Analisador Químico De Cimento

Descrição

A composição química do cimento desempenha um papel crucial na determinação de suas propriedades como uma substância ligante. A análise química dos componentes do cimento é amplamente usada na indústria do cimento para otimização da produção e garantia estável de alta qualidade do produto final. Altos requisitos para a qualidade do cimento são formados por seu uso na fabricação de concreto - o material mais consumido na indústria da construção. Os constituintes do cimento Os materiais de cimento são classificados em duas classes, dependendo do tipo de endurecimento. A primeira classe: cimento hidráulico, requer a adição de água para endurecimento. O cimento hidráulico é o mais difundido na indústria atualmente. Geralmente, o cimento hidráulico é feito de uma mistura de silicatos e óxidos. O processo de fabricação do cimento envolve várias etapas. Na primeira etapa, os componentes brutos são triturados em pó e misturados. Na segunda etapa, a mistura é queimada em fornos especiais em altas temperaturas. Durante a queima da mistura ascendente, o carbonato de cálcio se decompõe em óxido de cálcio e dióxido de carbono, bem como argila. O óxido de cálcio interage com componentes de argila em altas temperaturas e forma silicatos, aluminossilicatos, aluminatos de cálcio e outros componentes. O produto final do processo de queima é chamado de clínquer. Na terceira etapa, o clínquer é moído com gesso em moinhos com esferas de aço. O pó verde-acinzentado obtido em processos de moagem é o cimento hidráulico. A segunda classe menos comum de cimento é a não hidráulica. O representante típico do cimento não hidráulico é a cal apagada (a mistura de óxido de cálcio com água), que endurece pela carbonatação com dióxido de carbono do ar. Na produção de cimento, argilas de fusão em baixa temperatura são usadas, argilitos e xistos, que fazem parte da mistura de cimento. O segundo componente principal são rochas carbonáticas. Calcário e argila são a matéria-prima para a produção de cimento. Eles são misturados em uma certa proporção (75-80% de calcário e 20-25% de argila). A composição química do cimento determina suas propriedades e área de aplicação. A principal tarefa de um testador de cimento é por meio da análise de elementos (determinação de 13 óxidos e sua proporção: CaO, SiO2, AlO, FeO, SO, MgO, NaO, KO, PO, TiO, MnO, ZnO, SrO) e que permite o controle preciso da qualidade da produção de cimento. Como a análise XRF pode ser usada em uma fábrica de cimento? A composição de substâncias minerais no cimento fornece informações extensas sobre a qualidade e as propriedades do cimento, mas fornecer medições precisas o suficiente é bastante difícil. É muito mais fácil fornecer análise elementar do que análise de composição mineral. E também é possível, de forma fácil, converter as proporções elementares adquiridas em frações de peso de cada óxido na amostra. As proporções de óxidos presentes na amostra fornecem uma estimativa da composição mineral do cimento precisa o suficiente. Há muitos métodos de espectroscopia para a determinação da análise elementar do cimento: atômica, Raman, gravimetria, fotoelétron de raios X e massa de plasma indutivamente acoplada. A maioria deles requer métodos adicionais ou pode ser destrutiva para a amostra e equipamentos caros. Muitas plantas de cimento usam análise quantitativa de difração de raios X para determinar a composição do clínquer de fase. Mas a análise de raios X do cimento tem uma grande desvantagem: a negligência da decomposição estrutural de algumas fases minerais fracas ou cliváveis, como gesso, anidrita ou calcita na amostra durante a medição. A análise de fluorescência de raios X (XRF) é o método universal para análise elementar. Ela combina procedimentos simples o suficiente e equipamentos correspondentemente baratos. Além disso, ela fornece resultados rápidos e precisos. Assim, a fluorescência de raios X (análise XRF) na análise de cimento é o método de análise elementar mais conveniente, fácil e adequado na indústria de cimento. Em plantas de cimento, ​XRF para análise de cimento é usado rotineiramente e é a principal maneira de controlar a composição da matéria-prima, a alimentação bruta, bem como o clínquer e, na verdade, o cimento. Este método fornece dados composicionais rápidos para controlar quase todos os estágios da produção e também é usado para avaliar e controlar a qualidade do produto final. Como a XRF pode melhorar a produção de cimento? A análise XRF do cimento resolve o problema da análise de elementos rapidamente, sem destruição e com alta precisão. O XRF pode melhorar drasticamente o processo de produção de cimento em cada estágio: na pedreira para avaliar as matérias-primas, para avaliar produtos intermediários e para verificar os produtos resultantes para os padrões exigidos. Assim, o XRF pode fornecer alta produtividade da produção de cimento. Uma amostra de cimento é irradiada com luz de raio-x que excita átomos nesta amostra. Os átomos emitem ondas eletromagnéticas de alcance de visão quando retornam ao seu próprio estado básico. A emissão de luz quando os elementos retornam a um estado excitado é distinta dos elementos particulares presentes e a detecção de fluorescência torna possível calcular a composição química da amostra com precisão. Que tipo de analisador para análise de cimento eu preciso: de bancada ou portátil? A Elvatech oferece uma linha completa de espectrômetros XRF, incluindo um analisador de bancada, bem como móveis e portáteis, que são certificados pela ASTM C114, ISO 29581. Os dispositivos mais novos para análise XRF para cimento são ElvaX Pro​ e ​ProSpector 3.​ O espectrômetro de bancada ElvaX Pro é um analisador de fluorescência de raios X de dispersão de energia (EDXRF) de mesa. O espectrômetro ElvaX Plus pode detectar elementos de Na a U. O espectrômetro ElvaX Plus é usado para análise quantitativa e qualitativa da composição elementar de amostras de cimento em uma ampla faixa de concentrações de elementos. O ElvaX Pro tem o sistema de purga de hélio e o trocador de filtro primário automático e, além disso, é combinado com o detector SDD de grande área para permitir o registro eficaz de espectros. A detecção do limite do ElvaX Rlus é melhor do que 1 ppm para a maioria dos elementos em uma matriz leve. O ElvaX Pro tem um trocador de amostra automático de 16 posições que pode aumentar a produtividade do analisador XRF de cimento e tem um baixo custo de manutenção. Espectrômetro portátil ProSpector 3: O ProSpector 3 é o analisador de fluorescência de raios X portátil de última geração. O ProSpector 3 é o menor e mais leve analisador XRF do mercado. O ProSpector 3 tem um corpo de instrumento à prova de poeira e água, com uma classificação de proteção de entrada IP-67 e a mais alta mobilidade com operação autônoma em uma única carga de bateria por até 16 horas com duas câmeras CCD e proteção contra radiação. Assim, o Prospector 3 se adapta perfeitamente para análises XRF robustas e precisas em diferentes estágios da produção de cimento. As interfaces USB, WiFi ou Bluetooth do ProSpector 3 permitem o envio de dados diretamente para qualquer dispositivo durante o processo de medição. Ambos os analisadores fornecem medição com a mais alta precisão. Devido ao uso do Elvatech Dynamically Adaptive Shaping DPP com um detector SDD rápido, tanto o ElvaX Pro quanto o ProSpector 3 são os analisadores mais rápidos do mercado. Ambos podem trabalhar a longo prazo sem recalibração por meio da fonte de raios digitais digiX-50 e calibração automática de parâmetros termodinâmicos. O ProSpector 3 e o ElvaX Pro têm interfaces de software intuitivas e fáceis de usar. Preparação de amostra para análise de XRF de cimento A análise XRF de cimento é rápida, conveniente, simples e não destrutiva. Mas a realização de resultados precisos em todos os estágios de produção de cimento requer preparação correta da amostra. Pode ser realizada de duas maneiras: fazendo uma esfera de vidro fundida ou na forma de pellets prensados ​​por equipamento especial. A tecnologia de esfera de vidro é preferida hoje em dia na análise de cimento por causa de uma maneira muito mais fácil de obter padrões de calibração referenciáveis.