真空型XRF熒光光譜儀EDX9000B plus用于測定煤灰成分?
背景
中國是世界煤炭資源大國，也是大的煤炭產出國和消費國，２０１９年我國煤炭總產量為 ３７．５億 ｔ，同比上年增長 ４．２％，占全球煤炭總產量的 ４７．３％，進口量為 ３億 ｔ，消耗量占全球的 ５１．７％。目前，我國仍以煤炭為主要能源，且在未來長時間內能源結構不會
發生改變，每年一半以上的煤炭資源用于燃煤發電，煤炭燃燒過程中會排放大量粉塵和有害氣體，對人體健康和生態環境造成嚴重的危害。
煤在火力發電廠等鍋爐燃燒后80%會產生煤灰（英語：coal ash），煤灰的金屬成分包括：鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉及鈦等金屬，或非金屬成分硅、硫等氧化物，煤灰中有80.4%是煙囪中的飛灰，19.6%是火力發電廠鍋爐底渣。燃煤火力發電廠使用灰塘進行掩埋，但因環境污染與建設經費高昂已開始轉型將煤灰作為循環再利用，中國臺灣電力公司的煤灰再利用率為60%，回收再利用主要應用于水泥（95.2%）、混泥土（4.1%）、道路基材（0.1%），無法回收利用部分仍采用灰塘法，用擠壓方式將煤灰打入地下十五米進行掩埋，造成地下水與海洋污染。民營的和平電力股份有限公司處理煤灰，已經不需要建設灰塘或海拋的方式，全部供作水泥之原料，避免污染海洋。
煤灰性質及化學組成
粉煤灰是煤在高溫燃燒后產生的一種銀灰色或灰色的粉狀顆粒物，由細小實心或空心無定型玻璃微珠及少量炭組成。不同種類的燃煤及不同的燃燒方式會得到具有不同物理性質的粉煤灰。粉煤灰的粒度從 １微米至數百微米不等，我國粉煤灰的平均粒度小于 ２０μｍ。
煤灰中主要成分為SiO2, Al2O3、 Fe2O3和CaO。還有少量的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動很大。根據煤灰成分可以大致推測煤中礦物質組成，初步判斷灰熔點的高低，考慮煤灰的綜合利用和從中回收某些成分的價值和方法。用于煉制高爐焦和鐵合金焦的煤，對其灰成分有一定的要求。煤灰成分分析方法有化學分析法和儀器分析法。化學分析法所需設備簡單，所得結果比較準確;但操作步驟多，時間長。儀器分析法能很快得出結果。常用的儀器分析法有比色法、火焰光度計法、原子吸收光譜法、發射光譜法和x射線熒光光譜法等.其中XRF熒光光譜法是物理分析方法，相比于傳統的滴定和化學測試方法。操作更簡單，不需要消耗化學試劑，更環保。測試精度也可以比肩化學分析方法，EDX9000B plus型光譜儀已經成為煤灰成分分析的有力工具之一。
煤灰樣品前處理方法對比
序號 | 設備名稱 | 壓片機 | 熔片機 |
1 | 設備型號 | ESI30T壓樣機 | ESI900型熔樣 |
2 | 原理 | 利用硼酸模具，采用40噸壓力將煤灰樣品壓制成片狀，方便在真空環境下檢測。 | 將經過干燥、研磨并混勻的粉末試樣與混合后，放置于專用坩堝中，于1000～1200℃高溫加熱熔融，冷卻后獲得均勻、光滑、平整的玻璃樣片，用X射線熒光光譜儀定量分析。 |
3 | 特點 | 制樣速度塊，耗材價格低廉。 | 熔融制樣可消除X射線熒光分析中的粒度效應、礦物效應和密度效應等的影響，提高主、次量元素（尤其是輕元素）的測定精度和準確度。 |
4 | 弱點 | 難去除礦物效應，基體變化引起數據偏差。 | 沸點低、易揮發的元素（Cl 等）的分析有一定困難。?金屬【非氧化態金屬； C（有機物）和硫化物（CuS 2 ）】成分與白金坩堝起反應，損傷白金坩堝。?助溶劑的稀釋使微量元素的靈敏度降低。 |
5 | 輔助物品 | 硼酸 | 鉑金干鍋、助溶劑、脫模劑 |
6 | 日常耗材 | 硼酸 | 助溶劑、脫模劑 |
7 | 操作流程 | 樣品--壓片--上機檢測 | 樣品--稱重--熔融--玻璃片--上機檢測 |
8 | 使用成本 | 每個樣品1元 | 每個樣品15-25元 |
9 | 制樣時間 | 3-5分鐘 | 25分鐘 |
10 | 采購價格 | 1.5-5.5萬元 | 熔樣機14.8萬、鉑金干鍋每個2-3萬（時價），一般配兩個 |
EDX9000B plus煤灰測試譜圖
真空型XRF熒光光譜儀EDX9000B plus用于測定煤灰成分，測試結果如下
XRF熒光光譜儀EDX9000B plus滿足日常煤灰成分測定需求，該方法操作簡單，分析快速，結果準確。
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