Analysis of cement related materials
Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza oxidů v surovinách a produktech cementárenského průmyslu je klíčová pro kontrolu kvality, optimalizaci výroby a zajištění konzistentních vlastností výsledného cementu. Rentgenová fluorescence (XRF) nabízí rychlou, přesnou a neinvazivní metodu stanovení hlavních i vedlejších složek, což usnadňuje rozhodování v reálném čase a snižuje náklady na provoz laboratoře.
Účelem aplikace bylo otestovat výkonnost cenově příznivého spektrometru Thermo Scientific ARL OPTIM’X WDXRF pro stanovení oxidů v surovinách a konečných produktech cementového průmyslu. Studie porovnávala dvě standardní přípravy vzorků – lisované pelety a taveniny (fusion beads) – zkoumala kalibraci, přesnost, limity detekce, opakovatelnost a dlouhodobou stabilitu měření.
Spektrometr ARL OPTIM’X prokázal dobrou přesnost, citlivost a stabilitu při stanovení oxidů relevantních pro cementový průmysl. Lisované pelety slouží jako rychlá a ekonomická příprava pro rutinní kontrolu, zatímco taveniny přinášejí nejlepší věrnost výsledků při různorodém složení vzorků. Celkově přístroj představuje spolehlivé řešení pro QC a výzkum v cementárnách.
X-ray
ZaměřeníPrůmysl a chemie, Materiálová analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza oxidů v surovinách a produktech cementárenského průmyslu je klíčová pro kontrolu kvality, optimalizaci výroby a zajištění konzistentních vlastností výsledného cementu. Rentgenová fluorescence (XRF) nabízí rychlou, přesnou a neinvazivní metodu stanovení hlavních i vedlejších složek, což usnadňuje rozhodování v reálném čase a snižuje náklady na provoz laboratoře.
Cíle a přehled studie
Účelem aplikace bylo otestovat výkonnost cenově příznivého spektrometru Thermo Scientific ARL OPTIM’X WDXRF pro stanovení oxidů v surovinách a konečných produktech cementového průmyslu. Studie porovnávala dvě standardní přípravy vzorků – lisované pelety a taveniny (fusion beads) – zkoumala kalibraci, přesnost, limity detekce, opakovatelnost a dlouhodobou stabilitu měření.
Použitá metodika a instrumentace
- Spektrometrie: ARL OPTIM’X WDXRF se sekvenčně-současnou konfigurací, zdroj Rh anoda, SmartGonio™ s rozsahy prvků Al–U, pevné kanály pro Na a Mg.
- Software: OXSAS pro řízení přístroje, multivariační regresi a vyhodnocení výsledků.
- Příprava vzorků:
- Lisované pelety – rozemleté na <50 µm, lisování 20 t v ocelové matrici.
- Taveniny – smísení s lithno-tetraborátem/lithno-metaborátem v poměru 1:3, tvorba homogenních skleněných perel.
Hlavní výsledky a diskuse
- Kalibrace: použity NIST certifikované standardy, multivariační regrese v rozsazích koncentrací od jednotek po desítky procent oxider oxider.
- Přesnost (SEE) pro lisované pelety dosahovala u CaO 0,19 %, SiO₂ 0,20 %, Al₂O₃ 0,08 % apod.; pro taveniny se pohybovala kolem 0,08–0,18 % u hlavních oxidů. U lehkých prvků Na₂O a MgO byly pro taveniny nižší chyby (0,011–0,02 %).
- Limity detekce (LOD) pro lisované pelety u Fe₂O₃ 20 ppm, Na₂O 25 ppm, MgO 47 ppm; u tavenin se LOD pohybovaly od 30 do 137 ppm.
- Opakovatelnost (11 měření) na lisované peletě zejména u CaO, SiO₂ a Al₂O₃ standardní odchylky 0,02–0,03 %. Dlouhodobá reprodukovatelnost (120 měření/60 h) stabilita <0,1 % pro hlavní oxidy.
- Tavenina výrazně eliminuje minerální a velikostní matriční efekty, zlepšuje věrnost výsledků u různorodých surovin.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá příprava lisovaných pelet a jednoduchá obsluha umožňují každodenní kontrolu kvality surovin a produktu.
- Možnost analýzy lehkých prvků (Na, Mg) bez komplikované údržby díky SmartGonio™ a pevným kanálům.
- Minimální provozní náklady a nepotřeba vodního chlazení zvyšují provozní efektivitu.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace automatizovaných přípravných linek pro vyšší propustnost analýz.
- Použití pokročilých datových modelů a umělé inteligence pro prediktivní údržbu a optimalizaci kalibrací.
- Vývoj mobilních či miniaturizovaných XRF přístrojů pro on-site měření ve výrobních provozech.
- Komplementární analýzy s jinými spektroskopickými metodami pro širokopásmové charakterizace surovin.
Závěr
Spektrometr ARL OPTIM’X prokázal dobrou přesnost, citlivost a stabilitu při stanovení oxidů relevantních pro cementový průmysl. Lisované pelety slouží jako rychlá a ekonomická příprava pro rutinní kontrolu, zatímco taveniny přinášejí nejlepší věrnost výsledků při různorodém složení vzorků. Celkově přístroj představuje spolehlivé řešení pro QC a výzkum v cementárnách.
Reference
- Thermo Fisher Scientific Inc. APPLICATION NOTE AN41705: Analysis of cement related materials, 2019.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of metallurgical slags: ARL OPTIM’X WDXRF Sequential-Simultaneous Configuration
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE No. AN41704 Analysis of metallurgical slags ARL OPTIM’X WDXRF Sequential-Simultaneous Configuration Key words ARL OPTIM’X, iron & steel, slags, X-Ray fluorescence Introduction Slags originate from various stages in the iron & steel process, e.g. blast furnace, converter, basic…
Klíčová slova
smartgonio, smartgonioslag, slagslags, slagsarl, arloptim’x, optim’xmno, mnofixed, fixedmgo, mgowdxrf, wdxrfsio, siocao, caoelements, elementscounting, countingpressed, pressedxrf
Analysis of clinker and cement
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Thermo Scientific ARL OPTIM’X WDXRF Sequential Spectrometer Didier Bonvin, Thermo Fisher Scientific, Ecublens, Switzerland Key words ARL OPTIM’X 200 W, clinker, cement, X-ray fluorescence, XRF Goal To show that the Thermo Scientific™ ARL™ OPTIM’X WDXRF instrument permits successful…
Klíčová slova
cement, cementwdxrf, wdxrfarl, arloptim’x, optim’xmgo, mgoclinker, clinkerdeviations, deviationscao, caodev, devstd, stdoxsas, oxsaselements, elementsinstrument, instrumentpressed, pressedxrf
Analysis of various oxide materials
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 41731 X-ray fluorescencee Analysis of various oxide materials ARL OPTIM’X WDXRF Spectrometer Authors Introduction Didier Bonvin, Thermo Fisher Scientific, Almost all modern industrial materials and products depend on the mining, extraction and quality of their corresponding raw…
Klíčová slova
mno, mnomgo, mgocao, caooptim’x, optim’xdev, devarl, arloxide, oxidewdxrf, wdxrfstd, stdsmartgonio, smartgonioaverage, averagetests, testslod, lodprecision, precisionxrf
Analysis of sand and feldspar by X-ray fluorescence
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 41709 X-ray fluorescence Analysis of sand and feldspar by X-ray fluorescence ARL OPTIM’X WDXRF Spectrometer Keywords ARL OPTIM’X, feldspar, sand, WDXRF, X-ray fluorescence, elemental analysis Introduction The main constituent of sand is silica (SiO2), usually in the…
Klíčová slova
counting, countingoptim’x, optim’xarl, arlfpc, fpctio, tiowdxrf, wdxrfsio, sioray, rayoxide, oxidefluorescence, fluorescencexrf, xrfprecision, precisionpet, petspectrometer, spectrometerextrusive