LAB-X5000：矿物和水泥制造链中的XRF快速分析

水泥和矿物行业迅速增长。截至2024年，预计白水泥行业的市值达69亿美元，年均复合增长率为5.2%。然而，与许多其他成长型产业类似，供应商面临交付高质量材料的压力。对于水泥生产和采矿而言，为满足此要求，须生产具有极高强度和耐磨性及耐腐蚀性的特种水泥。

获取整个过程中原材料的正确成分对于满足水泥的ZZ规格至关重要。例如，二氧化硅（SiO₂）和石灰（氧化钙）含量可影响水泥的强度，且水泥的凝固时间与氧化铝（Al₂O₃）和石灰含量相关。向水泥中添加氧化铁（Fe₂O₃）可获得正确的色泽。

长期以来始终使用X射线荧光（XRF）作为水泥和矿物行业的重要测量方法。由于XRF可轻松快速测量样品，因此不同生产阶段均可使用XRF分析，包括原材料分析、半加工产品（如熟料）的成分检查以及水泥的ZZ规格的验证。

然而，水泥生产和采矿环境并不干净整洁。在尘土飞扬的环境中使用XRF光谱仪等敏感设备似乎不可行。但日立分析仪器的LAB-X5000台式XRF光谱仪适用于此类环境。

LAB-X5000：每轮测试，每项测试，每次测试。

LAB-X5000设计坚固耐用，且具有内置功能，可承受多尘的生产环境。其占地面积较小，因此便于将LAB-X5000放置在生产线附近。

快速分析时间

LAB-X5000极易使用：仅需将样品装入分析仪，按下按钮，几分钟内便可显示结果。其可对混合料成分进行即时反馈，确保原材料质量和您所需要的质量控制流程。

zhuo越的技术

始终追求ZY的技术。可通过隐藏在坚固耐用的外壳内的高端检测技术获得zui佳性能。可选择使用氦气，从而可实现钠和镁等元素的低检出限。

符合行业标准

该分析仪符合ASTM C114对水硬性水泥化学分析的精度要求。其可测量水泥和矿物中的所有关键氧化物，包括Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、CaO和Fe₂O₃。其还可通过软件进行分析后的水泥模量计算，如石灰饱和系数（LSF）、氧化铝率（AR）和硅率（SR）。

设计坚固耐用

所有部件均经过精心挑选和大量测试，可用于生产环境，且包括工业级计算机。样品在测量后自动远离探测器和X射线管，有助于降低关键部件的污染风险。

可轻易实现质量控制

LAB-X5000具有SmartCheck功能，可设置所有待检查元素的合格和不合格标准。还可在水泥模量计算过程中进行该设置，从而使XRF操作员立即判断样品是否存在问题。该分析仪还包括客户定义的质量控制例程，以确保对测量进行控制。

更多信息

LAB-X5000能为水泥和矿物成分分析提供可靠性、耐用性和准确性。其自带预加载方法参数、校准说明和耗材包。欲了解更多信息，请下载相关手册或联系日立，以便与日立专家进行交谈。

       SEM（扫描电子显微镜）利用CP ( 截面抛光仪)制备的截面样品，能直接观察、分析镀层的横截面。XRF（X射线荧光光谱仪）虽然不能观察截面的状态，但可以快速、简便地测量膜厚，在评估大批量生产时的不确定度、膜厚的均匀性等测试大量样品的时候非常有效。将用于观察的SEM和用于膜厚分析的XRF结合起来使用，可以实现GX率的质量管理。

分析实例：镍镀层的交叉检查分析

       镀层厚度是决定产品的特性、质量的重要因素。因此，对膜厚有着多种测试、分析和评定方法。化学镀镍被广泛应用于电子/电器部件的表面处理，下面是对镀镍层进行的交叉检查：利用扫描电子显微镜(SEM)直接观察截面、利用X射线荧光光谱仪(XRF)进行膜厚分析。

1.用XRF测试膜厚

60秒钟测试

分析结果 

3.74 μm

定量结果

P：8.3 mass%

Ni：91.7 mass%

无需前处理，能快速测试。

还能对Ni、P的成分同时进行定量分析。

2.用SEM观察截面

膜厚测量结果

平均 3.73 μm

能在放大观察镀层截面的同时进行测长。

安装选配件EDS，还能进行镀层截面的元素分析。

　　水泥生产中收到固体废物时，将其送入窑炉之前，需要对固体废物进行识别和分析，这样有助于确保废物中不含重金属和有毒物质。往往对这些固体废物进行识别分析需要用到一种工具—手持X射线荧光(XRF)分析仪。

　　手持XRF分析仪在水泥窑中协同处置固体废物的重要性

　　很多国家将废物处理的概念与循环经济和可持续发展相结合。通过使用水泥窑处理固体废物，可以消除使用固体废物处理设施的运营成本，发现替代材料和原材料，实现经济和环境效益，包括减少二氧化碳排放量。

　　水泥生产过程中，水泥窑中协同处置固体废物的核心在于充分利用固体废物中的可燃成分和灰分物质。结合水泥窑的生产特点，采用合适的技术方案，有利于减少垃圾，降低其对环境的影响，同时将其转化为资源或能源。

　　手持式XRF分析仪在水泥窑协同处置固体废物的预处理过程中的优势

　　·Vanta手持XRF分析仪可快速覆盖大面积区域，提高采样密度，有助于迅速作出决策;

　　·可以筛选样品，以送到实验室进一步分析，降低检测成本，并且可以提供详细信息，使水泥企业能够优化固废处理的成本

　　·提供从百万分率(ppm)到百分比水平的准确结果，有助于确保优质检出限(LOD)。

　　·识别有害金属和污染物的多功能工具，包括钒(V)、铬(C)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)，以及其他有害元素

　　另外，手持XRF分析仪也是测量受限元素的理想工具，这些受限元素包括银(Ag)、砷(As)、钡(Ba)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、铅(Pb)和硒(Se)。该分析仪还可以检测稀土元素(REE)、放射性元素(U)和钍(Th)。

　　赢洲科技作为奥林巴斯一级品牌代理商，拥有完整的售前售后服务体系，如有仪器购买或维修需求，可联系赢洲科技为您提供原装零部件替换、维修。

应用背景

       水泥在我们生活中使用越来越普遍，研究认为因Cl^-的存在，水泥混凝土结构内部所发生的“电化反应”是导致钢筋锈蚀、造成水泥混凝上结构危害的一个重要原因。除了“电化反应”外，水泥混凝土结构内发生的“氧化反应”和“碱骨科反应”及“酸碱腐蚀反应”也是造成水泥混凝土结构危害不可忽视的原因，而Cl-始终对这些危害反应的发生起着“诱导”作用。

       这种“诱导”作用，主要是由Cl^-的特性及与它相结合的碱金属、碱土金属离子M^X+所构成的离子化合物MClx的性质所决定的。根据氯离子“诱导”水泥混凝土造成的危害反应机理，危害反应的因素主要有以下几方面:

     （1）水泥中Cl^-的主要来源水泥自身(水泥熟料、混合材)和水泥中掺入的外加剂。Cl^-浓度越高，也就意味着MCl_x的含量越大，危害反应越激烈，随着时间的延长，危害的程度也越严重。

     （2）空气湿度越大或混凝土构件周围环境潮湿，危害反应越易发生，危害性越大。

     （3）环境温度越高，危害反应加剧，危害的程度加重。

     （4）时间越长，危害反应持续越久，危害的程度也就逐步扩大。

参考标准

《GBT 176-2017 水泥化学分析方法》

《GB 8076-2008 混凝土外加剂》

 盛瀚方案

       色谱仪CIC-D100＋电导检测器SW012＋YZ器SHY-A-6

       CIC-D100离子色谱仪作为盛瀚一款经典产品，一直广受好评。基于用户Z新需求，自动量程电导检测器等经典技术，定位于常规检测的全新一代CIC-D100焕然新生给用户带来更便捷、绿色的GX色谱分析体验。新升级的CIC-D100，可以方便地测试不同基体样品中的阴离子、阳离子及其他极性物质，同时分离相差4个数量级浓度的离子，测试结果准确可靠。系统启动快速、性能可靠稳定，适用于医药、环境、食品、化工、地质及研究实验室等广泛领域。

方法提要

       用硝酸分解试样，样品制备成试样溶液后，进入离子交换树脂为固定相的离子色谱柱,经适当的淋洗液洗脱，被测阴离子由于其在色谱柱上的保留特性不同实现分离，再流经自再生电解YZ器时，由YZ器扣除淋洗液背景电导、增加被测离子的电导响应值,Z后通过电导检测器检测并绘出各离子的色谱图，以保留时间定性，峰面积(或峰高)定量。

色谱条件

色谱柱：SH-AC-4

淋洗液：2.4 mM Na2CO3 +6.0mM NaHCO3

流  速：1.0 mL/min

柱  温：35℃

进样量：25 μL

YZ器电流：75mA

SH-AC-4型色谱柱，碳酸盐体系淋洗液，YZ电导检测，25μL进样量时得到分析谱图。

各就各位，预备！

4月28日，我们将翻开XRF镀层分析的新篇章。快准备好冲破您和您的数据之间的障碍，把业务驶向快车道。 在这次的全 球线上新品发布会中，我们的团队将向您展示:  

• 如何借助日立的新技术，更快完成每一次镀层分析

• 如何让您的分析数据更快付诸实践

• XRF的未来，还能如何更加智能至简？

亚太、欧洲、中东、非洲

2022/4/28

北京时间 下午4点
印度时间 下午1点30分
英国夏令时 上午9点
中欧夏令时 上午10点

日立的明星手持式XRF分析仪可帮助各企业实现许多目标，例如，符合条例规定、控制质量、分拣废料、进行安全检查、检验贵金属、检查土壤污染……甚至考古和检测艺术赝品。

除了使用方便、分析迅速和结果jing准外，数以千计的X-MET用户还发现可靠度高的X-MET光谱仪能在极短时间内助力其收回成本。

以下是一些关于投资购买X-MET手持式XRF光谱仪后能真正节省资金的方法。

1. 降低常规第三方测试成本

许多公司需要验证原材料和/或成品成分，如果没有可靠的内部测量方法，则其会使用外部实验室。但此类服务并不便宜，如果需要分析大量零部件，则借助外部实验室测试会大幅削减利润。

日立的客户Rubie’s Costume Company正处于这种境地。作为服装制造商和供应商，该公司需要遵守健康和安全法规，并在装货前检查产品是否存在有害物质，如铅和镉。由于该公司生产各种不同的产品，因此其每年需要测试数千件商品。该公司使用X-MET进行内部测试的效果立竿见影，并已降低实验室成本：

“X-MET减少了约四分之一的实验室分析需求，每年为我们公司节省超过250,000美元/ 190,000英镑的实验室成本。”

就Rubie’s Costume公司而言，X-MET为其带来高额的投资回报；该款分析仪每年为其节省的资金是其成本的十倍以上。

2. 满足客户需求，同时保持利润率

对一些客户而言，测试需求的推动者是客户而非法定要求。Powell Valves 公司则属于这种情况，其专门为高要求、腐蚀性和高压环境生产零件。该公司必须在生产前确定最关键的部件的原材料牌号，有时也必须验证成品阀门。如果Powell Valves 公司聘请顾问或外部公司，则对材料鉴定的持续需求将花费其大量资金。相反，该公司通过使用X-MET，能降低测试成本，并将材料混淆的可能性降至zui低。

“在某些重大订单中，会有一定数量的客户要求我们公司进行材料可靠性鉴定（PMI）检验，并向他们提供材料报告。如果我们不得不外包这项工作或聘请顾问完成这项检验，则每年至少增加10,000美元的开支。”

3. 减少返工和报废

无须为外部测试付费即可快速从X-MET中获得投资回报。在生产过程中使用该仪器保证质量可显著减少返工和报废。从验证来料开始，在生产过程中越早发现问题，因质量问题而花费的成本便越低。

例如，日立在美国有一位生产电器的客户。该客户使用 X-MET测量产品的镀层厚度。因此，其在生产中能淘汰不符合规格的零件，以避免浪费更多的时间或材料。

“通过避免生产炉灶面时因镀层超出规格而导致的高昂代价，我们公司经过短短7个10小时的班次便收回了X-MET的成本。”

提供的不仅仅是价值

X-MET8000的其他优点包括电池寿命长、软件直观易操作、结果准确和简化的数据管理。该仪器的这些实用性使得收回初始投资变得更加容易。正如SCHMOLZ+BICKENBACH 印度公司的总经理所说：

“在过去的3年里，X-MET已帮助我们收回成本。”

是否已准备好试 用X-MET8000？

若需了解更多X-MET8000的功能以及其如何为您节省资金，请联系日立以安排样机演示。