20-22%.
- CaO : 62-68%.
- Al2O3:6-8%.
…


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
* Quy trình phân tích mẫu: Phép phân tích phổ theo các
bước chính như sau [6, 9]:
- Thu số liệu từ ADC và vẽ phổ.
- Xác định các điểm neo (Anchor points) là các điểm cực

tiểu của phổ.
- Nội suy Spline theo đa thức bậc cao (hiện đang sử dụng
đa thức bậc 3) và xác định đường phông.
- Trừ phông: Lấy đường phổ thu được trừ đi đường
phông.
- Loại các đỉnh thuộc các nguyên tố không có trong thực
tế và không nằm trong mục đích phân tích ở bài toán này.
- Sau khi thu được các đỉnh tia X đặc trưng cho 4 nguyên
tố, tô màu, sau đó tính ra tốc độ đếm của chúng và tính
ra hàm lượng dựa vào đường chuẩn.


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
Trong xi măng, từ dải hàm lượng các đường chuẩn
của các đối tượng trên, lập bảng 2.
Để đánh giá được khả năng của thiết bị trong việc
nhận dạng nguyên tố và xác định hàm lượng ôxít của
nguyên tố đó trong các đối tượng đo, cần xác định giới
hạn phát hiện của đường chuẩn nào mà có dải hàm lượng
thấp nhất trong các dải hàm lượng cùng loại của các
đường chuẩn. Từ bảng 2, cần xác định giới hạn phát hiện
của các đường chuẩn: CaO trong đất sét; Fe2O3, Al2O3
và SiO2 trong đá vôi. Các thông số về đường chuẩn và độ
nhạy trong bảng 3.


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG

NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
Bảng 2. Dải hàm lượng các ôxít làm đường chuẩn


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
Bảng 3. Các thông số về đường chuẩn xác định hàm
lượng ôxít và độ nhạy


NỘI DUNG
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XI MĂNG
NGHI SƠN (BỈM SƠN) BẰNG MÁY XRD
Từ số liệu trên bảng 2 và bảng 3: Hàm lượng CaO
có trong các đối tượng đo, thấp nhất là trong thành
phần đất sét; hàm lượng của Al2O3, SiO2 và Fe2O3 thấp
nhất là có trong đá vôi. Với đường chuẩn xác định hàm
lượng CaO trong đất sét, khả năng phát hiện nguyên tố
Ca và cho kết quả tính hàm lượng tin cậy khi có trên
0,09% CaO trong đất sét;
Tương tự, khả năng phát hiện các nguyên tố Al, Si
và Fe có trong đá vôi và cho kết quả tin cậy khi tính
hàm lượng ôxít của chúng theo đường chuẩn đã xây
dựng thì độ nhạy tối thiểu của 3 ôxít Al2O3, SiO2 và
Fe2O3 lần lượt là 0,25%, 0,28% và 0,05%.


XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN

Kết quả


Kết quả

Kết quả các chất chủ yếu

Ngoài ra, còn có 60 peak đo được





3. KẾT LUẬN
• Xi măng có thành phần chính gồm 4 oxit:
CaO = 62 - 68 %
SiO2 = 21 - 24 %
Al2O3 = 4 - 8 %
Fe2O3 = 2 - 5%