Разработка отраслевых стандартных образцов химического и фазового состава электролита алюминиевых электролизеров для калибровки рентгеновских измерительных приборов

• Автор: Дубинин, Петр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Методы количественного рентгенофазового и

рентгеноструктурного анализа поликристаллов и их применение для анализа электролита в алюминиевой промышленности

1.1 Основные положения КРФА

1.1.1 Современное развитие КРФА 15 1.2 Методы бесстандартного КРФА

1.2.1 Базы рентгенофазовых и кристаллоструктурных данных

1.2.2 Метод «ссылочных интенсивностей»

1.2.3 Безэталонный КРФА группы образцов идентичного качественного, но различного количественного состава

1.2.3.1 Безстапдартный КРФА многокомпонентных смесей по методу Риуса

1.2.3.2 Бесстандартный КРФА многокомпонентных смесей,

содержащих конечный ряд твердых растворов (метод Зангалиса)
1.2.4 Методы полнопрофильного анализа
1.2.4.1 Метод Ритвельда
1.2.4.2 Программно-методическое обеспечение метода Ритвельда
1.2.5 Абсорбционно-диффракционный метод
1.3 Факторы, влияющие на точность КРФА
1.3.1 Поправка на микропоглощение по Бриндлею
1.3.2 Чувствительность метода РФА
1.4 Применение КРФА в алюминиевой промышленности
1.4.1 Химический анализ
1.4.2 Рентгеновский дифракционный анализ (РДА)
1.4.2.1 Варианты дифрактометрического метода контроля электролита
1.4.3 Система контроля состава электролита в алюминиевом производстве
1.4.4 Контроль электролита на некоторых Западных заводах
1.4.5 Критические звенья контроля состава электролита на отечественных алюминиевых заводах 75 Глава 2. Разработка методического и математического обеспечения количественного рентгенофазового и рентгеноструктурного анализа
2.1 Безэталонный КРФА
2.1.1 Рентгенофазовый анализ
2.1.1.1 Регуляризированный мульти- рефлексный метод «ссылочных интенсивностей»
2.1.2 Метод группового анализа набора проб '
2.1.2.1 Модификация метода группового анализа с использованием симплекс-метода
2.1.3 Методика анализа электролита алюминиевых электролизеров по дифференциально-разностному методу полнопрофильного анализа
Глава 3. Разработка комплекта отраслевых стандартных образцов электролита алюминиевых электролизеров
3.1 Оценка погрешности химического и рентгеновского технологического анализа электролита в ЦЗЛ отечественных алюминиевых заводах
3.1.1 Методика разработки комплекта ОСО
3.2 Исходные данные для разработки СО электролита
3.2.1 Межлабораторная метрологическая аттестация
3.2.1.1 Методика определения аттестованных значений состава СО
3.2.1.2 Определение аттестованных значений основных характеристик

3.2.2 Оценка погрешности от неоднородности СО
3.2.2.1 Методика исследования однородности материала СО
3.2.2.2 Оценивание характеристики однородности СО электролита
3.2.2.2.1 Оценивание по данным химического анализа

3.2.2.2.2 Оценивание однородности по данным межлабораторного химического анализа со случайной систематической погрешностью
3.2.2.2.3 Оценивание однородности по данным рентгенофазового анализа
3.2.3 Результаты аттестации основных характеристик ОСО
3.2.3.1 Устройство рентгеновского прибора ХГШ-бООО
3.2.3.2 Результаты анализа фазового состава ОСО по мультирефлексному методу ссылочных интенсивностей
3.2.4 Общие сведения об ОСО
3.2.5 Оценка калибровок по аналитическим линиям и выработка рекомендаций по применению ОСО на заводах
3.2.6 Результаты, полученные при исследовании набора ОСО электролита методом полнопрофильного анализа
3.3 Внедрение разработанного комплекта ОСО электролита
алюминиевого производства
Выводы и основные результаты работы
Список литературы
Приложения
1. Акт о внедрении результатов НИОКР на ОАО РУСАЛ - Братский Алюминиевый завод
2. Акт о внедрении результатов НИОКР на ОАО РУСАЛ -Саяногорский Алюминиевый завод
3. Акт о внедрении результатов НИОКР на ОАО РУСАЛ -Новокузнецкий Алюминиевый завод
4. Акт о внедрении результатов НИОКР на ОАО РУСАЛ -Красноярский Алюминиевый завод

гранулометрического состава на точность КРФА может быть весьма значительной.
1.2.3.1 Бесстандартный КРФА многокомпонентных смесей по методу Риуса Для реализации данного подхода необходимо выполнение следующих условий: набор проб различного количественного, но одного известного
качественного состава, и должен быть известен элементный состав материала
Если в образце присутствуют только кристаллические фазы, известен его химический состав, то возможно рассчитать весовое содержание каждой фазы, без привлечения внешних или внутренних эталонов, используя соответствующие дифракционные интенсивности и вычисленные по МНК из элементного состава пробы абсорбционные коэффициенты поглощения. Общий случай:
Описываемый здесь метод основывается на двух уравнениях, записывающихся для каждой фазы, / = 1 до пт
где ]¥,} - весовая доля фазы г в образце ./, Цу — массовый абсорбционный коэффициент образца /, /и, - массовый абсорбционный коэффициент фазы /, к; — калибровочная константа для фазы г, 1у — интенсивность дифракционного пика фазы / в образце у, п - число фаз в образце, т - число образцов.
Знание фазового состава необходимо для составления баланса:
[9].

(21)

(22)
После подстановки (21.1) в (21.2) получаем для каждой фазы /: