铁矿选矿产品中低微量钍的X射线荧光光谱分析

本文介绍用粉末内标压片Ｘ射线荧光光谱法测定铁矿选矿工艺流程产品中的低微量钍，方法简便、快速、准确、经济，较之化学分析法，有它独到之处，满足了选矿研究对于分析的快速、准确的要求。本法以钼为内标元素，硼酸为低吸收粘结剂，与粉末试样混合均匀后，用１５吨压片机压制成直径２５ｍｍ的圆片状的样品，即可进机测量。     

傅里叶变换红外光谱的水泥生料在线分析

及时获取水泥原料中的关键成分的含量,对水泥产品的品质控制至关重要。而当前的主流分析方法需要现场人工采样和样品制备,存在时效性问题。利用傅里叶变换红外光谱技术对水泥生料样品中的Fe_2O_3, SiO_2, CaO, Al_2O_3四种关键氧化物成分的漫反射光谱进行了快速定量分析。首先探讨了傅里叶变换红外光谱技术检测水泥原料成分的理论基础。水泥原料是一种复杂混合体系,主要由铁质原料(如褐铁矿),硅质原料(如石英),钙质原料(如方解石)及铝质原料(如绿柱石)等矿物岩石组成。而这些矿物岩石在可见近红外光谱波段的特征谱带较宽,强度较低,且存在重叠的部分。因此,使用了多元校正进行定量分析。其次,设计并搭建了对应的实验系统进行水泥生料样品的成分含量分析。样品选用水泥厂家提供的60种关键成分含量各异的磨匀的水泥生料样品,成分覆盖了Fe_2O_3, SiO_2, CaO, Al_2O_3四种关键氧化物。使用搭建的实验平台采集样品的漫反射光谱。并使用了X射线荧光分析法方法测定样品中各氧化物成分含量作为参考值。之后,结合了偏最小二乘法建立了Fe_2O_3, SiO_2, CaO, Al_2O_3四种成分的定量分析模型。使用了Kennard-Stone算法将样品集按7∶3的比例分为校正集和预测集。PLS建模波段选择了4 000～5 000 cm~(-1)波数范围,总计包含520个谱元。建立了校正集中42个样品光谱与其Fe_2O_3, SiO_2, CaO, Al_2O_3成分含量的回归模型。依据交叉有效性因子Q■≥0.009 75的条件,选择了7个因子来建立最终的定量分析模型。在建立的Fe_2O_3, SiO_2, CaO, Al_2O_3四种氧化物的FTIR定量分析模型中,其校正的4种氧化物含量与X射线荧光分析法测量的含量之间的相关系数分别为98.49%, 98.03%, 98.18%, 99.24%,均方根误差分别为0.04, 0.22, 0.26, 0.08。模型的校正准确度比较高。最后使用该定量分析模型对预测集样品中的Fe_2O_3, SiO_2, CaO, Al_2O_3的含量进行预测,并与X射线荧光分析法测量的参考值进行比较。最终模型预测的相关系数分别为91.35%, 91.50%, 91.57%, 94.67%,预测的均方根误差分别为0.08, 0.45, 0.54, 0.26,表明了模型预测准确度较高。所建基于傅里叶变换红外光谱的定量分析模型为实现水泥生产控制中水泥原料成分的快速定量分析建立了基础。     

Eu_2O_3在η-Al_2O_3和SiO_2上固体-固体表面相互作用的研究

用穆斯堡尔谱和X射线衍射技术研究了Eu_2O_3在η-Al_2O_3和硅胶上的固体表面吸附。     

Bi2O3—Sb2O3二元系的研究

本文用 X 射线衍射及差热-热重分析方法研究了 Bi_2O_3-Sb_2O_3二元系在 N_2和空气中的相关系.研究结果表明,在 N_2中发生自氧化-还原化学反应5Bi_2O_3+3Sb_2O_3→4Bi+6BiSbO4在空气中 Bi 和 Sb 分别主要以+3和+5价的形式存在.Sb 在 Bi_2O_3中的溶解度不超过3mol%.形成三种化合物:Bi3SbO_7、Bi_5Sb_2O_(12.5)和 BiSbO_4.前两者为包品反应产物,后者为固液同份化合物.BiSbO_4的熔点为1276℃.BiSbO_4与Sb_2O_4属共晶反应.并讨论了Sb 对 Bi-Sr-Ca-Cu-O 体系形成超导相的影响.     

BeAl_2O_4:Cr~(3 )晶体的生长习性

分别沿α,b,c轴三种取向用提拉法生长了BeAl_2O_4:Cr~(3 )晶体,用X射线和光学方法测定了各个显露面,确定了其密勒指数,并根据PBC理论计算了各显露面的重要性,计算结果与实验结果相符。     

汉阳陵东阙门出土蓝紫色颜料的科学分析

鉴于微区X射线衍射(micro-XRD)技术的微区、微量、原位、无损等优势,尝试将其与超景深显微法,扫描电镜能谱(SEM-EDX)和显微激光拉曼(MLRM)技术相结合,对汉阳陵东阙门出土的蓝紫色颜料样块进行显微观察和无损分析鉴定,结果证实该蓝紫色颜料的成分为中国紫(BaCuSi₂O₆),并伴有黄铅矿(Pb₂[SO₄]O)和重晶石(BaSO₄)。中国紫这类人工合成硅酸铜钡系化合物颜料在西汉帝陵遗址中的发现,反映了紫色在当时具有崇高的社会等级地位,而其在东阙门的出土也进一步表示了西汉帝陵在设计、装饰方面深受五行思想的影响。另外黄铅矿和重晶石的发现可推测当时合成中国紫颜料时所使用的钡源是重晶石,黄铅矿以铅盐添加物在合成中国紫时作为助熔剂和催化剂,从化学史的角度反映了当时合成技术的成熟。     

Na_3Zr_(2-x)In_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)系统的组成、结构和离子电导的关系

用固相反应、X射线衍射、金相显微镜观察、测定比热和复平面阻抗谱的方法研究了Na_3Zr_(2-x)In_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)系统。 在此系统中存在两种固溶体:单斜固溶体(0≤x<0.8)和三方固溶体(0.8≤x≤1.8)。即从x=0.8的组成开始,NASICON型Na_3Zr_(2-x)In_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)固溶体的三方型相已稳定在室温,在加热过程中不再有相变出现。 对Na_3Zr_(2-x)M_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)(M=Y,Yb和In)系统的电导率进行了比较,并从结晶化学的角度进行了讨论。     

ICP-AES在高纯稀土氧化物分析中应用的研究Ⅶ——ICAP9000多道光谱仪用于15个稀土杂质元素同时测定的评价

前言ICP光量计(多道光谱仪)在高纯稀土氧化物分析中的应用的报导还较少,本文将在以前摄谱分析法工作的基础上,对ICAP9000型多道光谱仪的稀土通道用于La_2O_3、CeO_2、Pr_6O_(11)、Nd_2O_3、Sm_2O_3、Y_2O_3等高纯稀土氧化物或它们的杂质富集物中15个稀土杂质元素同时测定的能力(主要是校正光谱干扰效应的能力及对各稀土杂质元素的检出能力)进行评价。     

燃煤过程中铝质矿物迁移转化机制的研究

采用低温灰化、高温灰化、沉降炉燃烧和热重实验等方法,利用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜结合X射线能谱仪(FSEM-EDX)对灰化灰、燃烧产物以及燃烧高铝煤电厂灰样的物理化学特征进行了详细的研究。结果表明:高铝煤中的铝质矿物主要是勃姆石和高岭石;高岭石高温脱水分解最后形成莫来石,勃姆石500℃时脱水形成γ-Al_2O_3,γ-Al_2O_3随着温度升高转化为θ-Al_2O_3,θ-Al_2O_3微晶在1010℃高温下开始熔融聚合形成α-Al_2O_3;θ-Al_2O_3微晶向α-Al_2O_3的转变对细颗粒的生成具有重要影响。     

BaO-Li_2O-B_2O_3三元系中BaB_2O_4-Li_2B_2O_4和BaB_2O_4-Li_2O截面相平衡关系的研究

本文用X射线和差热分析方法对BaO-Li_2O-B_2O_3三元系中的两个截面:BaB_2O_4-Li_2B_2O_4和BaB_2O_4-Li_2O作了研究。在BaB_2O_4-Li_2B_2O_4赝二元系中发现了一个新的化合物4BaB_2O_4·Li_2B_2O_4。化合物在930±3℃由包晶反应形成,并与Li_2B_2O_4形成共晶反应。共晶温度为797±3℃,共晶点组分为79mol％Li_2B_2O_4。在BaB_2O_4-Li_2O截面中也存在化合物4BaB_2O_4·Li_2B_2O_4,其包晶反应温度从930±3℃随Li_2O含量增加下降到908±3℃。在组分60mol％Li_2O处形成另一个新的化合物2BaB_2O_4·3Li_2O。该化合物在630±3℃也是由包晶反应形成,并与Li_2O和Li_2CO_3分别形成共晶反应,共晶温度分别为400±3℃和612±3℃。在BaB_2O_4-Li_2B_2O_4和BaB_2O_4-Li_2O体系中都没有观察到固溶体。 用计算机程序分别对化合物4BaB_2O_4·Li_2B_2O_4和2BaB_2O_4·3Li_2O的X射线粉末衍射图案进行了指标化,其结果:4BaB_2O_4·Li_2B_2O_4的空间群为Pmma,a=13.033,b=14.630 ,c=4.247,每个单胞包含两个化合式单位;2BaB_2O_4·3Li_2O的空间群为Pmmm,a=4.814,b=9.897,c=11.523,每个单胞也含有两个化合式单位。     

用穆斯堡尔谱研究Eu_2O_3在载体表面上的分散度

用穆斯堡尔谱研究了Eu_2O_3在不同载体表面上的分散度。随着铕含量的变化引起的穆斯堡尔参数的差别表明了Eu_2O_3与不同载体之间作用上的差别。在γ-Al_2O_3 表面上,当Eu含量增加时,用质异能位移增加,逐渐接近于体相Eu_2O_3相应值,说明在逐步形成Eu_2O_3晶相。与此不同,在两种SiO_2载体表面上,同质异能位移基本不变,表明Eu_2O_3在铺满单层后,倾向于按层铺排,而不是形成晶相,由穆斯堡尔谱所得结论与X射线衍射结果符合。     

基于原子层沉积技术的高精度多层膜X射线菲涅尔波带片的制备研究

基于原子层沉积与聚焦离子束切割抛光相结合的工艺,提出了一种多层膜型波带片制备技术。利用耦合波理论计算出最外环宽为10 nm的Al_2O_3/HfO_2、Al_2O_3/SiO_2、Al_2O_3/Ir和Al_2O_3/Ta_2O_5四种材料组合的多层膜波带片在X射线能量为8 keV和15 keV时的菲涅尔波带片的理论衍射效率,讨论了最外环宽和波带片高度对衍射效率的影响,选择了Al_2O_3/HfO_2为后续叠层制备。研究了原子层沉积制备Al_2O_3和HfO_2薄膜的生长特性,验证了原子层沉积技术制备单层膜厚为10 nm叠层结构的可行性,实验结果表明,利用原子层沉积技术制备Al_2O_3和HfO_2薄膜粗糙度可控在1 nm,均匀性优于±1.5%,单叠层厚度误差仅为0.416 nm.同时,利用聚焦离子束切割抛光技术得到了最外环宽为10 nm,高宽比200的高分辨率X射线菲涅尔波带片。     

无碱多元系统磷酸盐玻璃中SiKα,SiKβ谱分析

本文应用日本Rigaku3070X射线荧光光谱仪测定了无碱多元系统磷酸盐玻璃(3.6 SiO_2·1.0Al_2O_3·1.9 MgO·1.0 MgF_2·1.9 CaO·XP_2O_5,X=0,0.25,0.50,0.75和1)的SiKχ谱线,以PW 1404X射线荧光光谱仪测定其SiKβ和SiKβ′谱线,以Pseudo-Voigt函数和统计试验最优化方法作谱处理,其结果表明,以水晶为参比物,SiKα、SiKβ′的化学位移值和△E(SiKβ、SiKβ′)值均与P_2O_5含量有关,随着P_2O_5含量增加,Si—O键增强,桥氧成分增加。     

BaB_2O_4低温相单晶体的生长及其相关体系相图的研究

本文用差热分析和X射线衍射等方法研究了BaO-Na_2O-B_2O_3三元系的两个截面:BaB_2O_4-Na_2B_2O_4和BaB_2O_4-Na_2O赝二元系的相平衡关系。BaB_2O_4-Na_2B_2O_4属共晶体系,其共晶温度为826±3℃。在BaB_2O_4-Na_2O体系中发现一个新化合物BaB_2O_4·Na_2O,该化合物在846±3℃同成分熔化。BaB_2O_4·Na_2O对BaB_2O_4和Na_2O均为共晶体系,其共晶温度分别为755±3℃和573±3℃。并根据所得的结果,分别以15mol％Na_2O和13mol％Na_2B_2O_4为助熔剂,用提拉法培养出2×4×6mm~3和2×4×8mm~3的低温相BaB_2O_4单晶体。     

燃烧法合成La_2Zr_2O_7粉及其光谱性能

以La_2O_3,Zr(NO_3)_4和甘氨酸为原料,采用燃烧法合成La_2Zr_2O_7粉。分别用发射光谱法(ICPAES)、能谱法(EDAX)、X衍射法(XRD)、红外光谱法(IR)和热重-差热法(TG-DTA)等对La_2Zr_2O_7粉进行表征。分别研究了热处理温度对La_2Zr_2O_7粉的X衍射谱和红外光谱的影响。La_2Zr_2O_7粉的ICP-AES和EDAX分析结果表明,用燃烧法可合成出La_2Zr_2O_7粉。不同温度热处理后La_2Zr_2O_7粉的XRD分析结果表明,当热处理温度为600℃时,出现一个衍射峰,且衍射峰较宽,该结构为半晶型结构;提高热处理温度,衍射峰逐渐尖锐,峰形变窄,衍射峰逐渐增多;热处理温度在750~800℃范围,可得到烧绿石结构的La_2Zr_2O_7粉。在650~750℃热处理后La_2Zr_2O_7粉的红外光谱分析结果与XRD分析结果相同,热处理温度为750℃时,可得到烧绿石结构的La_2Zr_2O_7粉。La_2Zr_2O_7粉的TG-DTG分析结果表明,在120~1 600℃范围,La_2Zr_2O_7粉的结构稳定。     

水热法生成BaFe_(12)O_(19)铁氧体的相变过程

本文报道了用水热反应制备BaFe_(12)O_(19)铁氧体,用磁性分析,X射线衍射分析,穆斯堡尔谱以及电子显微镜研究其相变过程。本文采用GD05型高压釜,分析纯原料,进行下列两种水热反应以生成BaFe_(12)O_(19)相 。A)α-FeOOH(或α-Fe_2O_3)与Ba(OH)_2水溶液进行水热反应。B)采用化学共沉淀工艺,生成BaFe_(12)O_(19)配比的共沉淀料,然后再进行水热反应。     

白云石的X射线荧光快速分析

采用粉末压片法制样,用小型多道波长色散X射线荧光光谱仪测定白云石中的SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe3O3。所得结果满足化学分析误差要求,能完全替代化学分析,对白云石瞪分析缩短至30min。本方法快速、简便,结果令人满意。     

Ce~(3+),Pb~(2+)和Sn~(2+)离子在β′-Al_2O_3型六角铝酸盐1.30BaO·6Al_2O_3中的发光性质

本文研究稀土离子Ce~(3+)和S~2型离子(Pb~(2+)和Sn~(2+))在β′-Al_2O_3型富钡相六角铝酸盐1.30BaO·6Al_2O_3中的发光性质。发射光谱和激发光谱表明,在富钡相中激活离子占据两个不等当的晶体学格位。Ce~(3+)激活的样品,发射光谱由四个带组成,其相对强度不依赖于激活离子的浓度,不同Ce~(3+)发光中心间没有能量传递。对于Pb~(2+)和Sn~(2+),在紫外激发下,荧光光谱包含三个带,Pb~(2+)的带峰值为390nm,425nm和485nm;Sn~(2+)为388nm,418nm和457nm。425nm和418nm发射分别归于占据晶体学BR格位的Pb~(2+)和Sn~(2+);390nm和388nm发射归于反BR格位上的Pb~(2+)和Sn~(2+);而485nm和457nm的带分别是Pb~(2+)和Sn~(2+)的离子对的发射。离子对是由占据(Ba)_nO镜面层上的BR和反BR格位的Pb~(2+)(或Sn~(2+))所形成。Pb~(2+)和Sn~(2+)离子的发光按照S~x型离子能级作了讨论。     

SrNb_2O_6-NaNbO_3-LiNbO_3赝三元系相图的研究

本文用X射线衍射、热处理及差热分析等方法测定了SrNb_2O_6-NaNbO_3-LiNbO_3赝三元系的室温截面及相应的SrNb_2O_6-NaNbO_3,SrNb_2O_6-LiNbO_3和NaNbO_3-LiNbO_3等三个赝二元系相图;粗略地研究了Sr_(0.42)Na_(0.16)NbO_3-LiNbO_3系的纵截面;含5mol％LiNbO_3及10mol％LiNbO_3的SrNb_2O_6-NaNbO_3的纵截面。确定了室温Sr_2Na(NbO_3)_5(以下略为S_2N)相为四方钨青铜结构。其点阵常数为a=12.36,c=3.906.LiNbO_3在S_2N相内的溶解度可达～10mol％,当LiNbO_3含量超过5mol％时,S_2N相畸变为S_2N相。S_2N相为正交晶系。实验确定室温S_2N(S_2N)相系亚稳相。在900-1100℃长时间退火即分解为SrNb_2O_6和以NaNbO_3为基的固溶体的混合物。     

Sn~(2+)掺杂高Gd_2O_3硼硅酸盐玻璃的辐照发光性能

在还原气氛下制备了Sn~(2+)掺杂SiO_2-B_2O_3-Gd_2O_3-La_2O_3玻璃,并测试了该玻璃的密度、吸收光谱、光致发光、荧光寿命和X射线激发下的辐照发光。研究结果表明,在SiO_2-B_2O_3-La_2O_3玻璃系统中,随着Sn~(2+)浓度的增大,紫外吸收截止波长红移,荧光强度先增大后因浓度淬灭而减小,在Sn~(2+)浓度为0.3%时达到最大。随着Gd_2O_3逐渐取代La_2O_3,玻璃的密度增大,Sn~(2+)的荧光寿命变短,但未发现Gd~(3+)对Sn~(2+)的敏化增强作用。在X射线激发下,Sn~(2+)的辐照发光强度随着Gd_2O_3浓度的增大而增大,且不因Gd~(3+)浓度淬灭而减小,说明在X射线激发下,Gd~(3+)和Sn~(2+)之间可能存在能量传递。