一种定量检测固态危废氯离子的方法
阅读说明：本技术 一种定量检测固态危废氯离子的方法 (Method for quantitatively detecting solid hazardous waste chloride ions ) 是由 李海军 鲁凤春 李保军 王巍 王�华 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种定量检测固态危废氯离子的方法,具体涉及氯离子检测技术领域,具体步骤如下：步骤一：首先,建立一条熟料标准曲线,其中,熟料标准曲线制作方法如下；1)采用波长色散型X射线荧光光谱仪,建立一条熟料标准曲线,增加热生料标准样品2个,2)为降低熟料的颗粒度效应对分析结果造成的偏差,采用振动磨对样品进行粉末1-5分钟,加入硬脂酸作为助磨剂。本发明结果准确,常规荧光分析不能准确测量危废的数值,现在的方法由于主要基体都是同一个熟料,克服了荧光分析中的矿物效应和颗粒度效应,危废中带人的氯离子由于加入大量熟料被稀释,浓度范围大幅缩短,且有数据支撑。(The invention discloses a method for quantitatively detecting solid hazardous waste chloride ions, and particularly relates to the technical field of chloride ion detection, wherein the method comprises the following specific steps: the method comprises the following steps: firstly, establishing a clinker standard curve, wherein the clinker standard curve is manufactured by the following method; 1) establishing a clinker standard curve by adopting a wavelength dispersion type X-ray fluorescence spectrometer, adding 2 hot raw material standard samples, 2) in order to reduce the deviation of the granularity effect of the clinker on the analysis result, performing powder grinding on the samples for 1-5 minutes by adopting a vibration mill, and adding stearic acid as a grinding aid. The method has accurate result, the conventional fluorescence analysis can not accurately measure the numerical value of the dangerous waste, the existing method overcomes the mineral effect and the granularity effect in the fluorescence analysis because the main matrixes are the same clinker, and the concentration range is greatly shortened because the manned chloride ions in the dangerous waste are diluted by adding a large amount of clinker, and the dangerous waste is supported by data.)
技术领域
本发明涉及氯离子检测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种定量检 测固态危废氯离子的方法。
背景技术
水泥：粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化 或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，早期石灰与火山 灰的混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似，用它胶结碎石制成的混凝土， 硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作 为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
而氯离子是水泥质量的重要指标之一，国标175要求水泥中氯离子含量不 能超过0.006％，很多危废氯离子含量非常高，准确检测危废氯离子含量，对 于控制水泥质量具有非常重要的意义。但由于危废中的氯离子化合物形式、 含量波动非常大，常规(或者说当前常用的方法)的检测方法(主要是荧光 半定量分析)不能满足分析要求，其原因一是因为半定量软件是定性分析程 序，相对分析误差较大，二是分析结果需折算烧失量，但由于危废中氯元素 的化合形态不同，在950度灼烧后挥发量也不稳定，有高有低，造成结果无法 判定。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种定量检测固态 危废氯离子的方法，结果准确，常规荧光分析不能准确测量危废的数值，现 在的方法由于主要基体都是同一个熟料，克服了荧光分析中的矿物效应和颗 粒度效应，危废中带人的氯离子由于加入大量熟料被稀释，浓度范围大幅缩 短，且有数据支撑，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种定量检测固态危废氯 离子的方法，具体步骤如下：
步骤一：首先，建立一条熟料标准曲线，其中，熟料标准曲线制作方法 如下：
1)采用波长色散型X射线荧光光谱仪，建立一条熟料标准曲线，增加热 生料标准样品2个；
2)为降低熟料的颗粒度效应对分析结果造成的偏差，采用振动磨对样品 进行粉末1-5分钟，加入硬脂酸作为助磨剂；
3)取研磨好的样品进行压片；
4)利用原熟料程序，测量两个标准样品，并进行曲线回归校正。
步骤二：对未知样品的检测方法，具体步骤如下：
1)常规生产中取熟料1kg，研磨混合均匀，保存为样品1；
2)称取30g熟料样品，0.2g硬脂酸，利用振动磨粉磨1min压片，利用 新建的曲线对熟料进行定量检测，数值作为原始数据；
3)取固态危废样品约20g在100-120度左右烘干0.5-2小时，计算出样 品中水分含量，保存为样品2；
4)准确称取熟料样品30g，精确到1％，准确称取烘干后的危废样品1± 0.5g，硬脂酸0.2g，利用振动磨粉磨1min，并压片，保存为样品3；
5)测量混合后样品的成分：
X＝{[C*(α+β+γ)-α*ω/β]}*(1-δ)
其中，C为样品3氯离子含量实测值；
α为样品1重量；
β为样品2重量；
γ为硬脂酸重量；
ω为样品1氯离子含量实测值
δ为样品2水分含量。
在一个优选地实施方式中，所述步骤二中，熟料研磨的直径设置在 70-120um。
在一个优选地实施方式中，所述步骤一中，硬脂酸和样品比例为0.2:30。
在一个优选地实施方式中，波长色散X射线荧光光谱仪是利用原级X射 线或其他光子源激发待测物质中的原子，使之产生荧光(次级X射线)，从 而进行物质成分分析的仪器，且X射线荧光光谱仪又称XRF光谱仪，有色散 型和非色散型两种，X射线或其他光子源激发待测物质中的原子,使之产生荧 光(次级X射线)，从而进行物质成分分析的仪器，X射线荧光光谱仪又称 XRF光谱仪，有色散型和非色散型两种，而色散型又分为波长色散型和能量色 散型。
在一个优选地实施方式中，熟料是指水泥原料经粉磨成生料，然后进行 煅烧后的熔块。
本发明的技术效果和优点：
1、简单、容易操作，速度快，一个样品测量时间可以控制在2min以内， 提高了检测的效率；
2、结果准确，常规荧光分析不能准确测量危废的数值，现在的方法由于 主要基体都是同一个熟料，克服了荧光分析中的矿物效应和颗粒度效应，危 废中带人的氯离子由于加入大量熟料被稀释，浓度范围大幅缩短(以前范围 可能在0-80，混合后可根据实际情况控制在0-5的范围，只需要减少危废的 量)，且有数据支撑。
3、对人员的危害降低，因为对人员以往接触危废的量的方式进行了改变， 导致人员接触危废的量减少。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种定量检测固态危废氯离子的方法，具体步骤如下：
步骤一：首先，建立一条熟料标准曲线，其中，熟料标准曲线制作方法 如下：
1)采用波长色散型X射线荧光光谱仪，建立一条熟料标准曲线，增加热 生料标准样品2个，成分见下表；
样品名称
Cl-
RSL-01
1.056
RSL-02
2.254
2)为降低熟料的颗粒度效应对分析结果造成的偏差，采用振动磨对样品 进行粉末1分钟，加入硬脂酸作为助磨剂；
3)取研磨好的样品进行压片；
4)利用原熟料程序，测量两个标准样品，并进行曲线回归校正。
步骤二：对未知样品的检测方法，具体步骤如下：
1)常规生产中取熟料1kg，研磨混合均匀，保存为样品1；
2)称取30g熟料样品，0.2g硬脂酸，利用振动磨粉磨1min压片，利用 新建的曲线对熟料进行定量检测，数值作为原始数据；
3)取固态危废样品约20g在100度左右烘干0.5小时，计算出样品中水 分含量，保存为样品2；
4)准确称取熟料样品30g，精确到1％，准确称取烘干后的危废样品1± 0.5g，硬脂酸0.2g，利用振动磨粉磨1min，并压片，保存为样品3；
5)测量混合后样品的成分：
X＝{[C*(α+β+γ)-α*ω]/β}*(1-δ)
其中，C为样品3氯离子含量实测值；
α为样品1重量；
β为样品2重量；
γ为硬脂酸重量；
ω为样品1氯离子含量实测值
δ为样品2水分含量。
在上述的基础上，所述步骤二中，熟料研磨的直径设置在70um。
在上述的基础上，熟料是指水泥原料经粉磨成生料，然后进行煅烧后的 熔块。
在上述的基础上，所述步骤一中，硬脂酸和样品比例为0.2:30.
实验对比1：
称量样品1+硬脂酸+氯化钠，比例为30+0.2+1.0g，(精确到万分之一) 粉磨1分钟，压片，测量荧光。
该样品氯离子含量理论值＝
(0.043/100*30+35.45/58.44*1)/(30+1+0.2)*100＝1.9856％
实际检测值氯离子＝1.8858
氯化钠理论氯离子含量＝35.45/58.44*100＝60.66
根据检测结果推算样品中物质氯离子含量＝
[1.8858/100*(30+1+0.2-0.043/100*30]/1*100＝57.5470％
实测值-理论值＝57.5470-60.66＝-3.113％
实施例2
一种定量检测固态危废氯离子的方法，具体步骤如下：
步骤一：首先，建立一条熟料标准曲线，其中，熟料标准曲线制作方法 如下：
1)采用波长色散型X射线荧光光谱仪，建立一条熟料标准曲线，增加热 生料标准样品2个，成分见下表；
样品名称
Cl-
RSL-01
1.056
RSL-02
2.254
2)为降低熟料的颗粒度效应对分析结果造成的偏差，采用振动磨对样品 进行粉末2分钟，加入硬脂酸作为助磨剂；
3)取研磨好的样品进行压片；
4)利用原熟料程序，测量两个标准样品，并进行曲线回归校正。
步骤二：对未知样品的检测方法，具体步骤如下：
1)常规生产中取熟料1kg，研磨混合均匀，保存为样品1；
2)称取30g熟料样品，0.2g硬脂酸，利用振动磨粉磨1min压片，利用 新建的曲线对熟料进行定量检测，数值作为原始数据；
3)取固态危废样品约20g在105度左右烘干0.6小时，计算出样品中水 分含量，保存为样品2；
4)准确称取熟料样品30g，精确到1％，准确称取烘干后的危废样品1± 0.5g，硬脂酸0.2g，利用振动磨粉磨1min，并压片，保存为样品3；
5)测量混合后样品的成分：
X＝{[C*(α+β+γ)-α*ω/β}*(1-δ)
其中，C为样品3氯离子含量实测值；
α为熟料样品重量；
β为污泥样品重量(固态危废样品)；
γ为硬脂酸重量；
ω为样品1氯离子含量实测值
δ为样品2水分含量。
在上述的基础上，所述步骤二中，熟料研磨的直径设置在80um。
在上述的基础上，熟料是指水泥原料经粉磨成生料，然后进行煅烧后的 熔块。
在上述的基础上，所述步骤一中，硬脂酸和样品比例为0.2:30。
实验对比2：
称量样品1+硬脂酸+氯化钠，比例为30+0.2+0.5g，(精确到万分之一) 粉磨1分钟，压片，测量荧光。
该样品氯离子含量理论值＝
(0.043/100*30+35.45/58.44*0.5)/(30+0.5+0.2)*100＝1.0299％
实际检测值氯离子＝1.0026
根据检测结果推算样品中物质氯离子含量＝
[1.0026/100*(30+0.5+0.2)-0.043/100*30]/0.5*100＝58.9796％
实测值-理论值＝58.9796-60.66＝-1.6804％。
实施例3
一种定量检测固态危废氯离子的方法，具体步骤如下：
步骤一：首先，建立一条熟料标准曲线，其中，熟料标准曲线制作方法 如下：
1)采用波长色散型X射线荧光光谱仪，建立一条熟料标准曲线，增加热 生料标准样品2个，成分见下表；
2)为降低熟料的颗粒度效应对分析结果造成的偏差，采用振动磨对样品 进行粉末3分钟，加入硬脂酸作为助磨剂；
3)取研磨好的样品进行压片；
4)利用原熟料程序，测量两个标准样品，并进行曲线回归校正。
步骤二：对未知样品的检测方法，具体步骤如下：
1)常规生产中取熟料1kg，研磨混合均匀，保存为样品1；
2)称取30g熟料样品，0.2g硬脂酸，利用振动磨粉磨1min压片，利用 新建的曲线对熟料进行定量检测，数值作为原始数据；
3)取固态危废样品约20g在1050度左右烘干1小时，计算出样品中水 分含量，保存为样品2；
4)准确称取熟料样品30g，精确到1％，准确称取烘干后的危废样品1± 0.5g，硬脂酸0.2g，利用振动磨粉磨1min，并压片，保存为样品3；
5)测量混合后样品的成分：
计算：危废氯离子含量＝【(样品3*实测值-样品1*实测值)/(样品3重 量-样品1重量)】*(1-样品2水分)。
在上述的基础上，所述步骤二中，熟料研磨的直径设置在80um。
在上述的基础上，熟料是指水泥原料经粉磨成生料，然后进行煅烧后的 熔块。
在上述的基础上，所述步骤一中，硬脂酸和样品比例为0.2:30。
实验对比3：
称量样品1+硬脂酸+氯化钠，比例为30+0.2+0.1g，(精确到万分之一) 粉磨1分钟，压片，测量荧光。
该样品氯离子含量理论值＝
(0.043/100*30+35.45/58.44*0.1)/(30+0.1+0.2)*100＝0.2428％
实际检测值氯离子＝0.2346
根据检测结果推算样品中物质氯离子含量＝
[0.2346/100*(30+0.1+0.2)-0.043/100*30]/0.1*100＝58.1838％
实测值-理论值＝58.1838-60.66＝-2.4762％。
通过实验对比数据1、2、3可以看出，折算的数据与真实结果接近，满 足生产质量控制需求，且通过本方法，结果准确，常规荧光分析不能准确测 量危废的数值，现在的方法由于主要基体都是同一个熟料，克服了荧光分析 中的矿物效应和颗粒度效应，危废中带人的氯离子由于加入大量熟料被稀释， 浓度范围大幅缩短(以前范围可能在0-80，混合后可根据实际情况控制在0-5 的范围，只需要减少危废的量)，且有数据支撑。
实际应用：
某公司污泥，采用氯化铵作为生产的原料之一，该物质如果用传统的水 泥熟料测量方法需折算烧失量，但由于氯化铵高温加热后会有如下反应： NH4Cl＝＝NH3↑+HCl↑，其氯离子由于灼烧分解，导致样品中所含的氯离子检 测数据严重失真，贸然处置会对水泥质量造成严重威胁。其传统分析结果如 下：
水分(％)
19.44％
烧失量
99.97％
可以看出，折算烧失量以后该样品中的其他元素所剩无几。
采用本方法测量方法如下：
称取基准熟料样品30.0202g，称取污泥样品1.0026g，硬脂酸0.2020g， 倒入振动磨粉磨一分钟，压片测量，分析结果氯离子0.7570。
计算污泥的氯离子＝{[0.7570*(30.0202+1.0026+0.2020) -30.0202*0.046]/1.0026}*(1-19.44/100)＝17.88。
根据新方法检测的结果准确的测出来该样品中氯离子含量，属于严重超 标，对产品质量存在极大隐患。