水泥行业标准样品制作方法

样 品 制 备 技 术

郭爱和

为得到正确可靠的分析数据，被分析样品的制样技术至关重要，在X射线荧光分析中，制样技术的好坏，将直接影响分析结果的准确度。

一、标准样品（二级标样）的配制

X射线荧光分析与化学分析不同，荧光分析仪是一种相对测量仪器，它是通过测量一定数量已知结果的标准样品，建立相应的正确的数学模型后，才能得到准确的测量结果。也就是说：要达到好的测量效果，一组好标样与一台好仪器同样重要。好仪器由我公司提供，好标样得由用户化验室提供。好标样的标准是：样品具有代表性，细度和均匀度符合标准要求，有一定的梯度范围，有准确的化学分析结果。具体要求如下：

z数量：标准样品10-16个，每个标样100-200g。

z代表性：能代表本厂实际生产的样品，是从实际生产线中留取的瞬时样品。

尽量减少人为配制标样，因为人为配制标样的同时会带进人为的因素。不要用国家标样，因为各个厂家原材料不同，配方不同，会得出不同的数学模型。z化学成份的跨度范围：

系列标样中各主要成份应覆盖正常情况下实际生产中各主要成份的变化范围，各主要成份的含量应拉开一定的距离且分布应均匀。以水泥厂生料样品为例：正常生产中，生料中CaO的目标值若为43%左右，则在制备系列标样时，为了使CaO的含量拉开一定距离，CaO含量的最低值应定为39% 左右，CaO含量的最高值应为46% 左右；为使CaO含量均匀分布，系列标样中CaO 含量应大致定为39%（最低值）、40%（次低值）、41%、42%、43%、44%、45%（次高值）、46%（最高值）左右；CaO含量在正常范围内（41．5%-43．5%）的标样可多制备几个。参见表1：

表1为一组生料标样，各主要成分的目标值分别为：

Al2O3：3.1%, SiO2: 13.00%, CaO: 42.50%, Fe2O3: 3.50% 我们从表1中看出：各主要成份的含量都拉开了一定的距离，并且各含量的分布均匀，一般Al的跨度范围（最大值减最小值）为：2.5% 左右，Si 的跨度范围为：4%-6% 左右，Ca的跨度范围为：4%-7% 左右，Fe的跨度范围为：3% 左右。表１中，Al、Si之间，Si、Ca之间，Ca、Fe之间没有任何人为的规律性。

表1.生料标样结果

Na2O MgO Al2O3SiO2SO3K2O CaO Fe2O3 1# 0.22 2.84 3.46 16.380.66 1.08 38.60 3.46 2# 0.38 2.50 3.73 15.790.18 1.31 38.89 3.24 3# 0.22 1.97 3.57 15.610.18 1.01 40.03 3.59 4# 0.18 1.79 3.06 13.920.16 0.94 40.42 5.29 5# 0.43 1.93 3.48 14.720.45 1.17 40.39 3.44 6# 0.17 3.28 2.87 12.16 1.18 0.92 40.66 3.29 7# 0.16 2.25 4.38 12.930.30 0.96 40.92 3.50 8# 0.17 1.92 3.19 13.620.18 0.98 41.22 4.33 9# 0.18 1.81 3.04 13.040.16 1.10 41.72 3.54 10# 0.56 1.82 4.10 11.960.75 0.87 41.94 3.21 11# 0.26 2.30 2.80 11.370.11 1.11 43.03 2.11 12# 0.12 1.94 2.53 10.500.15 0.75 44.30 2.66 13# 0.11 1.70 2.09 8.84 0.14 0.70 45.86 2.26

一般，系列标样中对于含量为40%、50%、60%、70%、80%左右的元素（或其氧化物），其跨度范围（最大值减最小值）应为：5%-10%左右；含量为10%、20%、30%左右的元素，其跨度范围（最大值减最小值）应为：4%-8%左右；

含量为1%-10%左右的元素，其跨度范围（最大值减最小值）应为：3%-5%左右。即：含量较高的元素，跨度范围应相应增大；含量较小的元素，跨度范围应相应减小。

z系列标样里高低样的制备：

系列标样中，对于目标值附近的样品，直接从生产线上留取；而对于系列标样中的高低样品，一般很难从正常生产中的生产线上取出，这种情况下，我们只好人为配制高低样品。仍以表1中的生料为例，正常生产时生料CaO

的含量一般控制在41.5%-43.5%左右，要达到46%的高CaO含量，我们在留取的正常生产样中，按一定比例添加少量石灰石原料，以使CaO含量升高、同时使Al2O3、SiO2、Fe2O3含量降低，可达到高CaO、低SiO2、低Fe2O3的目的。同理，可制备出高SiO2、高Fe2O3标样。CaO含量在正常范围内（41.5%-43.5%左右）的样品必须从生产线上留取，尽量控制人为配样！

注意：应尽量减少人为配制标样。当需要人为配制标样时，应采用在大量的实际生产样中添加少量原材料的方法，而且所添加的原材料必须是实际生产中所使用的同种原料。不要用同一结果的实际生产样去配制若干个标样（一个生产样最多只能配制一个人工标样），以减少人为的规律性。

z混料：

当人为配制标样后，必须充分混合均匀。我们发现：许多厂家在混料方面都做得不够好。在样品本身不均匀的情况下就进行化学全分析和仪器测量，即使是同一种样品，化学分析时所取的样与仪器测量时所取的样很可能不一致，这样必将导致仪器测量值与化学分析值之间存在很大的误差，直接影响仪器测量的准确性。混料是一个比较枯燥但又十分关键的工作，混料是否均匀对后面的工作至关重要。如果这一环节做得不好，那么下面的工作即使做得再严格、再细致，也无济于事。混料要在完全封闭的环境下进行，以减少轻基体元素含量的损失，避免造成标样与待测生产样品不一致。

一般人工混合一个样品至少要15-30分钟。

z化学分析：

荧光分析仪是以化学分析为基础的，如果化学分析本身不很准确，将来做出的数学模型误差就会很大甚至不能用。所以，为使化学分析结果准确，应由至少两名优秀分析人员各自做全分析，其分析结果误差在GB/T176-1996允许误差范围内时取其平均值作为最终结果。超差时应进行复验、删除错误值。分析过程中必须避免两人互相对比、修改分析结果。 z保存：系列标样配制好后，用磨口玻璃瓶密封保存，贴上标签，注明编号、