Cimento: Análise Acurada e Precisa de Elementos Maioritários e Minoritários em Cimentos

Introdução

A determinação rápida e precisa da composição elementar de todos os materiais envolvidos na produção de cimento são vitais para o sucesso do controle de qualidade do produto. A composição elementar é um parâmetro bem estabelecido para a qualidade do cimento.
É importante a determinação precisa de elementos maiores, como Ca, Al, Si e elementos menores, como Na, Mg, P, S, K, Mn e Fe.
A Difração de Raios X concentra-se em técnicas para análise mineralógica, fornecendo uma abordagem complementar e valiosa para o controle de qualidade em cimenteiras. Este relatório demonstra o excelente desempenho analítico do D6 PHASER em termos de precisão e precisão, oferecendo também flexibilidade analítica para atender às demandas atuais e futuras.

O D6 PHASER

O D6 PHASER é o melhor Difratômetro de Raios X de bancada do mercado, especialmente adequado para controle moderno de qualidade e processos em diversas indústrias. Neste relatório, apresentamos as capacidades desse sistema na caracterização avançada de cimentos.

A combinação da maior potência de fonte de raios X disponível no mercado, um pequeno raio goniométrico, a comprovada família de detectores LYNXEYE e óptica de feixe personalizada supera muitos sistemas de grande porte.

● Até 1,2 kW com resfriamento interno
● Goniômetro testado ao longo do tempo
● Discriminação de energia com o detector LYNXEYE XE-T
● Óptica de feixe opcional motorizada

Preparação

Na indústria de cimento, a amostra é alimentada ao dispositivo diretamente como pastilha prensada ou como pérola fundida. A pérola fundida tem a vantagem de oferecer um resultado mais preciso em uma ampla faixa de calibração.
A amostra foi preparada em um anel de aço com diâmetro externo de 51,5 mm usando um moinho e prensa combinados. Um auxiliar de moagem foi escolhido para não contribuir significativamente para o sinal de Difração de Raio-X (XRD). As condições de moagem foram definidas para reter fases suaves como os sulfatos Gesso, Hemi-Hidrato e Anidrita.

Os dados de cimento foram coletados com um D6 PHASER 1,2 kW, radiação Cu, sem filtro, colimador axial primário de 4°, divergência variável primária (abertura constante, 0,5°), tela de dispersão de ar motorizada, colimador axial secundário de 4°. A medição foi realizada como uma varredura contínua 1D de 8 a 65° 2Theta, largura de passo de 0,02°, tempo de exposição de 0,1 segundo por passo, com uma abertura de 4,5° do detector LYNXEYE XE-T. A duração da medição foi de 5 minutos e 5 segundos.

Estratégia de Medição e Qualidade de Dados

A combinação do detector LYNXEYE XE-T de dispersão de energia com a tela de dispersão de ar motorizada (MASS) resulta em dados com um fundo excepcionalmente baixo e plano.

Graças à excelente resolução de energia do detector, não apenas K-beta é removido sem a necessidade de um filtro, mas também a fluorescência de ferro e resíduos de feixe branco são eliminados. A tela de dispersão de ar motorizada remove a dispersão de ar na faixa de baixo ângulo, resultando em um fundo linear. Consequentemente, essa metodologia leva a uma melhoria significativa nos limites de detecção para fases minoritárias e amorfas. Além disso, permite a quantificação precisa de fases associadas à pré-hidratação, como Syngenite e Etringita, que apresentam seus picos principais dentro da faixa de ângulo inferior.

Controle de qualidade do cimento: Resultados

A versão de 1,2 kW do D6 PHASER permite a coleta de dados de alta qualidade para quantificação de fases de cimento em 5 minutos.

A combinação de intensidade global elevada, resolução superior e fundo mínimo resulta em valores de precisão e repetibilidade na quantificação de fases comparáveis aos alcançados por sistemas de grande porte.

A avaliação dos dados é realizada usando o software Rietveld líder mundial DIFFRAC.TOPAS, que utiliza a Abordagem de Parâmetros Fundamentais. A lista de fases consideradas para análise de cimento inclui tracers de pré-hidratação como Syngenite. Além de determinar a composição da fase, os resultados calculados também abrangem vários parâmetros para a verificação automatizada da qualidade da preparação da amostra. O Results Manager facilita a análise estatística e verificações de limites. Através de nossa interface de comunicação proprietária AXSCOM, o sistema pode integrar-se perfeitamente à automação laboratorial e transferir resultados para o sistema LIMS da planta.

O sistema de bancada D6 PHASER alcança desempenho e qualidade de dados equivalentes aos sistemas de grande porte, tornando-se um ativo inestimável para aprimorar o controle de processos e garantir a qualidade em fábricas de cimento e moagem.

Conclusão

Em resumo, o Difratômetro de bancada D6 PHASER 1,2 kW destaca-se como uma ferramenta eficaz para a quantificação avançada de fases de cimento, oferecendo qualidade de dados comparável a sistemas de maior porte. A preparação cuidadosa da amostra, combinada com a estratégia de medição usando o detector LYNXEYE XE-T e a tela de dispersão de ar motorizada (MASS), resulta em um fundo excepcionalmente baixo e planar, melhorando significativamente os limites de detecção para fases minoritárias e amorfas. Com um tempo de coleta de dados de apenas 5 minutos, o D6 PHASER demonstra eficiência, enquanto sua integração perfeita à automação laboratorial e a transferência de resultados para o sistema LIMS reforçam sua aplicabilidade em ambientes industriais para aprimorar o controle de processos e garantir a qualidade na produção de cimento.

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