波長色散X射線熒光光譜法測定鉬原礦中多元素

王寶玲

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司質(zhì)量計(jì)量監(jiān)測中心，陜西華縣 714102)

0 前言

鉬［1］具有較高的熔點(diǎn)(2 625 ℃)、沸點(diǎn)(4 600℃)、硬度(5.5)和密度(10.2 g/cm3)，是電和熱的良導(dǎo)體。因此大量用于合金添加劑，生產(chǎn)不銹鋼、工具鋼、耐溫鋼等。此外，鉬還可作為化工原料，生產(chǎn)催化劑、潤滑劑、顏料和肥料等。目前，工業(yè)生產(chǎn)中鉬原礦［2］中多元素的批量分析運(yùn)用儀器法—能量色散X射線熒光光譜法。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，該方法簡單、快速、準(zhǔn)確性較好，但偶爾會有誤差較大情況發(fā)生。而波長色散X射線熒光光譜法［3］和能量色散X射線熒光光譜法相比，具有分辨率高、穩(wěn)定性好、測量結(jié)果準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)，該方法在X射線熒光光譜分析中得到了廣泛應(yīng)用，因此本文對此進(jìn)行了研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和工作條件

Axios X射線熒光光譜儀(荷蘭帕納科公司):4.0 kW高功率、高透過率，超尖銳薄鈹窗(75 μm)端窗銠靶X光管，SuperQ4.0J軟件，最多可放68個(gè)(直徑32 mm)不銹鋼杯子樣品交換器;儀器工作條件見表1。

SL201半自動壓樣機(jī)(上海盛力儀器有限公司)。

1.2 試 劑

工業(yè)硼酸(分析純)，乙醇(分析純)，脫脂棉。

表1 儀器工作條件

1.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備

采用生產(chǎn)中不同鉬品位段的鉬原礦樣品，對選中的樣品采用不同人員、不同分析方法進(jìn)行定值，形成一套以鉬含量為主具有一定梯度，能覆蓋整個(gè)生產(chǎn)范圍的標(biāo)準(zhǔn)系列，標(biāo)準(zhǔn)樣品各組分值見表2。

表2 鉬原礦標(biāo)準(zhǔn)樣品的化學(xué)分析值 %

1.4 基體效應(yīng)和譜線重疊校正

基體效應(yīng)［4］是XRF分析普遍存在的問題，是元素分析的主要誤差來源之一。本法使用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和基本參數(shù)法等校正基體效應(yīng)。帕納科公司superQ軟件所用的綜合數(shù)學(xué)校正公式為:

式中:Ci為校準(zhǔn)樣品中分析元素i的含量(在未知樣品分析中，為基體校正后分析元素i的含量);Di為元素i的校準(zhǔn)曲線的截距;Lim為干擾元素m對分析元素i的譜線重疊干擾校正系數(shù);Zm為干擾元素m的含量或計(jì)數(shù)率;Ei為分析元素i校準(zhǔn)曲線的斜率;Ri為分析元素i計(jì)數(shù)率(或與內(nèi)標(biāo)線的強(qiáng)度比值);Zj，Zk為共存元素的含量;N為共存元素的數(shù)目;α、β、δ、γ為校正基體效應(yīng)的因子;i為分析元素;j和k為共存元素。

表3 元素間干擾校正系數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品制備試驗(yàn)

壓片制樣法是把粉末樣品在一定的壓力下壓制成圓片狀，鉬原礦采用硼酸墊底鑲邊，經(jīng)試驗(yàn)，將稱樣量均設(shè)為樣品量(4 ±0.10)g，硼酸量(9 ±0.1)g，壓片條件見表4。

表4 壓片試驗(yàn)條件

從表4可以看出，鉬原礦的壓片條件設(shè)為壓力30 t、保壓時(shí)間20 s時(shí)壓片效果較好。

2.2 檢出限

選擇標(biāo)準(zhǔn)樣品，根據(jù)公式(2)計(jì)算方法的檢出限，見表5。

m為單位含量的計(jì)數(shù)率，Ⅰb為背景計(jì)數(shù)率，tb為背景的計(jì)數(shù)。

表5 檢出限

2.3 方法的精密度

采用本方法對一生產(chǎn)樣品重復(fù)測量11次，將檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表6。

表6 精密度試驗(yàn)

2.4 方法的準(zhǔn)確度

用該方法分析未知樣品，檢測結(jié)果與化學(xué)法結(jié)果、能量色散X射線熒光光譜法分析結(jié)果進(jìn)行對比分析，結(jié)果見表7。

表7 分析結(jié)果對照

3 結(jié)論

以化學(xué)法結(jié)果為對比依據(jù)，用壓片法制樣—波長色散X射線熒光光譜法測定鉬原礦中的鉬、鉛、銅、鐵、硫是可行的，并且該儀器較能量色散X射線熒光光譜儀有更好的分辨率和準(zhǔn)確度，因此完全可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速測定生產(chǎn)過程中鉬原礦中的多組分分析需要。

［1］羅振中.鉬的應(yīng)用及發(fā)展［J］.中國鉬業(yè)，2003，27(2):7-11.

［2］楊登峰.X射線熒光光譜法測定鉬原礦、尾礦和精礦中的鉬及雜質(zhì)元素［J］.分析測試學(xué)報(bào)，2006，25(Z1).

［3］曲月華，王翠艷.X射線熒光光譜法測定鋁制耐火材料中主次成分［J］.冶金分析，2006，26(4):36-39.

［4］吉昂，陶光儀，卓尚軍，等.X射線熒光光譜分析［M］.北京:科學(xué)出版社，2003.

［5］北京礦冶研究院分析室.礦石及有色金屬分析手冊［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1990.