X射线荧光光谱法测定钨矿中主次元素 - 副本
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管理及其他M anagement and other熔融制样X射线荧光光谱法测定锰矿石中的主次量元素石国香摘要:采用熔融法制样,用德国布鲁克S8 Tiger型X射线荧光光谱仪,选用无水四硼酸锂混合溶剂,于1100℃的高温熔融炉将7个具有一定浓度梯度的锰矿国家标准样品熔融为玻璃样片,作为制作工作曲线的标准样品,根据工作曲线同时测量锰矿石中Mn,Fe,Si,Al,Ca,Mg等元素,与传统的标准化学分析法对比,分析结果在误差允许范围内,本法快速、简便、准确性和重现性好。
关键词:S8 Tiger型X射线荧光光谱法;熔融制样;锰矿石锰矿是钢铁和化学的重要工业原料,它在自然界的分布很广,常存在的形态有氧化锰和碳酸锰,评价其质量指标主要是看锰矿中Mn,TFe,Si,Al,Ca,Mg的含量。
传统的化学标准方法分析锰矿石,各元素采取不同的方法,其中SiO2含量的测定采用高氯酸脱水重量法,分析时间长达8h;锰元素采用硫酸亚铁铵标准溶液滴定方法,TFe用重铬酸钾标准溶液滴定法,滴定法涉及化学试剂种类多、易污染、操作繁琐、偶然性误差大;Al采用碱溶酸化定容至试管,电感耦合等离子发射光谱法测量,Ca,Mg的含量常用原子吸收火焰光度法,也可用电感耦合等离子发射光谱法,流程长、耗人力、成本高等不足。
本课题选取S8 Tiger型X射线荧光光谱仪实现了锰矿石的快速分析,熔融制样消除了矿物效应和颗粒效应,节省劳动力,减少化学试剂带来的污染,提高分析速速,能够实现仪器自动测样并同时测定7种元素的含量,实现了测定结果的准确性、重现性好。
1 实验部分1.1 仪器及试剂1.1.1 仪器德国布鲁克AXS公司S8 Tiger型,全自动扫描波长色散X射线荧光光谱仪(4KW),配有Rh靶端窗X射线光管;三种分光晶体:LiF 200、XS-55、PET。
准直器有0.23μm和0.46μm。
高温马弗炉:知道控温,温度能控制在1000℃~1150℃,泰斯特工厂生产。
探究熔融制样-X射线荧光光谱法测定地质样品中的主次成分摘要:本文使用X射线荧光光谱法用于测定岩石、土壤组分含量,快速识别主次成分。
样品中包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等共计十多种成分,通过稀释容积、控制熔融温度及时间、调整脉冲高度及电压等,反复测定后误差在4%以内。
试验采取熔融制样法,控制溶剂种类、稀释比、脱模剂、温度等变量因素,完成主次成分划分,最终验证准确度和精密度,结果具有良好一致性。
关键词:熔融制样;荧光光谱法;地质样品;主次成分引言:传统地质样本检测中,多通过对比容量、重量、色度确定组分,周期长、影响因素多。
X射线荧光光谱法相比传统方法,在效率、操作过程上更具优势,可快速准确识别样品中的主次成分。
该方法利用熔融法制备样品,规避粒度效应和矿物效应,精密度、准确度高。
如何建立标准化、系统化分析方法,控制变量因素,实现针对性识别尤为重要。
1样本检测试验1.1仪器及条件控制使用X射线荧光光谱法测定岩石样品,选择德国斯派克厂家生产的光谱仪设备,设备最大功率和电压参数指标分别为4.2kW、65kV,最大通过电流值为130mA。
不同元素使用不同的分析线、晶体、准直器等。
设备X光管为陶瓷端铑靶,熔样机为自动型的洛阳超耐实验设备。
测试条件因元素不同调整,如Na元素测定使用晶体为PX1,准直器参数为500um,电压和电流值为25kV和144mA,PHD值在38至60之间,2θ(°)下峰值和背景偏离量为28.1597、1.8426。
Al测定晶体为PE,准直器为550um,2θ(°)下峰值和背景偏离量分别为142.6874、-1.69874,PHD值在20至80之间[1]。
1.2试剂选择应用样品制备使用熔融制样法,选择使用复合溶剂进行测试。
样本为碳酸盐岩,数量共计500份,根据地质勘察研究相关结论及要求,复合溶剂中四硼酸锂含量为66%,偏硼酸锂含量为33.3%,溴化锂含量为0.7%,试剂符合国家一级物质标准要求。
X射线荧光光谱什么是X射线荧光光谱?X射线荧光光谱(X-Ray Fluorescence Spectroscopy, XRF)是一种用于化学元素定性和定量分析的非破坏性分析技术。
它通过测量样品受到激发后发射的X射线能谱来确定样品中的元素组成和相对含量。
X射线荧光光谱利用X射线与物质相互作用的原理进行分析。
当X射线入射到样品表面时,部分X射线将被物质中的原子激发,导致原子内部的电子跃迁。
当激发的电子回到基态时,会释放出能量,形成荧光X射线。
测量荧光X射线的能谱可以确定样品中存在的化学元素种类和含量。
X射线荧光光谱的应用领域X射线荧光光谱在许多领域中得到了广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1. 金属材料分析X射线荧光光谱可以对金属材料进行化学元素分析,包括金属材料的成分分析、纯度检测和杂质检测等。
通过XRF技术,可以快速准确地确定金属材料中各种元素的含量和配比,从而对金属材料的质量进行评估。
2. 矿石和土壤分析矿石和土壤中含有丰富的化学元素,X射线荧光光谱可以用于分析矿石和土壤样品中元素的组成和含量。
这对于矿石勘探、矿石开采、土壤污染监测等具有重要的意义。
3. 环境监测X射线荧光光谱可以用于环境中有害元素的检测和监测,例如水中重金属离子的检测、空气中微量元素的分析等。
这对于环境保护和环境污染治理具有重要的实际应用价值。
4. 文物保护与考古X射线荧光光谱可以用于文物和古代艺术品的非破坏性分析,帮助鉴别文物的材料成分、年代和地域等信息。
此外,X 射线荧光光谱也可以用于考古学中的样品分析,帮助研究人员了解古代文化和历史。
X射线荧光光谱的仪器和测量方法X射线荧光光谱仪通常由X射线源、样品台、能谱仪和数据处理系统等组成。
其中,X射线源用来产生足够的X射线能量去激发样品,样品台用来放置待测样品,能谱仪用来测量荧光X射线的能谱,数据处理系统用来分析并解释测量结果。
测量方法的基本步骤如下:1.样品准备:样品需要经过预处理,例如固体样品需要制成小颗粒或片状,液体样品需要按一定比例加入载体等。
第15卷,第4期,101-104光谱实验室V o l.15,N o.4,101-104 1998年7月Ch inese J ou rna l of S p ectroscopy L abora tory Ju ly,1998 X射线荧光光谱快速分析地质物料主、次元素①联系人,电话:(0773)5813865-5612收稿日期:1998204224杨仲平①(中国有色金属总公司矿产地质研究院分析室 广西桂林市 541004)摘 要 本文建立了X射线荧光光谱分析地质、化探扫面样的快速方法。
掌握各元素的分析特征,选择适宜的条件,从而缩短分析时间,降低其成本,达到快速、简便的目的。
关键词 X射线荧光光谱,地质物料,主、次元素。
1 引言分析地质、化探扫面样,X荧光光谱分析是一个不可缺少的手段,它的成本低,制样方法简单(粉末压片),能进行多元素的分析。
近年来我们每年约有1.5万件样品地质、化探扫面样任务,分析的元素有Si、A l、Ca、M g、K、N a、M n、T i、P、Fe、Cu、Pb、Zn、Co、N i、C r、V、Sr、B a、Zr、T h、N b、L a、Ce、Y、Yb、U、Sc、R b等30多个元素。
在改革开放的浪潮中,各生产单位的分析部门都要求在保质保量的前提下,降低收费价格,分析人员少,成本低,速度快。
实际最主要是要求突出“快”字。
快能减少分析人员,快能缩短分析时间,快能分析更多的样品,提高效率。
为此在几年地质、化探扫面样分析中,为一个“快”字做了一些研究工作。
2 实验部分2.1 仪器及工作条件日本理学30802E3型X射线荧光光谱仪。
端窗R h靶,电压50kV,电流50mA,准直器粗调,真空光路,其余测量条件见表1。
2.2 温度影响对分析微量元素来说,温度对部分微量元素影响并不显著,室温在3-5℃误差范围内,打开仪器,升X光管电流、电压既可测量,即使有结果的波动也在允许误差范围内。
但对某些元素如V来说,温度变化引起的结果偏差很大,它要求室温、X光管温度,都要有一个恒定值,才能使结果稳定。
基于X射线荧光光谱分析方法的钨矿检测研究作者:李希赵昕孙雯娟来源:《科技风》2017年第02期摘要:钨在各种岩石中的分布相对均匀,但含量一般较低,本文通过运用X射线荧光光谱分析方法来检测实验样品,结果表明钨矿检测运用X射线荧光光谱分析法能够提高检测准确性、精密度高。
关键词:X射线荧光光谱分析方法;钨矿;检测一、X射线荧光光谱分析仪X射线荧光光谱分析仪包括探测系统、色散系统、激发系统和仪器控制与数据处理系统。
目前,已广泛应用于各种元素分析,X射线荧光光谱分析仪有波长色散型和能量色散型X射线荧光光谱分析仪,本文主要针对波长色散型X射线荧光光谱分析仪进行分析。
二、试验方法(一)样品制备本研究原始试样来自于青海省产品质量监督检验所及一些钨产品生产厂家,各种原始试样取样均在标准的钨精矿取样方法约束下实现。
但是,由于这些试样粒径大小差异明显,十分不均匀,同时由于其在运输及存储过程中表面及内部孔隙吸附空气中水分。
所以,在研究中,需要对试样进行相应处理,一是将大量试样混合均匀并粉碎、缩分,使试样大小均匀,并试样平铺放入110℃的烘箱中,烘烤0.5~2小时进行湿存水处理,以使其符合研究中对试样的要求。
(二)制样方法根据测试样中的组分以及生产与应用中钨精矿需提供含量的杂质元素等,我们将对钨精矿中的WO3及K、Fe、Pb、Mn、Si、Nb、Ca、Mg、Al、Mo、Cu、Zn、Sn等伴生元素含量进行检测。
研究中,将试样制成溶液态,并使用薄样技术制成基体效应影响较小、工作曲线范围广泛的形态进行测试。
(三)主要试剂及仪器研究中用到的试剂包括:L-酒石酸(C4H6O6)、硫酸铵((NH4)2SO4)、过氧化钠(Na2O2)、五氧化二钽(Ta2O5)、三氧化钨(WO3)、氯化钠(NaCl)、乙醇(C2H6O)、磷酸(H3PO4)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸钾(K2S2O7)、氢氧化钠(NaOH);实验仪器包括:X射线荧光光谱分析仪、滤纸、微量移液器。
矿石分析中X射线荧光光谱法的运用引言通常情况下,分析矿石的方法是化学法,使用最普遍的流程就是利用化学法对试样进行处理,处理的顺序不可倒置,最先熔融-水提-酸化-沉淀-进行分离,最后定容,这是实验前的操作。
对不同成分的分析方法多种多样,有容量法、原子吸收法、分光光度法和离子体发射光谱法等。
但是通过大量的实际应用,发现这些方法不能够满足需要,而XRF 应其具备强大优势,迅速广泛应用在实际矿石分析中。
1 X 射线荧光光谱法在矿石成分分析中的应用目前,X 射线光谱法经长期的实践,已经健全它的分析成分体系,广泛地应用于实际中。
1. 1 在铁矿石分析中的应用在国内,很多大型企业结合XRF 自身特点进行研究,为了更好地测量铁矿石中所含的一些元素,对科学来说,无疑是巨大的成功。
众所周知,马鞍山钢铁股份有限公司,王必山作为集团科研带头人,利用玻璃熔片法在2006 年取得了可喜的研究成果,经过实验分析以Co2O3作为内标,在铁矿石里确定了TFe 的存在。
根据化学法的比对,发现实验误差不到0. 25% ,在测量40% ~70%的范围内。
1. 2 在锰矿石分析中的应用苏德法是石家庄市环保局长安区分局检查大队的一名成员,在2005 年,他利用偏硼酸锂和四硼酸锂经混合后,制成熔剂后熔融制剂,利用XRF 技术对锰矿石里的元素分别进行了检测。
有了前人的实践成果,李晓莉后一年在天津地质矿产研究所里利用同样方法,不同的是这次以NH4I 为内标,再次用XRF 对锰矿里的各个元素进行检测,并根据这些元素的不同主次量为依据实行测量,同样取得了喜人的成果。
作为国土资源部而言,研究矿石成分的任务更加艰巨,刘江斌利用粉末压片法作为试样,对锰矿试样里的各成分进行测试。
1. 3 在铝土矿分析中的应用2005 年,王云霞等人在山东铝业股份有限公司研究院理化检测中心,把铝土矿取出样品,依然以氟化锂作助熔剂和四硼酸锂作熔剂,脱模剂使用碘化铵,制成可以抗高温的玻璃熔片,使用X 射线荧光光谱法测出铝土矿的含量,这些含量构成的物质大多都是金属氧化物。
一、概述钨矿是一种重要的有色金属矿产资源,而其中的氧化钨是钨矿中的主要成分之一。
对钨矿中氧化钨含量进行准确测定具有非常重要的意义。
x射线荧光光谱法作为一种快速、准确、非破坏性的分析方法,被广泛应用于矿产资源中有关元素的分析测定中。
二、x射线荧光光谱法原理x射线荧光光谱法是一种利用物质在受激射线照射下产生x射线的特性进行元素分析的方法。
当物质受到x射线激发后,其中的原子核激发至高能级,随后发生跃迁并放射出特定能量范围内的x射线。
通过测定这些特征x射线的强度,可以得知样品中的元素成分和含量。
三、x射线荧光光谱法测定钨矿中氧化钨含量的步骤1. 样品制备需要将钨矿样品制成均匀的粉末,通常采用球磨机进行粉碎和混合。
取一定量的样品粉末,并在压力机上将其制成直径适宜的块状样品。
2. 仪器准备使用x射线荧光光谱仪进行分析时,需要保证仪器处于良好的工作状态。
检查仪器的电源、冷却系统、检测器等部件,保证仪器能够稳定、准确地进行分析。
3. 分析测定将制备好的样品放置在x射线荧光光谱仪中,设置好相应的参数,如激发能量、光电倍增管电压等。
启动仪器进行分析测定,记录下所得的x射线荧光光谱图谱。
4. 数据处理对得到的光谱图谱进行数据处理,首先进行峰识别和峰面积测定,然后利用已知标准物质进行定量分析,得出样品中氧化钨的含量。
四、x射线荧光光谱法测定钨矿中氧化钨含量的优势1. 非破坏性分析x射线荧光光谱法对样品进行分析时,不需要对样品进行任何物理或化学处理,因此不会破坏样品。
2. 快速准确x射线荧光光谱法具有高灵敏度和快速分析的优势,可以在短时间内得出准确的分析结果。
3. 多元素分析x射线荧光光谱法可以同时进行多元素分析,对钨矿中的其他元素含量也能够进行准确测定。
五、x射线荧光光谱法测定钨矿中氧化钨含量的实验结果通过对多个钨矿样品进行x射线荧光光谱分析,得出了它们中氧化钨的含量数据,这些数据证明了该方法在测定氧化钨含量方面的准确性和可靠性。
对于X射线荧光光谱法测定化探样品中主次痕量元素的探讨本篇文章利用X射线荧光光谱法快速的测定了化探样品中主次痕量元素的结果,并进行了探讨。
制样方法采用低压聚乙烯镶边垫底的粉末样品压片法,对化探样品中的C、N、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Sc等多种元素进行分析。
对C、N的分析主要是运用RX45和RX61的专用分析晶体方法。
采用康普顿散射法和经验系数法作为内标的校正基体效应,使得经标准检验的分析结果和标样值相符合。
标签:X射线荧光光谱法痕量元素1引言X射线荧光光谱法是目前地球上化学样品分析中应用最广泛的一种分析方法之一,还有电感耦合等离子体发射光谱、全谱X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱等多种化探样品分析方法。
电耦合等离子体质谱和电感耦合等离子体发射光谱需要溶解分解样品,无法一次性的完成Si、Cl、C、N、Br、S等多种元素的测量,其中的C和S要用燃烧法或者碳硫仪,N要用凯氏法,Cl、Br要用离子色谱法,这些方法的成本都很高,流程比较长并且劳动强度也很大,有的方法太慢并不适合测量分析大量的化学元素。
本文采用X射线荧光光谱法和粉末压片制样来测定化探样品的各种中各种主次痕量元素,这种方法样品制备比较简单,能够同时进行多种元素的分析,速度快,成本低,测量的范围宽并且重现性比较好,分析的结果比较精密和准确,使其精密度和准确度都满足化探样品的质量要求,本文重点研究了C、N、Cl、Br、Hf等这些元素的测量方式和测量条件。
2 X射线荧光光谱法的试验部分2.1试验仪器和测量所需条件运用到的仪器有:日本理学ZSX primus I 型X射线荧光光谱仪、端窗铑靶X射线管(是4千瓦的)、30微米的超薄铍窗。
测量所需要的条件是:在最大工作电流是150毫安、最大工作电压是60千伏、真空(13帕)光路、视野光栏是30毫米的环境下。
还需要50吨的日本理学油压机。
2.2样品的制备过程由于化探样品的数量非常的多,且要求元素的检出限要非常的低,而粉末压片制样这种方法就非常的适合这类样品。
X射线荧光光谱测定矿样中主元素及微量元素分析摘要X射线荧光光谱仪是一种现代的分析仪器,其已被广泛应用在环境生态系统的研究和地学研究中,其操作简便、成本低廉、分析速度快并且分析结果精密准确、多元素可以同时测定等优点,这些都符合地质勘测研究的要求,而使用X射线荧光光谱仪对地质样品的勘测和检验采用X射线荧光光谱分析法是一种较为先进的现代检测方法。
关键字材料;检测;限制元素;X射线荧光光谱仪1 什么是X射线荧光光谱法1.1 内涵X射线荧光光谱分析法,简称XRF技术,这种技术是利用X射线来照射待测物质中的原子,让其产生次级X射线,然后对其中的物质成分和化学物态进行分析研究的方法。
这种方法起源于20世纪50年代中期,历经60多年的发展,尤其是现代信息技术及相关软件的发展,已经让XRF技术在各个领域得到了飞速发展,因为X射线荧光光谱分析法不会破坏测试样品的完整性及准確的测试结果,让其在地质样品检测分析中得到广泛的应用。
波的长度和元素是一一对应的关系。
目前我们常用的有三种仪器,一是波长色散型X射线荧光光谱仪,他可以通过检测器的转动角度来确定元素的种类。
二是能量色散型X射线荧光光谱仪,他可以通过通道的能量来判别元素的种类和成分。
三是XRF光谱仪,它是对扫描的图谱进行峰值确定和峰位强度的计算来确定元素的种类。
1.2 基本原理X射线荧光光谱分析法利用X射线照射待检测的样品,通过激发样品中元素原子的芯电子逐出原子引发电子跃迁并释放出该样品元素的特征X射线——即荧光。
当高能X射线与元素原子发生碰撞时,被逐出的原子离开形成空穴,而高能级的电子层中的电子就会跑到空穴这里填补空位,这一过程中释放的能量以辐射能的形式释放出去,这就形成了X射线荧光,高能级电子层与低能级电子层之间的能量差就形成了X射线荧光所具有的能量,这种能量是特有的,而且与元素之间是一一对应的关系。
1.3 分析方法X射线荧光光谱分析法具有两种分析方法:一是定性分析的方法;二是定量分析的方法。
X 射线荧光光谱法测定锰矿石中主次成分张耀奎;支河;肖海斌;左天明;徐义仁【摘要】The glass fusion beads sample preparation, the establishment of the X-ray fluorescence spectrometric determination of manganese ore in TMn of TFe, of SiO2, Al2O3, and CaO and MgO and K2O and TiO2 andP2O5 and other minor components. Determine the optimal parameters of the instrument, using series of standard calibration curve. On the dilution ratio, the melt-like time, results showed that the sample and the flux of mass ratio of 1: 30, melt injection time to 10 min, the dispersion of the obtained sample in the flux (concentration) is appropriate, at the same time suitable for high sample, the determination of low levels of compounds. Decomposition of sample melting method effectively eliminates the sample particle size effect, and accuracy of several accuracy tests showed that the fluorescence on the glass melting tablets to meet the analysis requirements of the elements manganese ore.% 采用玻璃熔片法制样,建立测定锰矿石中 TMn、TFe、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、TiO2、P2O5等主次成分的 X 射线荧光光谱分析方法。
X射线荧光光谱法测定以镍和钴为主的多金属矿中主次成分曾美云;邹棣华;李小丹;杨小丽【摘要】以镍、钴为主的多金属矿分析,因基体复杂、缺乏标样等因素,研究报道相对较少.实验建立了以熔融法制样,X 射线荧光光谱法(XRF)测定以镍、钴为主的多金属矿中主量组分(SiO2、Al2O3、TFe(以Fe2O3形式表示)、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、P2O5、MnO)及矿化元素(Ni、Co)的方法.重点研究了熔融制样熔剂、熔剂和样品稀释比、氧化剂、预氧化温度和时间、熔融温度和时间、基体效应校正等影响因素,并进行了方法指标测试.研究表明,采用Li2B4O7-LiBO2-LiF(m:m:m=4.5:1:0.4)混合熔剂,以LiNO3为氧化剂,熔剂和样品20:1的稀释比,在650℃预氧化4min,1050℃熔融9min,能制得较好的熔片.对样品进行精密度考察,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.49%~6.2%,按照实验方法对镍钴矿石标准物质进行分析,测定值与认定值一致.%There are relatively few reports on the analysis of nickel and cobalt polymetallic ores due to the complexity of matrix and lack of standard sample.Nickel and cobalt polymetallic ore sample was prepared by fusion sample preparation method.The contents of main components (SiO2,Al2O3,TFe (expressed in the form ofFe2O3),CaO,MgO,K2O,Na2O,TiO2,P2O5and MnO)and mineralization elements (Ni and Co)were determined by X-ray fluorescence spectrometry (XRF).Several influencing factors were studied,including the flux for fusion sample preparation,the dilution ratio between flux and sample,the oxidizer,the pre-oxidation temperature and time,fusion temperature and time,and the correction of ma-trix effect.Moreover,the index test of method was conducted.It was found that the sample could be wellprepared under the following conditions:the Li2B4O7-LiBO2-LiF(m:m:m=4.5:1:0.4)was used as mixed flux;the LiNO3was selected as oxidizer;the dilution ratio between flux and sample was 20:1;the pre-oxidation temperature and time was 650℃and 4 min;the fusion temperature and time was 1050℃ and 9 min,respectively.The precision of sample was investigated.The relative standard deviations (RSD)of determination results of each component were between 0.49% and6.2%.The standard substance of nick-el-cobalt ore was determined according to the experimental method,and the found results were consistent with the certified values.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】6页(P51-56)【关键词】X射线荧光光谱法;镍;钴;多金属矿;熔融制样;主次组分【作者】曾美云;邹棣华;李小丹;杨小丽【作者单位】中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205【正文语种】中文镍、钴都是银白色磁性金属,因性质相似,常共生或伴生在同一矿床中,镍、钴作为非常重要的有色金属原材料,已广泛用于不锈钢、高温合金钢、高性能特种钢、电镀、电池等关键材料和高新技术领域,镍钴合金是一种永磁材料,用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域。
基于X射线荧光光谱法测定钨钼锡矿石中钨钼锡元素含量黄紫绚
【期刊名称】《中国金属通报》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】在矿产资源开发领域,钨、钼、锡作为关键的战略性金属元素,其准确含量分析对于评估矿石品位、优化采矿工艺以及提高资源利用效率都具有至关重要的作用.然而,传统的化学分析方法往往耗时、劳动强度大且可能对环境造成不良影响.因此,开发一种快速、准确且环保的钨钼锡矿石分析方法成为当前研究的热点.基于此,本文采用X射线荧光光谱法测定钨钼锡矿石中钨、钼、锡元素的含量,通过对实验材料的详细制备、X射线荧光光谱仪的精确设置以及规范化的测量步骤与数据处理,获得准确可靠的元素含量结果.实验结果表明,该方法具有快速、非破坏性和多元素同时分析的优势,为钨钼锡矿石的分析和矿产资源的开发提供有力支持.
【总页数】3页(P192-194)
【作者】黄紫绚
【作者单位】广西壮族自治区第四地质队
【正文语种】中文
【中图分类】F41
【相关文献】
1.电感耦合等离子体光谱仪测定锡矿石中锡钨钼铜铅锌含量
2.X射线荧光光谱法同时测定钨钼锡矿石中钨、钼、锡元素含量的分析方法
3.熔融制样-X射线荧光光谱
法测定钨钼矿石中主量元素及矿化元素钨钼4.氢化物发生原子荧光光谱法测定钨钼矿石中锡5.熔融法制样X射线荧光光谱法检测铁矿石中锡元素含量
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X 射线荧光光谱法测定钨矿中主次元素杨丽峰1,2,李小莉2,李国会3,安树清2(1.中国地质科学院,北京100037;2.天津地质矿产研究所,天津300170;3.中国地质科学院物化探所,河北廊坊065000)摘要:本文中笔者采用熔融玻璃片法制样,使用X 射线荧光光谱法测定钨矿石中的钨、磷等主次元素,所用校准标样是用符合国家一级标准的物质由人工配制而成,并用理论α系数内标法及康普顿散射作内标校正基体效应,其分析结果与标准值相符。
精密度统计结果显示,主、次量组分方法精密度(R SD ,n =10)为0.371%~6.806%。
该方法做到了简便、快捷、经济且减少环境污染。
关键词:X 射线荧光光谱法;熔融片;熔剂;钨矿石中图分类号:O 657.34文献标识码:A文章编号:1672-4135(2008)04-0064-05收稿日期:2008-12-25责任编辑:刘新秒基金项目:国家地质大调查项目(1212010816023)作者简介:杨丽峰(1974-),女,硕士生,专业分析化学,研究方向X 射线荧光法,E-mail :lifeng740625@ 。
钨矿是重要而宝贵的战略资源,已被国家列为保护性开采的特定矿种,中国钨矿资源虽有巨大的潜力,但消耗过快。
为了保证中国钨工业在国际市场中的优势地位,有必要建立一种行之有效且元素分析范围较广的X 射线荧光光谱快速分析方法,更好地对钨矿石作出评价,为实现钨矿资源的可持续利用奠定基础[1]。
在地学领域中,用X 射线荧光光谱(XRF )法测定各种元素的文献很多,但测定钨矿的报道却相对较少。
目前铁矿、锌精矿和锰矿可采用XRF 法进行分析,如Josefine de Gyves 等以Rh 的L αRayleigh 散射为内标,对锌精矿中的主元素进行了吸收-增强校正[2];Sen N,Roy N.K 和Das A.K.用粉末压片法测出钨矿中痕量的钨和钼[3];国内最新报道利用各种基体校正方法和标准曲线的分段处理,采用熔融制样测定钨矿中的钨和钼[4];以钽作钨的内标,熔融制样进行了分析[5];高倍稀释的熔融制样技术,按钨的分析线测定其强度值,测定了钨精矿WO 3(%)含量[6];还有其他学者利用散射线内标法对钨矿中的常量钨和钼[7]进行X 射线荧光光谱分析。
采用常规化学法对钨矿样品中的多种成分进行分析手续冗长,污染环境,成本亦高,前人都是零星的测定钨矿中的某一元素或某几个元素,而对于钨矿的所有主次元素的研究却寥寥无几。
1实验部分1.1仪器及元素测量条件荷兰PANalytical 公司Axios 顺序扫描式波长X荧光光谱仪,PW4400,真空度<10Pa,超尖锐(SST )陶瓷薄铍端窗(75μm )铑钯X 射线管,最高电压60KW ,最大电流125mA ,68个位置样品自动交换器(直径32mm );Lab Tech KF700循环冷却水系统;Dell optipex GX 270计算机,Super Q 4.0D 定量分析软件;HP6500彩色打印机;BBG-2型X 荧光分析专用高频加热型自动熔样机;铂金坩埚(95%Pt +5%Au )黄金底面直径30mm ,容积70ml ;分析天平,感量0.0001g ;101-0AB 电热鼓风干燥箱。
各元素的测量条件见表1。
1.2样品的制备1.2.1熔剂和样品质量比例的选择采用混合熔剂〔无水四硼酸锂m (Li 2B 4O 7)〕/〔无水偏硼酸锂m (LiBO 2)〕/m (LiF )=4.5/1/0.4,熔剂与样品的质量比为10/1、20/1、30/1、40/1和50/1的熔样比例进行试验,从中选择高质量熔片。
在仪器和元素测量条件相同的情况下,熔融制备玻璃融片。
选择最佳稀释比的同时,既保证低含量元素测定,不能降低低含量元素分析线的计数率,又保证使熔融样品易从坩埚中脱出,制样的重现性好。
第32卷第1期地质调查与研究Vol.32No.12009年3月GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCHM ar.2009稀释比例大降低元素分析线的计数率,流动性好,易脱模,不利于低含量元素测定,且消耗熔剂较多,分析成本提高;稀释比例太小不利于样品熔解,熔融物的流动性差。
实验验证表明:30/1既能制成高质量样片,分析元素又有较高的X 射线强度,并兼顾高低不同含量的元素测定。
1.2.2熔融片的制备准确称取0.2000±0.0001g 工作标准样品。
样品研磨后过200目筛,在105℃烘干2h ,Ta 2O 50.1000±0.0002g ,混合熔剂6.000g 和约1.000g NH 4NO 3(分析纯,作为氧化剂),放于铂金(95%Pt +5%Au )坩埚中,加入5滴LiBr 饱和溶液小心均匀地搅拌,放置于GGB-2型高频熔样机中,在800℃预氧化5~6min ,待还原物充分氧化(以防铂金坩埚受到腐蚀和玻璃片的破裂),最后升温至1150℃(此温度下各元素测量强度基本稳定)熔融且坩埚旋转、摆动6min,在坩埚开始倾斜摆动45°角时(目的是除去气泡),加LiBr 饱和溶液来调整熔珠的表面张力且保温一段时间,使玻璃片成为均匀透明的统一体。
待冷却后自动剥离,倒出制备好的熔融片,并在其背后贴上标签待测。
以坩埚底面为照射面,进行光谱测定。
1.3工作标准样品的选择由于钨矿标样匮乏,且含钨的质量分数很低,故选用钨矿国家标准物质GBW07240、GBW07241,钼矿石GBW07238、GBW07239,钨铋矿石GBW 07284,磷矿石GBW07212和水系沉积物GBW 07311做基准按一定比例混合制备人工合成标样。
以之做基底加入光谱纯WO 3来配制一系列的工作标准样品,使各元素形成既有一定含量范围又有适当含量梯度的标准系列。
配置钨矿工作标样时,先满足WO 3质量分数0.0159%~20%,测定低含量钨矿。
上机分段处理建立分析线。
各组分的含量范围见表2。
表1元素的测量条件Table 1Measurement condition of elements注:①PHA 为脉冲高度分析器,LL 为下限,UL 为上限;②Rh K αC 作内标第1期杨丽峰等:X 射线荧光光谱法测定钨矿中主次元素651.4基体效应与谱线重叠校正用熔融法制样虽然消除了粒度效应、矿物效应、静电引起的团聚现象以及在一定程仍需进行基体效应校正。
对于质量分数低W用Ta Lα线作内标,Cu、Zn用铑靶(Rh)Kα线的康普顿散射线作内标,其余组分都用理论α系数校正基体效应。
所用SuperQ软件的数学校正公式为:C i=D i-ΣL im Z m+E i R i+(1+Nj=1Σαij Z j)(1)式(1)中,C i为校准样品中分析元素i的含量(在未知样品的分析中,为基体校正分析后分析元素i的含量);D i为分析元素i的校准曲线截距;Lim 为干扰元素m对分析元素i的谱线重叠干扰校正系数;Zm为干扰元素m的含量或计数率;Ei为分析元素i校准曲线的斜率;Ri为分析元素i的计数率(或与内标线的强度比值);Zj为共存元素的含量或计数率;N为共存元素的数目;α为基体校正因子;i、j、m分别代表分析元素、共存元素和干扰元素。
1.5工作曲线建立与校正人工合成40个工作标准样品,按照相应的制备方法,建立标准样品,测量各样品的净强度,用回归法建立工作曲线。
工作曲线的各校准参数见表3,分析钨矿中WO3的工作曲线见图1。
2结果与讨论2.1检出限根据表1中各分析元素谱线的测量时间,按下式计算各元素检出限LD:LD=32姨MLbTb姨(2)式(2)中:M为单位含量的计数率(灵敏度,CPS/%);Lb为背景计数率;Tb为峰值及背景的总测量时间。
检出限和样品的基体有关,不同的样品因组分和质量分数不同,散射线背景强度也不同,结果见表2校准样品中各元素的含量范围Table2Concentration range of components in calibration samples图1WO3标准工作曲线Fig.1WO3standard working curve66地质调查与研究第32卷表4。
2.2方法的精密度用某一钨矿工作标样A080331-10平行制备10个熔融片,从统计学角度对测量的结果进行分析。
由表5中的精密度(RSD )数据可知,制样的重现性好。
2.3方法的准确度用未参加回归的国家一级标样GBW07284和人工配置标样A080331-10和A080505-6的验证,由表6结果可见,测定结果与标准值符合。
3结语采用熔融法制样,理论系数α校正基体效应,X 射线荧光光谱法测定钨矿中主、次量元素,方法简便、快速,经济且减少环境的污染。
X 射线荧光光谱应对WO 3分段处理分析,即低含量段和高含量段分别进行分析,本文只对低含量段;分析钨矿中较轻元素Na 与Mg 的特征波长较长,对之测量深度较浅,故对制样时一定防止尘埃污染,更不可用手触摸,并且制样结束后即时测量,以免影响主元素的测量精度。
分析元素S 熔融温度上升1150℃可能造成挥发,而M o 预氧化过程中也有少量挥发。
Pb 在空气很容易生成PbO 保护膜,在高温时Pb 大量挥发。
故本文没对Pb 测定。
本实验人工配制标样,而钨矿组成较复杂,故WO 3值存在一定误差。
参考文献:[1]吴荣庆,张燕如.关于对钨矿行业实现宏观调控的政策建议.中国钨业.2006,21(6):6-8.[2]Josefine de Gyves,M ontserrat Baucells,Cardellach E,et al.Direct Determination of Zinc,Lead,Iron and Total Sulphur in Zinc Ore Concentrates by X-Ray Fluorescence Spectrometry [J ].Analyst.1989,114(5):559-562.[3]N.Sen ,N K.Roy ,A K.Das.Determination of molybdenum andtungsten at trace levels in rocks and minerals by solvent extraction and X-ray fluorescence spectrometry.[J ].Talanta,June,1989,36(6):697-699.[4]童晓民,赵宏凤,张伟民.熔片X 射线荧光光谱法测定矿物中钨和钼.冶金分析.2007,27(5):5-9.[5]陈丕通.X 射线荧光光谱法测定钨单矿物及钨矿中的钨、表5精密度实验结果Table 5Experiment results for precision注:平均值为10次测定结果;P 2O 5是用钨矿另一工作标样A080505-6测定表3工作标准样品的各校准参数Table 3Each of calibration parameterin the standard sample表4元素检出限Table 4Detection limits of elements第1期杨丽峰等:X 射线荧光光谱法测定钨矿中主次元素67Determination of Major and Minor Elements in Tungsten Ores byX-ray Fluorescence SpectrometryYANG Li-feng 1,2,LI Xiao-li 2,LI Guo-hui 3,AN Shu-qing 2Abstract :An analysis method is developed to measur the major and minor elements in tungsten ores by x-ray fluorescence spectrometry with preparing fusion bead.The national standard substance is used for calibration samples.The matrix effect is corrected using the theoretical alpha coefficients and Compton scattered radiation as internal standard.The results are consistent with certified values.The precision experiment shows that the precision of method is 0.371%~6.806%(RSD ,n=10)for the major and minor elements.This method works simply,rapidly,economicaly with entironmental protection.Key words:XRFS;glass flux sheet;fusion reagent;tungsten ore(1.Chinese Academy of Geological Sciences,BeiJing 100037,China ;2.Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources,TianJin 300170,China ;3.Institute of Geophysical and GeochemicalExploration,langfang HeBei 065000,China )表6分析结果对照Table 6Comparison of analytical results注:表中标样值仅给出了部分组分的结果;ND 未检出锰、铁和铌.[J ].分析化学.1985,13(7):542-544.[6]王再田,牛素琴,邓虹.XRF 光谱测定钨精矿WO 3(%)简便方法.[J ].光谱学与光谱分析.1999;19(1):93-94.[7]陈茂祺,符斌.X 射线荧光光谱法测定矿石中的钨和钼.[J ].分析化学.1984;(5):384-386.68地质调查与研究第32卷。