[发明专利]一种应用磁化率检测石英砂中铁含量的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及铁含量的检测方法，具体是一种应用磁化率检测石英砂中铁含量的方法。

背景技术：

石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒，石英石是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO₂，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，石英砂是重要的工业矿物原料。目前检测石英砂中铁元素含量主要采用原子吸收光谱法、比色法、ICPP-AES(电感耦合等离子体发射光谱仪)法，其测量步骤：一、配制标准溶液，二、样品溶解，三、测定。在测量过程中都要使用HF酸等酸对石英砂进行消解，因此这些测量方法都存在两大不足：一是检测时间长(一个样品需要几个小时)、二是所使用的化学试剂对环境的污染大。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种速度快，无需消解，无污染的应用磁化率检测石英砂中铁含量的方法。

解决的技术问题所采用以下的技术方案：

一种应用磁化率检测石英砂中铁含量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、将石英砂样品放在100～110℃烘箱内烘干；

(2)、准备制样工具及材料：剪刀、硬质白纸、无磁性胶带、2cm×2cm×2cm无磁性塑料样品盒；

(3)、制样：首先准备好无磁性塑料样品盒，再取一张比样品盒盖小的白纸写上样品编号放入盒中，用电子天平上称量样品盒的质量并登记在事先准备好的记事本上；然后用一张折叠硬质白纸条，取石英砂样品装入无磁性塑料样品盒中，把样品装满，压实、封装、称重，计算出石英砂样品的质量；

(4)、磁化率的测量：先用无磁性胶带封装一个空的2cm×2cm×2cm无磁性塑料样品盒放入磁化率仪中测量其体积磁化率设置为κ₁，作为背景值，然后测量装有石英砂样品的体积磁化率设置为κ₂，两个体积磁化率之差即为盒内石英砂的体积磁化率κ＝κ₂-κ₁，由公式ρ是石英砂的密度，χ是石英砂的质量磁化率，计算出石英砂的质量磁化率χ；

(5)、做标准曲线：分别称取从石英砂中磁选出来的一组定质量的含铁矿物，用化学方法测量其中铁含量，然后将这些含铁矿物分别与高纯石英砂混合，制成标准样，测量标准样的体积磁化率，并转换成质量磁化率，建立石英砂中铁含量与磁化率之间的标准曲线和方程式；

(6)、铁含量测试：取待测石英砂按操作(1)至(4)测量其磁化率值，然后与标准曲线进行比对，并根据标准曲线所对应的方程来计算石英砂中铁含量。

所述的步骤(5)掺入含铁矿物的标准样中，铁的质量百分含量分别为146ppm、161ppm、184ppm、209ppm、222ppm、244ppm、258ppm、282ppm、298ppm、332ppm、378ppm。

本发明先通过合成实验和测量标准石英砂样品中铁元素含量与质量磁化率值，建立两者之间的标准曲线，然后测量石英砂样品的质量磁化率值，再根据标准曲线方程计算其中铁元素含量。由于石英砂是抗磁性物质，其磁化率为负，石英砂中的含铁矿物都是磁性物质，工业用石英砂的磁化率主要由石英砂中含铁矿物的含量来决定，即，工业用石英砂的磁化率与石英砂中含铁矿物的含量存在一种关联关系。

与化学检测法(吸收光谱法、比色法、ICPP-AES(电感耦合等离子体发射光谱仪)法等)相比，本发明的磁测法不需要将石英砂进行消解，在检测中，只需测量出石英砂的磁化率值，然后根据标准曲线所对应的方程，就能计算出石英砂中铁元素的含量。另外，石英砂样品磁化率测量和数据分析计算都可以让仪器自动完成，不需要人工去操作，这将大大提高工作效率。

本发明的有益效果是：本发明采用一种环保、快速的磁测法来检测石英砂中铁元素的含量。在检测过程中不需使用任何化学药品对石英砂样品进行溶解，因此，可以大大节省检测时间，一般检测一个样品最多只需十分钟，而且在检测过程中不会对环境产生任何污染。

附图说明：

图1为本发明实施例一石英砂中铁含量与磁学参数线性相关示意图。

图2为本发明实施例二石英砂中铁含量与磁学参数线性相关示意图。

图3为本发明实施例三石英砂中铁含量与磁学参数线性相关示意图。

图4为本发明实施例四石英砂中铁含量与磁学参数线性相关示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。