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2024.Oct.28

X-ray荧光-XRF 白铁回收业者使用XRF检测表面残留磷(P)含量之流程原因说明


问题解决方案
白铁回收大盘在将废白铁贩卖给熔炼厂时,通常会被要求磷含量需小于0.1%,原因是过高的磷会腐蚀锅炉内的耐火材进而降低锅炉寿命、在重新熔炼的过程中也会降低不锈钢的强度和延展性。许多白铁回收业者使用XRF检测成分时,磷甚至可能会高达5%,而常见的304和316成分内都仅有0.045%的,是什么原因导致磷含量飙高呢?原来,白铁在氧化生锈的过程中,环境中的磷元素可能与氧化铁产生化学反应,并吸附在白铁表面;除此之外,镀层、化学药剂、泥土等都会导致白铁表面的磷含量过高。
 
为了解决这些问题,除了使用XRF配合检测这一必要手段外,白铁回收业者也会采取以下步骤以降低磷含量:
1.将废白铁放入【滚筒筛沙机】,通过翻滚的方式初步去除表面的泥土与杂质。

白铁回收业者使用之滚筒筛沙机
▲图一   经过翻滚后,泥土和细沙会直接从筛分筒下端通过筛网排出
 
2.将白铁放入【六角翻桶】进行酸洗,进一步去除白铁表面的氧化层、锈蚀及杂质。

白铁回收业者使用之六角翻桶
▲图二   在酸洗过程中,通常使用的酸液包括盐酸、硝酸和磷酸等。酸洗时间则需根据白铁量和表面实际情况而定。

经过翻滚及酸洗后的白铁,经XRF实测可将磷含量降低至0.1%以下,数据如下:
 
状态 表面残留之磷(P)含量
原废白铁 3-5%
翻滚后 0.3%-0.6%
酸洗后 <0.1%

实务上来说,每一批回收之白铁表面残留元素浓度都不尽相同,业者也可能遇到白铁料号分辨的问题(如316错认为304则会损失不小);重要的是,业者需拥有准确快速的检测废五金成分的手段,Evident Olympus XRF便是最好的帮手。
 
Evident Olympus XRF 微量元素检测性能(检测下限LOD)
元素 磷 (P) 硫 (S) 硅 (Si)
高阶M系列 0.0045%(45ppm) 0.005%(50ppm) 0.01%(100ppm)
高阶C系列 0.015%(150ppm) 0.02%(200ppm) 0.03%(300ppm)

314及316之磷含量及金属成分314及316之磷含量及金属成分
▲图三   304和316白铁磷含量<0.045%,中阶设备之检测下限(0.015%)就已绰绰有余
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