SE513273C2 - Crucible for spectral analysis of mineral samples melted with a lithium borate flux - Google Patents
Crucible for spectral analysis of mineral samples melted with a lithium borate fluxInfo
- Publication number
- SE513273C2 SE513273C2 SE9700958A SE9700958A SE513273C2 SE 513273 C2 SE513273 C2 SE 513273C2 SE 9700958 A SE9700958 A SE 9700958A SE 9700958 A SE9700958 A SE 9700958A SE 513273 C2 SE513273 C2 SE 513273C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- crucible
- boron nitride
- dried
- protective layer
- sludge
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
l0 l5 20 25 ' 513 273 IQ Särskilt värdefull är därvid bomitriddeglars egenskap att de ej väts av glassmältor. l0 l5 20 25 '513 273 IQ The property of bomitrid crucibles is particularly valuable in that they are not wetted by glass melts.
I våra tidigare patentansökningar SE-A-9l01629 och SE-A-9504l80, båda med anknytning till ovan nämnda provberedning med boratfluss, beskrivs dels framställning av amorfa provkroppar, dels en anordning för uppslutning av provmaterial och gjutning av provkröppar, innefattande en degel med hål i botten avsedd att minska kontakttiden mellan material och degelvägg under uppslutning av provmaterial med litiumboratfluss. Det har vid fortsatta arbeten avsedda att vidareutveckla och förfina denna provberedningsteknik visat sig att bornitrid är det praktiskt enda möjliga degelmaterialet, eftersom det inte reagerar med litiumborat- smältor och dessutom tål höga temperaturer i en oxiderande miljö. Det har emellertid också visat sig att vid sådan uppslutning i bornitriddegeln kan allvarliga förluster av vissa element inträffa, framför allt gäller detta sådana viktiga element som svavel och koppar. Dessa förluster skulle möjligen kunna förklaras av att litiumboratsmältor lätt bildar ett tättslutande lock som utestänger luftsyret från provet samtidigt som bornitriddegelns väggar uppträder som reduktionsmedel och orsakar bildning av flyktiga föreningar med vissa lättreducerade ämnen i provet, Det har överraskande visat sig möjligt att framställa bornitriddeglar med vilka de nämnda förlusterna av S och Cu helt undviks.In our previous patent applications SE-A-9101629 and SE-A-9504180, both in connection with the above-mentioned sample preparation with borate fl uss, the production of amorphous test specimens is described, as well as a device for digesting test material and casting test specimens, comprising a crucible with holes at the bottom intended to reduce the contact time between material and crucible wall during digestion of test material with lithium borate fl uss. During further work intended to further develop and for this sample preparation technique, it has been shown that boron nitride is the practically only possible crucible material, as it does not react with lithium borate melts and also withstands high temperatures in an oxidizing environment. However, it has also been found that in the event of such digestion in the boron nitride crucible, serious losses of certain elements can occur, in particular this applies to such important elements as sulfur and copper. These losses could possibly be explained by the fact that lithium borate melts easily form a tight-fitting lid which excludes the atmospheric oxygen from the sample while the walls of the boron nitride crucible act as reducing agents and cause the formation of volatile compounds with certain easily reduced substances in the sample. the mentioned losses of S and Cu are completely avoided.
Ett syfte med föreliggande uppfinning är således att erbjuda deglar för prov- beredning, där förluster av ovan nämnd art undviks, och ett annat syfte är att anvisa ett förfarande för framställning av sådana deglar.One object of the present invention is thus to provide crucibles for sample preparation, where losses of the above-mentioned kind are avoided, and another object is to provide a method for producing such crucibles.
I dessa syften kännetecknas uppfinningen av de drag och steg som återfinnes i tillhörande patentkrav.For these purposes, the invention is characterized by the features and steps recited in the appended claims.
Deglar enligt uppfinningen är således utförda av ett keramiskt material och har en öppen porositet. Degeln eller åtminstone den del av degeln som kommer i kontakt med material, fluss eller smälta vid uppslutningen är belagd med ett luftgenom- släppligt skyddsskikt väsentligen bestående av finkomiga bornitridpartiklar.Crucibles according to the invention are thus made of a ceramic material and have an open porosity. The crucible or at least the part of the crucible which comes into contact with material, fl uss or melts at the digestion is coated with an air-permeable protective layer essentially consisting of born -combent boron nitride particles.
Lämpligen skall degeln vara försedd med ett hål i botten och skyddsskiktet i m* 10 20 513 273 närheten av detta vara tjockare än i övriga delar. Bornitridpartiklama har lämpligen en kornstorlek av ca. l tim.Preferably, the crucible should be provided with a hole in the bottom and the protective layer in the vicinity of this be thicker than in other parts. The boron nitride particles suitably have a grain size of approx. l tim.
Förfarandet enligt uppfinningen innebär att en degelkropp forrnas av en kerarnisk gjutmassa med hög andel chamotte, torkas och bränns vid ca. llOO-1200°C till bildning av en keramisk degelkropp med hög grad av öppen porositet. Denna porösa degelkropp beläggs med en slamma innehållande bornitrid genom sprutning, slamgjutning eller doppning, varefter den torkas. En lämplig slammasamman- sättning är 50-80% flyktiga organiska vätskor, l0-30% bornitridpartiklar, l-l0% organiska brännbara bindemedel, I-10% oorganiska högtempererade bindemedel samt ev mindre mängder av skumdämpare och pH-justerare. Det torkade bornitridinnehållande skyddsskiktet kan lärnpligen ytterligare behandlas genom att fuktas av en SiOz-sol i vatten samt därefter torkas ånyo.The method according to the invention means that a crucible body is formed from a core casting compound with a high proportion of chamotte, dried and fired at approx. 100-1200 ° C to form a ceramic crucible body with a high degree of open porosity. This porous crucible body is coated with a slurry containing boron nitride by spraying, slurry casting or dipping, after which it is dried. A suitable sludge composition is 50-80% volatile organic liquids, 10-30% boron nitride particles, 1-10% organic combustible binders, I-10% inorganic high-temperature binders and possibly smaller amounts of defoamers and pH adjusters. The dried boron nitride-containing protective layer can be further treated by wetting a SiO 2 sol in water and then drying again.
Slamman för keramdegelns beläggning bereds lämpligen av fem funktionellt olika komponenter. Bornitridpartiklarna ger degelytan dess kemiskt inerta egenskap samtidigt som de utgör en icke vätande yta mot litiumboratsmältan. En för bor- nitridpartiklarna inert och lättflyktig vätska, som t ex någon keton eller alkohol, utgör vätskefas i slamman. Ett pyrolyserbart organiskt bindemedel for partiklarna användes för att få en enkel skiktapplicering och ett mekaniskt stabilt skyddsskikt efter det att vätskefasen i slamman torkat, En liten andel av ett högtempera- turbindemedel i form av LizBrOy har tillförts, vilket ger en god mekanisk stabilitet åt skyddsskiktet, efter det att det organiska bindemedlet bränts bort i samband med att provmaterial och boratfluss kalcinerats i luft vid en temperatur av 600-750 ÜC.The sludge for the ceramic crucible coating is suitably prepared from five functionally different components. The boron nitride particles give the crucible surface its chemically inert property while forming a non-wetting surface against the lithium borate melt. A liquid which is inert and slightly volatile to the boron nitride particles, such as some ketone or alcohol, constitutes a liquid phase in the sludge. A pyrolysable organic binder for the particles was used to obtain a simple layer application and a mechanically stable protective layer after the liquid phase in the sludge has dried. A small proportion of a high temperature binder in the form of LizBrOy has been added, which gives a good mechanical stability to the protective layer. after the organic binder has been burned off in connection with the calcination of the test material and borate fl uss in air at a temperature of 600-750 ÜC.
Vissa prestandahöjande små tillsatser, som t ex vätmedel, kan också ingå i slamman Inga av de tillförda komponenterna i slamman får dock störa analysen av de beredda proverna. lO 20 513 273 Sarnmansättningen på en typisk slamma framgår av receptet nedan.Certain performance-enhancing small additives, such as wetting agents, may also be included in the sludge. However, none of the added components in the sludge may interfere with the analysis of the prepared samples. 10 20 513 273 The composition of a typical sludge is shown in the recipe below.
Tabell l: Recept på en bornitridslamma for beläggning av keramdeglar Mängd i gram Vïkts % Nr mm! Kommentar Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i form av utföringsexempel belysande dels framställning av deglar enligt uppfinningen, dels jämforande försök med olika deglar, som visar att deglarna enligt uppfinningen uppfyller kraven for sådana deglar vid beredning av analys provkroppar.Table 1: Recipe for a boron nitride sludge for coating ceramic crucibles Quantity in grams Weight% No. mm! Comment The invention will now be described in more detail in the form of exemplary embodiments illustrating the production of crucibles according to the invention, and comparative experiments with different crucibles, which show that the crucibles according to the invention meet the requirements for such crucibles when preparing test specimens.
EXENIPEL l.EXAMPLE l.
Framstallning av bornitridbelagda keramiska devlar Ett antal degelkroppar framställdes genom formgjutning av en formad kalciumaluminatgjutmassa (Höganäs, H54) med hög andel chamotte. Denna massa tål temperaturer upp till 155000 Efier formning och torkning brändes deglarna vid ll50°C under cirka 8 timmar. Deglarna är relativt starka och uppvisade en porositet efter bränningen på ca 40%, Därefter framställdes en bornitridhaltig slamma (BN-slamma). Det valda BN-pulvret (HC. Starck Grade A01) bestod av hogrena, lpm stora BN-partiklar. De enda fororeningarna av betydelse i BN- pulvret är B20; och B4C3. Bor, kol och syre ingår ej i elementanalysen och stör således ej. Vätskan for uppslammningen av BN-pulvret var en blandning av aceton och etanol, som är kemiskt inert mot bomitrid, relativt ogiftig, och som kan lösa ett flertal organiska bindemedel. BN-pulvertillsatser på 15-20 % ger slamman en lämplig viskositet samt bygger snabbt upp en lämplig skikttjocklek vid slam- gutninfl å en suflande keramdeflel. Som tem orärt skiktbindemedel har använts J e, P :i e P AI 10 513 2730 ett metylcellulosaderivat, som är löslig i aceton-etanolblandningen. En bindemedeltillsats på 0,3-l% gjordes även. Efter torkning i luñ hade BN-skiktet en god vidhäftning till degeln och även en god styrka. För att erhålla enrimlig skikt- styrka efter provets kalcinering har även ett högtemperaturbindemedel bestående av en blandning av ett finkornigt litiumtetraborat- och litiumacetatpulver (LiAc) använts. LiAc har en viss löslighet i aceton-etanolblandningen, vilket ger en mycket god fördelning av LiAc på BN-partiklarna, när lösningen avdunstar i samband med att BN-skiktet torkar. Vid den efterföljande kalcineringen sönderdelas LiAc och reagerar dels med B;O;, som alltid finns på BN-partiklarna och dels med Li2B4O1- tillsatsen, varvid BN-skiktets styrka ökar samtidigt som det organiska bindemedlet förbränns. För att förbättra slammans hanteringsegenskaper tillsattes även skumdämpare. Ett visst litet överskott på HAc i lösningen minskar risken för utfällning av LizCOg vid exponering for C02 i luft, vilket ger lagrings- och hanteringsfördelar av en förpreparerad BN-slamma.Preparation of boron nitride-coated ceramic devils A number of crucible bodies were prepared by molding a shaped calcium aluminate casting compound (Höganäs, H54) with a high proportion of chamotte. This mass can withstand temperatures up to 155000 E fi er forming and drying, the crucibles were fired at 150 ° C for about 8 hours. The crucibles are relatively strong and showed a porosity after firing of about 40%. Subsequently, a boron nitride-containing sludge (BN sludge) was prepared. The selected BN powder (HC. Starck Grade A01) consisted of high-purity, lpm large BN particles. The only significant pollutants in the BN powder are B20; and B4C3. Boron, carbon and oxygen are not included in the elemental analysis and thus do not interfere. The liquid for the slurry of the BN powder was a mixture of acetone and ethanol, which is chemically inert to bomitride, relatively non-toxic, and which can dissolve a variety of organic binders. BN powder additives of 15-20% give the sludge a suitable viscosity and quickly build up a suitable layer thickness at the sludge base fl on a suction ceramic vessel fl el. As the thematic layer binder a methylcellulose derivative which is soluble in the acetone-ethanol mixture has been used. A binder addition of 0.3-1% was also made. After drying in luñ, the BN layer had a good adhesion to the crucible and also a good strength. To obtain a uniform layer strength after calcination of the sample, a high temperature binder consisting of a mixture of a granular lithium tetraborate and lithium acetate powder (LiAc) has also been used. LiAc has a certain solubility in the acetone-ethanol mixture, which gives a very good distribution of LiAc on the BN particles, when the solution evaporates in connection with the BN layer drying. In the subsequent calcination, LiAc decomposes and reacts partly with B; O ;, which is always present on the BN particles and partly with the Li2B4O1 additive, whereby the strength of the BN layer increases at the same time as the organic binder is burned. Foam dampers were also added to improve the handling properties of the sludge. A slight excess of HAc in the solution reduces the risk of precipitation of LizCOg upon exposure to C02 in air, which provides storage and handling benefits of a pre-prepared BN sludge.
För att få en god omblandning av de ingående fasta komponenterna i BN-slamman, skakades blandningen med en lika mängd AI2O3-cylpebs i ca l0 minuter i en turbulablandare. De fardigtillverkade brända keramdeglarna ultraljudtvättades i avjoniserat vatten samt spolades sedan av med destillerat vatten, för att avlägsna löst material. Deglarna torkades sedan i värmeskåp vid l20°C i ca 1 timme. Den tillverkade BN-slamman skakades i ca 30 sekunder före användningen BN-skiktet applicerades på enklast möjliga sätt genom att fylla könen upp till kanten med slamman samtidigt som tapphålet tätades. Efter lO-l5 sekunders uppsugningstid tilläts därefter överskottet av slamman rinna ut genom tapphållet. Spetsen på den konformade degeln doppades sedan hastigt i slamman, så att även 5 mm av nedre delen av konens utsida blev behandlad. Genom keramens öppna porositet sögs ett BN-skikt snabbt fast i dess väggar, varvid ca 0,8 g BN fastnade per behandling.To obtain a good mixture of the constituents of the BN sludge, the mixture was shaken with an equal amount of Al 2 O 3 cylpebs for about 10 minutes in a turbulent mixer. The finished fired ceramic crucibles were ultrasonically washed in deionized water and then rinsed with distilled water to remove loose material. The crucibles were then dried in a heating cabinet at 120 ° C for about 1 hour. The manufactured BN sludge was shaken for about 30 seconds before use. The BN layer was applied in the simplest possible way by filling the cone up to the edge with the sludge while the tap hole was sealed. After a 10-5 second suction time, the excess sludge was then allowed to drain out through the tap holder. The tip of the cone-shaped crucible was then quickly dipped into the sludge, so that even 5 mm of the lower part of the outside of the cone was treated. Due to the open porosity of the ceramic, a BN layer was quickly sucked into its walls, whereby about 0.8 g of BN stuck per treatment.
En viss förstärkning av tapphålet gjordes genom att degeln ånyo doppades i slamman efter en korts stunds lufttorkning. En helt förnyad beläggning kan göras efter 10 minuters torkning i luft. Skiktet eller skikten torkades därefter till luktlöshet i luft samt färdigorkades i ugn vid 200°C i ca 30 minuter. Deglarna var efter avsvalning klara att beskickas med prov. lO 15 20 513 273 EXEMPEL 2 Jämförande försök med olika deglar.Some reinforcement of the tap hole was made by dipping the crucible in the sludge again after a short time of air drying. A completely renewed coating can be done after 10 minutes of air drying. The layer or layers were then dried to odorless in air and pre-dried in an oven at 200 ° C for about 30 minutes. After cooling, the crucibles were ready to be sent with samples. 10 15 20 513 273 EXAMPLE 2 Comparative experiments with different crucibles.
Ett kopparkoncentrat smältes med litiumborat i en varmpressad gastät bornitriddegel. Försöket upprepades vid tre tillfällen , proven CCuBN-94, -95, -96.A copper concentrate was melted with lithium borate in a hot-pressed gas-tight boron nitride crucible. The experiment was repeated on three occasions, samples CCuBN-94, -95, -96.
I tabellen nedan visas några intressanta analysresultat.) Tabell 2: Analys av provkroppar vid smaltning i tät BN-degel (intensiteter i c/s) Som framgår har Cu-intensiteten dramatiskt minskat, medan intensitetema för övriga element ökat p g a den anrikning som skett efter avlägsnandet av koppar.The table below shows some interesting analysis results.) Table 2: Analysis of specimens during melting in a dense BN crucible (intensities ic / s) As can be seen, the Cu intensity has decreased dramatically, while the intensities for other elements have increased due to the enrichment that took place after removal. copper.
En analys av ett mekaniskt ursvarvat bottenprov från de använda BN-deglarna visade endast på spår av koppar och förklarar inte den mängd, uppskattningsvis ca lOO mg, som försvunnit, En analys utförd på samma kopparkoncentrat, fast utförd i en luftgenomsläpplig BN-belagd degel (BN-U) enligt uppfinningeri, visar inga som helst kopparförluster vid jämförelse med orginalprovets. flAn analysis of a mechanically extruded bottom sample from the BN crucibles used showed only traces of copper and does not explain the amount, estimated at about 100 mg, that has disappeared. An analysis performed on the same copper concentrate, firmly performed in an air-permeable BN-coated crucible ( BN-U) according to inventions, does not show any copper losses when compared to the original sample. fl
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9700958A SE513273C2 (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Crucible for spectral analysis of mineral samples melted with a lithium borate flux |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9700958A SE513273C2 (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Crucible for spectral analysis of mineral samples melted with a lithium borate flux |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9700958D0 SE9700958D0 (en) | 1997-03-17 |
SE9700958L SE9700958L (en) | 1998-09-18 |
SE513273C2 true SE513273C2 (en) | 2000-08-14 |
Family
ID=20406183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9700958A SE513273C2 (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Crucible for spectral analysis of mineral samples melted with a lithium borate flux |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE513273C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004069758A1 (en) * | 2003-01-06 | 2004-08-19 | Lang, G | Flux for producing beads for x-fluorescent analysis and method for producing said flux |
WO2016141405A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-15 | Imp Group (Pty) Ltd | A method and a container for preparing a fused sample for analysis |
-
1997
- 1997-03-17 SE SE9700958A patent/SE513273C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004069758A1 (en) * | 2003-01-06 | 2004-08-19 | Lang, G | Flux for producing beads for x-fluorescent analysis and method for producing said flux |
WO2016141405A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-15 | Imp Group (Pty) Ltd | A method and a container for preparing a fused sample for analysis |
AU2016228933B2 (en) * | 2015-03-06 | 2021-07-22 | Flsmidth A/S | A method and a container for preparing a fused sample for analysis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9700958D0 (en) | 1997-03-17 |
SE9700958L (en) | 1998-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5823104B2 (en) | Water-based slurry composition for producing environmental resistant coating and environmental resistant coating comprising the composition | |
US9458551B2 (en) | Coated crucibles and methods for applying a coating to a crucible | |
JP5898835B2 (en) | Waterborne environmental resistant coating for high temperature ceramic parts | |
US6695903B1 (en) | Dopant pastes for the production of p, p+, and n, n+ regions in semiconductors | |
JP5875753B2 (en) | Method for producing environmentally resistant coating using sintering aid | |
HU198429B (en) | Process for producing shaped pieces of ceramics with self carryiong stucture | |
JP2011057542A (en) | Method for improving surface roughness of environmental barrier coating and component comprising environmental barrier coating having improved surface roughness | |
JP2018008870A (en) | Silicon-nitride-containing separating layer having high hardness | |
JP2011042563A (en) | Method for improving surface roughness of environmental barrier coating, and component comprising environmental barrier coating having improved surface roughness | |
JP6039877B2 (en) | Method for improving surface roughness of environmental coating and part having environmental coating with improved surface roughness | |
JP2011046597A (en) | Method for manufacturing water-based environmental barrier coating using sintering aid | |
CN1994974A (en) | Porous ceramics pore wall silicon carbide coating and its preparation method | |
JP2011032161A (en) | Method of making environmental barrier coating for high temperature ceramic component using sintering aid | |
JPH01305872A (en) | Fluid permeable ceramic material based on silicon powder bonded by reaction in presence of carbon | |
JP2016137521A (en) | Porous ceramic materials for investment casting | |
HUT63128A (en) | Process for producing refractory self-carrying ceramic elements of composite structure and refractory ceramic element for operations with melted metals | |
JPH075376B2 (en) | Manufacturing method of ceramics with high thermal conductivity | |
JP4811793B2 (en) | Silica-coated porous metal whose hydrophilicity is maintained for a long time and method for producing the same | |
SE513273C2 (en) | Crucible for spectral analysis of mineral samples melted with a lithium borate flux | |
CN115667177A (en) | Binder plugging compositions for application to ceramic honeycomb bodies and methods of forming plugged ceramic honeycomb bodies therewith | |
CN112584946B (en) | Ceramic coating for casting cores | |
Jean et al. | Densification kinetics of binary borosilicate glass composite | |
EP1156024A1 (en) | Composite ceramic precursors and layers | |
CZ20021640A3 (en) | Method for sealing a silicon nitride filter and composition for sealing | |
JP2588276B2 (en) | Silicon carbide porous sintered body and method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |