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礦石分析中X射線熒光光譜法的運(yùn)用論文
引言
通常情況下，分析礦石的方法是化學(xué)法，使用最普遍的流程就是利用化學(xué)法對試樣進(jìn)行處理，處理的順序不可倒置，最先熔融-水提-酸化-沉淀-進(jìn)行分離，最后定容，這是實(shí)驗(yàn)前的操作。對不同成分的分析方法多種多樣，有容量法、原子吸收法、分光光度法和離子體發(fā)射光譜法等。但是通過大量的實(shí)際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)這些方法不能夠滿足需要，而 XRF 應(yīng)其具備強(qiáng)大優(yōu)勢，迅速廣泛應(yīng)用在實(shí)際礦石分析中。
1 X 射線熒光光譜法在礦石成分分析中的應(yīng)用
目前，X 射線光譜法經(jīng)長期的實(shí)踐，已經(jīng)健全它的分析成分體系，廣泛地應(yīng)用于實(shí)際中。
1. 1 在鐵礦石分析中的應(yīng)用
在國內(nèi)，很多大型企業(yè)結(jié)合 XRF 自身特點(diǎn)進(jìn)行研究，為了更好地測量鐵礦石中所含的一些元素，對科學(xué)來說，無疑是巨大的成功。眾所周知，馬鞍山鋼鐵股份有限公司，王必山作為集團(tuán)科研帶頭人，利用玻璃熔片法在 2006 年取得了可喜的研究成果，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析以 Co2O3作為內(nèi)標(biāo)，在鐵礦石里確定了TFe 的存在。根據(jù)化學(xué)法的比對，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差不到 0. 25% ,在測量 40% ~70%的范圍內(nèi)。
1. 2 在錳礦石分析中的應(yīng)用
蘇德法是石家莊市環(huán)保局長安區(qū)分局檢查大隊(duì)的一名成員，在 2005 年，他利用偏硼酸鋰和四硼酸鋰經(jīng)混合后，制成熔劑后熔融制劑，利用 XRF 技術(shù)對錳礦石里的元素分別進(jìn)行了檢測。有了前人的實(shí)踐成果，李曉莉后一年在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所里利用同樣方法，不同的是這次以 NH4I 為內(nèi)標(biāo)，再次用XRF 對錳礦里的各個(gè)元素進(jìn)行檢測，并根據(jù)這些元素的不同主次量為依據(jù)實(shí)行測量，同樣取得了喜人的成果。作為國土資源部而言，研究礦石成分的任務(wù)更加艱巨，劉江斌利用粉末壓片法作為試樣，對錳礦試樣里的各成分進(jìn)行測試。
1. 3 在鋁土礦分析中的應(yīng)用
2005 年，王云霞等人在山東鋁業(yè)股份有限公司研究院理化檢測中心，把鋁土礦取出樣品，依然以氟化鋰作助熔劑和四硼酸鋰作熔劑，脫模劑使用碘化銨，制成可以抗高溫的玻璃熔片，使用 X 射線熒光光譜法測出鋁土礦的含量，這些含量構(gòu)成的物質(zhì)大多都是金屬氧化物。根據(jù)制成玻璃熔片的原理，劉江斌等人在國土資源部蘭州礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢驗(yàn)中心制成樣品，此時(shí)鋁土礦里自身含有二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣、三氧化二鐵、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀、五氧化二磷、氧化錳、二氧化鈦、銅、鎵和鉻物質(zhì)，將它們這 13 種物質(zhì)進(jìn)行礦石分析。
1. 4 在銅礦石分析中的應(yīng)用
2008 年，來自湛江市出入境檢驗(yàn)檢疫局的田瓊使用同種制劑，利用 X 射線熒光光譜法對銅礦里的元素進(jìn)行測定。2010年，中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的曹慧君等利用熔融法制取樣品，使用 X 射線熒光光譜法對銅礦石里的 Cu、Pb、S、Zn、Fe、As、SiO2、Mn、Al2O3、K2O、MgO、TiO2、CaO 等進(jìn)行測定，測試結(jié)果非常滿意。2010 年，郭芬等人在天津出入境檢驗(yàn)檢疫局里采取直接粉末壓片方法制取樣品，使用 X 射線熒光光譜法檢測銅精礦里 AS、SN、Pb 的數(shù)量。
2 XRF 在鐵礦測定中的其他應(yīng)用
李升等人在 1999 年，測定鐵礦石內(nèi)的成分，配置了體積比 2 ∶ 1的低稀釋溶液，使其在靈敏度有了巨大的提升，突出表現(xiàn)的是可以進(jìn)行 S 含量測定。我國國內(nèi)如果要替代 4 倍價(jià)錢的進(jìn)口熔融爐就得拿國產(chǎn) 6 頭熔融爐熔樣來進(jìn)行替換，想要取得同樣的效果，這樣可以大大地節(jié)約成本。肖剛毅等人測定鐵精礦里的 Si、K、S 和 TFe 的含量，采用國產(chǎn)型號為IED - 2000P 的 XRF 快速分析儀，聯(lián)合經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和特散比法相結(jié)合，達(dá)到修正基體的效果，實(shí)行的工作順序是采取特散比法特有的吸收效應(yīng)對輕元素進(jìn)行修正，然后再利用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法的吸收效應(yīng)，修正 Ca 對 Fe 的吸收效果。以體現(xiàn) S、Si、K 等元素的增強(qiáng)效果，利用 XRF 就可以快速分析出結(jié)果。
2008 年，耿剛強(qiáng)利用粉末壓片和熔融玻璃片制取樣本，利用X 射線熒光光譜儀分析方法確定 CaO、TFe、MgO、Al2O3、SiO2、S、Cu、P 這些組成成分。
3 結(jié)語
根據(jù)長期對礦石成分的分析研究，我們知道，對于 X 射線熒光光譜法而言，使用這種方法不僅提高了測定的準(zhǔn)確度、精度，實(shí)現(xiàn)了更高要求的體現(xiàn)，在節(jié)省成本的情況下，還可以分析迅速，未對環(huán)境造成重大影響的前提下，完成了礦石成分的分析。以此它成為了主流。在實(shí)際的操作中，對于礦石的樣品測定，快速分析的優(yōu)勢非常明顯。對于很多的礦物成分的測定我們都是未知的，只有采取科學(xué)的方法，不斷地發(fā)現(xiàn)，才能夠?qū)ひ挸鲂碌目萍贾�。X 射線熒光光譜法不同于化學(xué)法，它的優(yōu)勢適應(yīng)于實(shí)際的生產(chǎn)需要，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更大的價(jià)值。此外，因?yàn)?X 射線熒光光譜的問世，將會激發(fā)人們對 X 射線熒光技術(shù)的不斷革新。XRF 技術(shù)的發(fā)展是我國鐵礦新的里程碑，隨著它自身的方便快捷、以及可進(jìn)行多元素測定的優(yōu)勢，在現(xiàn)行的鐵礦分析過程中發(fā)展迅速，它可以隨時(shí)提供鐵礦石里的主量元素、有害元素和半生元素的含量顯示。隨著科技的不斷發(fā)展，未來 X 射線熒光光譜法將得到更長足的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1] 趙志飛，儲溱，向兆，等。 電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測定礦石中鎢鉬銅[J]. 冶金分析，2012,32（ 3） :20 -24.
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