Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМ НАХОЖДЕНИЯ ВАНАДИЯ, ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА В ОБРАЗЦАХ ШЛАКА И ШИХТЫ ВАНАДИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДАМИ РЕНТГЕНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Полный текст:

Аннотация

Проведено спектроскопическое исследование образцов техногенного сырья. Методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) установлен химический состав обожженного шлака и шихты ванадиевого производства. Исследованы возможности метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) для определения степени окисления элементов в техногенном сырье. Установлено, что в шлаке около 30 % ванадия присутствует в виде V (III), тогда как в шихте содержание V (V) составляет около 80 %, V (IV) - 20 %, соединений ванадия в низших степенях окисления не обнаружено. Железо в образцах шлака и шихты содержится в виде Fe3O4, марганец, судя по всему, присутствует преимущественно в виде Mn (III). Изучена возможность определения степени окисления ванадия в шлаке и шихте по отношению интенсивностей линий K- и L-серий в спектрах, полученных методом РФА, однако метод не рекомендуется к применению из-за его низкой точности.

Об авторах

П. А. Жданов
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Россия


И. Ф. Серегина
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Россия


К. Б. Осипов
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Россия


М. А. Большов
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Институт спектроскопии РАН
Россия


Е. А. Скрылева
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия


А. И. Волков
Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина; Институт ферросплавов и техногенного сырья им. академика Н. П. Лякишева
Россия


А. Н. Серегин
Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина; Институт ферросплавов и техногенного сырья им. академика Н. П. Лякишева
Россия


Список литературы

1. Piatak N. M., Parsons M. B., Seal II R. R. Characteristics and environmental aspects of slag: A review / Appl. Geochem. 2015. Vol. 57. P. 236-266.

2. Грейвер Т. H., Рабинович Е. М., Сухов Л. Л. и др. Исследование влияния условий обжига, состава ванадиевых шлаков и их шихт с известняком и отвальными шламами на формирование при обжиге трудно вскрываемых соединений ванадия / VIII Всероссийская конференция «Ванадий. Химия, технология, применение». 2000. С. 112.

3. Сухов Л. Л., Рабинович Е. М., Выговская И. В. и др. Влияние химического и фазового состава отвальных шламов гидрометаллургической переработки ванадийсодержащих шлаков на их вскрытие при высокотемпературном обжиге / VIII Всероссийская конференция «Ванадий. Химия, технология, применение». 2000. С. 153.

4. Музгин В. H., Хамзина Л. Б., Золотавин В. Л., Безруков И. Я. Аналитическая химия ванадия. - М.: Наука, 1981. - 217 с.

5. Дымов А. Д. Технический анализ (контроль химического состава железных сплавов). - М.: Металлургия, 1964. - 338 с.

6. Федорова Н. Д., Степин В. В., Онорина И. А., Круглова М. Н. Сравнительное изучение реагентов для определения ванадия в сталях. Обзор / Заводская лаборатория. 1980. Т. 46. № 1. С. 8 - 10.

7. Бектурова Г. Б., Сонгина О. А., Захаров В. А. Амперометрическое определение ванадия (III) и (IV) при совместном присутствии / Заводская лаборатория. 1972. Т. 38. № 2. С. 143 - 145.

8. Джаркешева З. Т., Захаров В. А., Сонгина О. А., Бектурова Г. Б. Раздельное амперометрическое иодометрическое определение ванадия (III) и ванадия (IV) / Журн. аналит. химии. 1981. Т. 36. № 2. С. 289-293.

9. Школенок Г. Ф., Николаева Е. Р., Агасян П. К. Дифференциальная кулонометрия при контролируемом потенциале. Определение ванадия (V) и (IV) / Заводская лаборатория. 1977. Т. 43. № 9. С. 1048 - 1050.

10. Антонович В. П., Чивирева Н. А., Пресняк И. С. Методы определения форм ванадия в разных степенях окисления при совместном присутствии. Обзор / Журн. аналит. химии. 1997. Т. 52. №6. С. 566-571.

11. Насиров Р. H., Солодовников С. П. Определение ванадилпорфириновых комплексов в нефтях методом ЭПР / Химия и технология топлив и масел. 1978. № 1. С. 56 - 58.

12. Сембаев Д. Х., Саурамбаева Л. И., Ким С. М. ИК-спектроскопическое определение пятиокиси ванадия / Журн. аналит. химии. 1978. Т. 33. №2. С. 391 -392.

13. Pappert E., Flock J., Broekaert J. A. C. Speciation of chromium in solid materials with the aid of soft X-ray spectrometry / Spectrochim. Acta. Part B. 1999. Vol. 54. P. 299 - 310.

14. Чубаров В. М., Финкельштейн А. Л., Гранина Л. З. Определение содержания и валентного состояния железа и марганца в железомарганцевых конкрециях по эмиссионным линиям Х-серии рентгеновского флуоресцентного спектра / Аналитика и контроль. 2010. Т. 14. №2. С. 65 -72.

15. Чубаров В. М., Финкельштейн А. Л., Мухетдинова А. В. Определение соотношения двух- и трехвалентного железа в карбонатных горных породах по эмиссионным линиям Х-серии рентгеновского флуоресцентного спектра / Аналитика и контроль. 2011. Т. 15. №3. С. 339-343.

16. Волков А. И., Осипов К. Б., Серегина А. Н. и др. Определение степени окисления и форм соединений марганца в Улу-Телякской окисленной руде / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 5. С. 10 - 18.

17. Нарбутт К. И. Рентгеноспектральный метод определения валентности марганца в минералах / Заводская лаборатория. 1988. Т. 54. №8. С. 39-42.

18. Chaurand P., Rose J., Domas J., Bottero J.-Y. Speciation of Cr and V within BOF stell slag reused in road constructions / J. Geochem. Expl. 2006. Vol. 88. P. 10-14.

19. Hsu L.-C., Liu Y.-T., Tzou Y.-M. Comparison of the spectroscopic speciation and chemical fractionation of chromium in contaminated paddy soils / J. Hazard. Mater. 2015. Vol. 296. P. 230 - 238.

20. Iguchi Y., Kashio S., Goto T., et al. Raman spectroscopic study on the structure of silicate slags / Canadian Metallurgical Quarterly. 1981. Vol. 20. P. 51-56.

21. Vanaecker M., Courtin-Nomade A., Bril H., et al. Behavior of Zn-bearing phases in base metal slag from France and Poland: Amineralogical approach for environmental purposes / J. Geochem. Expl. 2014. Vol. 136. P. 1 - 13.

22. Куликова И. М., Баринский Р. Л. Микрозондовое определение концентраций ионов марганца разной валентности в минералах / Заводская лаборатория. 1997. Т. 63. № 8. С. 20 - 23.

23. Жданов П. А., Серегина И. Ф., Большов М. А. и др. Определение форм элементов в образцах шлака и шлама ванадиевого производства / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. №9. С. 19-27.

24. Sawatzky G. A., Post D. X-ray photoelectron and Auger spectroscopy study of some vanadium oxides / Phys. Rev. Part B. 1979. Vol. 20. P. 1546- 1555.

25. Demeter M., Neumann M., Reichelt W. Mixed-valence vanadium oxides studies by XPS / Surface Sci. 2000. Vol. 454 - 456. P. 41 - 44.

26. Silversmit G., Depla D., Poelman H., et al. Determination of the V2p XPS binding energies for different vanadium oxidation states (V5+ to V0+) / J. of Electron Spectrosc. Related Phenomena. 2004. Vol. 135. P. 167- 175.

27. Grosvenor A. P., Kobe B. A., Biesinger M. C., McIntyre N. S. Investigation of multiplet splitting of Fe2p XPS spectra and bonding in iron compounds / Surf. Interface Anal. 2004. Vol. 36. P. 1564 - 1574.

28. Фелдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. - М.: Мир, 1989. - 344 с.

29. Нефедов В. И. Рентгеноэлектронная и фотоэлектронная спектроскопия. - М.: Знание, 1983. - 64 с.

30. Fiermans L., Hoogewijs R., Vennik J. Electron spectroscopy of transition metal oxide surfaces / Surface Sci. 1970. Vol. 47. P. 1 - 40.


Для цитирования:


Жданов П.А., Серегина И.Ф., Осипов К.Б., Большов М.А., Скрылева Е.А., Волков А.И., Серегин А.Н. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМ НАХОЖДЕНИЯ ВАНАДИЯ, ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА В ОБРАЗЦАХ ШЛАКА И ШИХТЫ ВАНАДИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДАМИ РЕНТГЕНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016;82(3):13-18.

For citation:


Zhdanov P.A., Seregina I.F., Osipov K.B., Bol’Shov M.A., Skryleva E.A., Volkov A.I., Seregin A.N. X-Ray Spectrpscopic Determination of Different Forms of Vanadium, Iron, and Manganese in the Samples of Slag and Batch of Vanadium Production. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2016;82(3):13-18. (In Russ.)

Просмотров: 102


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)