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SparkCCD 7000型火花直讀光譜儀測定電解鋁中Fe、Si等多種元素
鋁在有色金屬中是應用量最大的金屬,應用量常年排名第一。在建筑領域、交通運輸領域、電力領域、電子工業領域、機械制造領域等都有著重要應用。鋁以其獨特的性能融入到生活方方面面,推動著社會的發展與進步。
電解鋁在鋁生產行業中占據核心地位。它是將氧化鋁通過電解轉化為金屬鋁的關鍵環節,其產能對鋁行業影響重大。一方面,電解鋁是鋁產業鏈承上啟下的重要環節,連接著上游的氧化鋁生產以及下游的鋁加工產業;另一方面,電解鋁行業的發展狀況直接關系到鋁的供應和成本,其耗電量大、產能受限等特點,對鋁行業的整體格局和發展趨勢有著關鍵影響。
電解鋁中化學元素檢測至關重要,重要作用主要體現在以下幾方面:第一,保證產品質量,精確控制鐵、硅等雜質含量,確保產品符合標準;第二,有助于優化生產工藝,依據元素含量調整電解參數和監控電解槽狀態;第三,可提高生產安全,預防氫元素引發的爆炸風險和爐渣異常;第四,有利于實現能源高效利用,降低電解能耗,合理配置能源,從多方面保障電解鋁生產的優質、高效和安全。火花直讀光譜法是鋁材料元素分析檢測的重要方式,它以準確、高效、簡單、快捷的特點,得到廣泛應用。
本文應用鋼研納克公司生產的SparkCCD 7000型火花直讀光譜儀對電解鋁(牌號為Al99.70)樣品中多種元素實現準確、快速的測定。數據符合國家標準GB/T14203-2016《火花放電原子發射光譜分析法通則》、GB/T7999-2015《鋁及鋁合金光電直讀發射光譜分析方法》中對于數據精密度的相關規定。該儀器可以滿足于電解鋁行業的使用需求。
1、實驗部分
1.1 樣品制備與前處理
實驗室環境:溫度23.2℃,相對濕度:32%;
氬氣:高純氬(純度≥99.999%),流量9L/min;
制樣設備:車床或銑床。
按照GB/T17432-2012《變形鋁及鋁合金化學成分分析取樣方法》及GB/T1196-2023《重熔用鋁錠》的規定取樣,取樣需要有代表性并有一定體積,以覆蓋儀器激發孔。樣品加工過程不需任何化學試劑,只需用車床或銑床處理樣品表面,除去表層氧化物或其他雜質,使樣品表面平整。
儀器型號:鋼研納克SparkCCD 7000型火花直讀光譜儀。

鋼研納克SparkCCD 7000型火花直讀光譜儀
表1:儀器參數表

1.2 實驗方法
鋼研納克公司可根據用戶需求定制適用于不同分析材料的校準曲線,并經過基體校正及第三元素干擾校正,保證分析結果的準確性。儀器已經內置了電解鋁的曲線,使用中僅需調取曲線,使用鋁標準樣品GBW(E)020184進行類型校正,即可分析電解鋁樣品并得到準確結果。本文對標準樣品進行了連續測試,驗證儀器的數據精密度及正確度,然后對三種電解鋁樣品進行測試,數據穩定,符合客戶需求。
2、數據和討論
以下為標準樣品GBW(E)020184進行連續測試的分析結果具體見表2:
表2:GBW(E)020184標準樣品分析數據

表3:1#電解鋁樣品測試數據

表4:2#電解鋁樣品測試數據

表5:3#電解鋁樣品測試數據

結語
通過以上實驗數據可以看出,鋼研納克SparkCCD 7000型火花直讀光譜儀性能優異,可以準確、快速、穩定的對電解鋁(牌號為Al99.70)樣品進行分析檢測。數據穩定可靠,精密度優于國家標準要求,滿足相關企業的使用需求。目前該款儀器已在有色冶煉、汽車制造、航空航天、船舶、機電設備、 工程機械、電子電工、教育、科研等領域的原料、零件、產品工藝研發方面都有廣泛的應用。