철광석 내 일반 원소 검사

철광석 내 일반 원소 검사

경제의 지속적인 발전과 사회 수준 향상에 따라 철강 소재는 국가 발전에 필수적인 자원이 되었습니다. 철강 산업에서 철강 소재를 제련하는 과정은 소재의 합리적 이용을 위한 핵심 단계입니다. 우리 삶의 모든 영역에서 구조재와 기능성 소재에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 운송, 전력 등 우리나라의 다양한 산업 발전에도 철강 소재는 중요한 역할을 하고 있습니다. 경제 성장과 함께 국내 시장의 철강 소재 수요는 꾸준히 증가하고 있습니다. 그러나 철강 내 일부 원소 함량이 국가 기준치를 초과하는 사례가 늘고 있습니다. 따라서 국제 무역에서 철광석의 다양한 원소 함량 검사는 매우 중요한 요소가 되었습니다. 이에 따라 신속하고 안전한 검사 방법을 개발하는 것은 철광석 검사 담당자들의 공통 목표입니다.

우리나라에서 철광석 내 일반 원소 분석 현황

우리나라에서 가장 흔하게 사용되는 철광석 분석 연구소들은 철광석의 원소 철 함량을 측정하기 위해 염화티타늄 환원법을 사용합니다. 이 방법을 화학적 분석법이라고 합니다. 이 화학적 분석법은 철광석의 원소 함량뿐만 아니라 파장 분산형 X선 형광 분광법(WDR-XFS)을 이용하여 규소, 칼슘, 망간 등의 원소 함량도 측정할 수 있습니다. 여러 원소를 동시에 분석하는 방법을 X선 형광 분광법이라고 합니다. 이 방법을 사용하면 철광석의 전체 철 함량도 측정할 수 있습니다. 장점은 한 번의 분석에서 두 가지 철 함량 데이터를 얻을 수 있고, 두 데이터의 값이 미미하더라도 매우 큰 차이를 보일 수 있다는 것입니다. 우리나라에서는 화학적 분석법이 주로 사용되며 중심적인 역할을 하지만, 연구소에서 사용하는 분석법은 철광석의 구조적 특성에 따라 선택해야 합니다. 철광석의 구조적 특성에 따라 합리적이고 과학적인 검사 방법을 선택해야 합니다. 중국의 철광석 분포는 비교적 분산되어 있고 저장 면적도 상대적으로 작습니다. 또한 지역별로 품질이 일정하지 않습니다. 이는 해외와 많은 차이점을 보여줍니다. 해외 철광석은 분포가 매우 집중되어 있고 저장 면적도 상대적으로 넓어 우리나라에 비해 품질이 매우 안정적입니다.

경제의 지속적인 발전과 더불어 시험 연구소의 기술 개발 및 홍보 서비스의 지속적인 확대로 실험실 시험 요소의 사업 규모가 크게 증가하여 시험 수행에 필요한 자원이 충분히 확보되었습니다. 우리나라의 실험실들은 수천 건의 시험 배치를 처리해야 하는 사업을 진행하고 있으며, 이러한 검사 데이터는 계속해서 축적되고 있습니다. 국내 철광석 원소 검사의 지속적인 증가로 인해 화학 검사 과정에서 시료 건조가 필수적이 되었는데, 각 건조 과정은 수작업으로 이루어져 있습니다. 이 과정에서 담당 직원들은 모든 단계를 완벽하게 수행하기 위해 전력을 다해야 합니다. 그러나 이러한 작업이 장시간 지속될 경우 직원들의 신체에 충분한 휴식이 제공되지 못하고 과부하가 걸려 작업 품질 저하로 이어질 가능성이 높습니다. 결과적으로 검사 결과에 주기적인 문제가 발생할 수 있습니다. 또한, 이 과정에서 물, 전기 소비 및 화학 물질 사용이 증가하여 환경에 심각한 악영향을 미치고 있으며, 배출되는 배기가스와 폐수를 제대로 처리하기 어렵습니다. 따라서 검출 효율을 향상시켜 검출 데이터의 정확도를 높이는 것이 매우 중요합니다. 우리나라 연구소들은 오랜 기간 철광석 검사를 수행해 왔으며, 풍부한 검사 경험과 방대한 검사 데이터를 축적해 왔습니다. 이러한 데이터는 화학적 분석법과 X선 형광 분광법을 기반으로 합니다. 이 데이터를 분석함으로써 X선 형광 분광법을 확인할 수 있는데, 이는 기존의 화학적 분석법을 대체할 수 있는 새로운 방법입니다. X선 형광 분광법은 인력과 비용을 절감하고 환경 오염을 줄이는 데 큰 장점이 있습니다.

01

X-형광법 검사 원리 및 검사 단계

X선 형광 분광법의 원리는 먼저 무수 사붕산리튬을 플럭스로, 질산리튬을 산화제로, 브롬화칼륨을 이형제로 사용하여 시료를 준비하고, 철 원소의 X선 형광 스펙트럼 강도 값을 측정하여 원소 함량 간의 정량적 관계를 도출하고 철광석 중 철 함량을 계산하는 것입니다.

X선 형광 분광법 실험에 사용된 시약 및 기기는 증류수, 염산, 무수 사붕산리튬, 질산리튬, 브롬화칼륨 및 기체입니다. 사용된 기기는 X선 형광 분광기입니다.

X선 형광 검출의 주요 검출 단계:

■ 무수 사붕산리튬은 용융제로, 탄산리튬은 산화제로, 브롬화칼륨은 이형제로 사용됩니다. 여러 용액을 혼합하여 완전한 반응이 일어나도록 합니다.

■ 철광석을 시험하기 전에 철광석 시료의 무게를 측정하고, 녹여서 표준 시험편을 만들어야 합니다.

■ 철광석 시료를 준비한 후 X선 형광 분광법을 이용하여 분석한다.

■ 생성된 데이터를 처리하기 위해 일반적으로 표준 시료를 채취하여 X선 형광 분광기에 올려놓습니다. 여러 번 반복 측정하여 데이터를 기록합니다. 표준 시료를 만드는 데에는 무수 사붕산리튬, 질산리튬, 브롬화칼륨이 일정량만 소모됩니다.

02

화학 시험 원리 및 시험 절차

화학적 검출 원리는 표준 시료를 산으로 분해하거나 산성화시킨 후, 염화주석(II)으로 철 원소를 완전히 환원시키는 것입니다. 남아있는 소량의 철은 염화티타늄(TIC)으로 환원시키고, 남은 환원제는 중크롬산칼륨(II) 용액으로 완전히 산화시킨 후, 환원된 철 원소를 적정합니다. 마지막으로 표준 시료에 사용된 중크롬산칼륨 용액을 사용합니다. 시료의 총 철 함량을 계산하십시오.

검출에 사용되는 시약 및 재료는 다음과 같습니다: 시약, 염산, 황산, 인산, 붕산, 불산, 피로황산칼륨, 수산화나트륨, 과산화나트륨 등. 기기 및 장비: 코런덤 도가니, 백금 도가니, 뷰렛, 저울 등.

화학물질 검출의 주요 단계는 다음과 같습니다.

■ 염화주석 용액, 삼염화티타늄 용액, 이크롬산칼륨 표준 용액 등 여러 용액을 사용하여 서로 혼합합니다. 반응이 완전히 진행되도록 두십시오.

■ 산이나 알칼리를 사용하여 표준 시료를 완전히 분해하십시오.

■ 분해된 표준 시료를 중크롬산칼륨 용액으로 적정합니다.

■ 생성된 데이터를 처리하기 위해서는 실험 과정에서 두 개의 표준 시료 용액과 하나의 공시험 용액을 준비해야 합니다.

결론

많은 국가에서 철광석의 원소 분석에 가장 일반적으로 사용되는 방법은 X선 형광 분광법입니다. 이 방법의 연구는 주로 방법 원리 분석에 초점을 맞추고 있으며, 정확한 분석 결과를 얻기 위해 기존 방법을 지속적으로 개선해 나가고 있습니다. 평가 시에는 일반적으로 극소량의 표준 용액을 사용하여 분석 방법의 타당성을 평가합니다. 그러나 실험에 사용된 철광석은 표준 시료의 철광석과 모양, 화학 조성 등이 매우 다르기 때문에 X선 형광 분광법만으로는 분석 과정에서 정밀도가 떨어집니다. 따라서 실험에서 화학적 방법과 X선 형광 분광법을 통해 축적된 방대한 데이터를 정리하고 통계적으로 분석하여 두 분석 방법 간의 차이를 비교함으로써 정확도를 높일 수 있습니다. 두 방법 간의 상관관계를 파악하면 검사에 투입되는 인력과 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 또한 환경 오염을 줄이고 국민의 삶의 질을 향상시키며, 우리나라 철강 산업의 경제적 이익을 증대시킬 수 있습니다.

산둥 헝뱌오 검사 및 시험 유한회사본 기관은 C등급 이상의 자격을 갖춘 시험기관으로, 검사 및 시험기관 자격 인증과 중국 국가 적합성 평가 인증 서비스의 인증을 모두 통과했습니다. 10명의 고급 전문 엔지니어 및 실험실 기술자를 포함하여 총 25명의 전문 검사 및 시험 인력을 보유하고 있습니다. 광업 및 금속 재료 관련 산업 사슬 전반에 걸쳐 전문 검사 및 시험, 정보 기술 컨설팅, 교육 훈련 등의 서비스를 제공하는 공공 서비스 플랫폼 역할을 수행합니다. 본 기관은 (시험 및 교정 연구소 인증 규정)에 따라 운영 및 서비스를 제공합니다. 화학 분석실, 기기 분석실, 재료 시험실, 물리적 성능 시험실 등을 갖추고 있으며, X선 형광 분광기, 원자 흡수 분광기, ICP, 탄소 및 황 분석기, 분광광도계, 직접 판독 분광기, 충격 시험기, 만능 시험기 등 미국 Thermo Fisher사의 100여 대의 주요 시험 장비와 지원 설비를 보유하고 있습니다.

분석 범위는 비금속 광물(석영, 장석, 고령토, 운모, 형석 등) 및 금속 광물(철, 망간, 크롬, 티타늄, 바나듐, 몰리브덴, 납, 아연, 금, 희토류 등)의 화학 원소 분석을 포함합니다. 또한 스테인리스강, 탄소강, 구리, 알루미늄 및 기타 금속 재료의 성분 및 물리적 특성 시험도 가능합니다.

당사는 "체계적인 관리, 플랫폼 기반 기술, 효율적인 운영, 전문적인 서비스"라는 원칙을 고수하며, 고객과 사회의 잠재적 요구를 파악하고 고객 만족을 서비스 목표로 삼아 "공정성, 엄격성, 과학성, 효율성"이라는 철학을 바탕으로 고객에게 권위 있고 정확한 기술 서비스를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.