X荧光光谱仪在锰矿分析中的应用前景

　　摘 要：X荧光光谱仪（XRF）由激发源（X射线管）和探测系统构成。锰矿分析中采用的是能量色散型的X荧光光谱仪，根据本公司的生产，其不能满足现有的需求。本文就这一问题展开论述，通过实验表明X荧光光谱仪在锰矿分析中的应用前景，对于今后的工作具有指导借鉴意义。 　　关键词： X荧光光谱仪 锰矿 应用前景 　　一、实验部分 　　1.主要仪器及材料 　　MXF-2400型X射线荧光光谱仪：日本岛津公司；YYJ-60型压样机：长春科光机电有限公司；电子天平：梅特勒；ZM-F-2 振动磨样机：长春科光机电有限公司；塑料环。 　　2.样品的制备 　　用干净的振动磨研磨锰矿石样品，使其粒度在0.100～0.053mm范围内，然后把制好的样品在105℃的鼓风干燥箱中干燥1h，除去样品中的水分。取出样品放入干燥器中，待冷却至室温后将锰矿石粉体作压片用。 　　3.标准曲线的绘制 　　根据公司日常采购锰矿石的来源特点及被测元素的含量范围，选用具有一定梯度的7个锰矿石标样（BH0113-1A、BH0113-2A、GBW07261、GBW07262、GBW07263、GSB03-1798-2005、YT9101）和16个经化学湿法定值的生产样，采用经试验设定的测定条件进行测定，利用线性回归方法建立各元素的校准曲线。 　　二、实验条件 　　1.样品粒度的影响及选择 　　采用粉末直接压片制样，颗粒效应是影响分析结果准确性的重要因素，取同一个试样经振荡粉碎后分别经不同孔径的筛分后，制成样片测定的数据，当样品粒度为0.100mm时TMn、TFe、SiO2、AI2O3、CaO、P元素分别为：201.549/215.556/160.657/68.156/49.549/1.984；样品粒度为0.089mm时，各元素分别为：286.183/298.793/240.397/1 　　57.597/74.497/3.618；样品粒度为0.062mm时，各元素为：286.207 　　/298.885/240.232/157.884/74.402/3.678；样品粒度为0.053mm时，各元素为：286.203/298.950/240.875/157.758/74.520/3.897。从以上数据可以看出，随着样品粒度的逐渐减小，样片荧光强度逐渐增大；当样品粒度≤0.074mm 后，各元素的荧光强度基本趋于稳定。 　　2.测定时间的影响及选择 　　通过做不同测定时间样品元素的变异系数来确定最佳的测定时间，用标准物品锰矿BH0113-2A 做各成分的测量时间试验，实验结果表明各元素测定时间在20s时，上述各元素含量范围测试的变异系数能够达到国家标准中规定的成分含量范围>20%，变异系数　　3.测试条件的选择 　　通过仪器的测定条件选择出元素的最佳测定电流电压及背景值，得出仪器改用压片制样后，X 荧光光谱仪测定锰矿的最佳工作条件。轻元素 SiO2、Al2O3采用30KN的电压与50mA、100mA电流，其余元素均用40KN的电压与20mA电流。降低电压提高电流后，测试的稳定性和测试结果的准确度都能够得到满意的结果，准直器显示的各元素都是标准状态其峰位分别为：63.000/ 57.520/ 108.80/ 144.68/ 113.090/140.960。 　　三、结果与讨论 　　1.方法的精密度 　　用上述试验确定的测试条件建立标准曲线。并在同一条件下用同一标准样品制成的十个（BH0113-2A-1到BH0113-2A-10）样片进行测试，考察方法的精密度，结果表明各元素的平均值（单位：%）为：30.11/9.71/17.44/1.37/6.54/0.080；标准偏差为：0.1931/ 0.1414/ 0.1641/ 0.0526/0.0492/0.0039。从测试结果可以看出，方法的精密度符合样品的测试需求。 　　2.方法的准确度 　　用标准样品（BH0113-2A）的测试结果进行准确度计算，各元素的误差分别为：0.05/ 0.06/ 0.03/0.01/0.02/0.002。测定值与标准值吻合，测试结果准确度较高。 　　3.对照实验 　　采用标准样品（GBW07262/11a15/11a65）和三个不同生产试样进行化学法、玻璃片-X荧光光谱法与压片-X荧光光谱法进行比对测试，根据笔者的测试结果分析，其比对结果全部在国家标准规定的误差范围内，并且采用压片-X荧光光谱法的检测结果令人满意。 　　四、结论 　　本文通过大量实验创建了适合我公司锰矿分析的压片制样-X荧光光谱分析测试方法，解决了熔融片-X荧光光谱法在测定锰矿过程中的操作流程繁琐、分析时间长的缺点，确定的分析条件最大程度的消除了基体效应、粒度效应和共存元素的干扰，且测试方法的精密度、准确度高，测试结果令人满意。方法改进后，测试一个样品所需的分析时间由熔片法的90分钟缩短到了压片法的20分钟，极大的满足了生产上对分析结果的快速、准确的要求。 　　参考文献 　　[1]谢忠信，赵宗玲.X 射线光谱分析[M].北京：科学出版社，1982. 　　[2]李小莉.熔融制片-X射线荧光光谱法测定锰矿样品中主次量元素[J].岩矿测试，2007，（3）.