X射線熒光光譜法測定硫鐵礦選礦尾砂中主量元素含量

周成洪 蔡常新

摘 要：確定了用X射線熒光光譜法測定硫鐵礦選礦尾砂中主量元素含量的最佳測定條件，該方法簡單、條件易控制，SiO2、Al2O3、CaO、MgO元素的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別達(dá)到0.40%、0.78%、3.6%、5.9%。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)證明，采用本方法測定，準(zhǔn)確度較高，操作方便，結(jié)果令人滿意。

關(guān) 鍵 詞：X射線熒光光譜法;硫鐵礦選礦尾砂;主量元素

中圖分類號：O 657.34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1671-0460（2015）06-1441-02

Determination of Major Elements Contents in Residue of Processing

Pyrite Ore by X-ray Fluorescence Spectrometer Method

ZHOU Cheng-hong， CAI Chang-xin

（Yunfu Institute of Quality and Metrology Supervise Test of Guangdong Province， Guandong Yunfu 527300，China）

Abstract： The optimum analytical conditions for determining major elements contents in residue of processing pyrite ore by X-ray fluorescence spectrometry were established. The RSD was 0.40%， 0.78%， 3.6% and 5.9% for silicon oxide， alumina oxide， calcium oxide and magnesium oxide， respectively. This method is characterized by simple operation， rapid analysis speed， and reliable and stable results.

Key words： X-ray fluorescence spectrometry methods; residue of processing pyrite ore; major elements

硫鐵礦選礦尾砂[1]為浮選硫鐵礦所殘余的廢棄物，由石英、碳酸鹽等礦物組成，主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO等，其資源量較大，堆放成本較高，需要進(jìn)行綜合利用。硫鐵礦選礦尾砂中SiO2、Al2O3、CaO、MgO的測定目前無相應(yīng)的檢測方法，本法用X射線熒光光譜法測定硫鐵礦選礦尾砂中SiO2、Al2O3、CaO、MgO含量具有制樣相對簡單、分析速度快、確度較高、重復(fù)性較好、分析含量范圍寬、一次可測定多種組分等優(yōu)點(diǎn)。X-射線熒光光譜法作為一種實(shí)時(shí)、在線分析，在工業(yè)生產(chǎn)、分析研究中的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)中眾多領(lǐng)域的分析手段之一[2-6]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原理

采用熔融玻璃片法，用無水四硼酸鋰和偏硼酸鋰的混合熔劑熔融樣品，加硝酸銨作為氧化劑，用溴化鋰和碘化銨為助熔劑和脫模劑，在熔樣機(jī)中熔樣，然后冷卻，制成玻璃樣片，用X射線熒光光譜儀進(jìn)行測定，根據(jù)特征譜線強(qiáng)度計(jì)算待測元素的成分含量。

1.2 儀器與試劑

X射線熒光光譜儀。型號：帕納科PW4400/40。

熔樣機(jī)。型號：GHB-K1。

鉑金坩堝（95%Pt+5%Au）。規(guī)格：30 mL。

混合熔劑： Li2B4O7（AR）與LiBO2（AR），按比例2：1配比，在700 ℃灼燒2 h。

氧化劑：硝酸銨（AR）。

脫模劑：溴化鋰溶液（25 g/L）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 試樣的制備

將硫鐵礦選礦尾砂試樣磨細(xì)，粒度應(yīng)小于7 4μm，放置于（105±5）℃烘箱中烘干3～5 h，取出后放置干燥器中冷卻至室溫。

1.3.2 分析方法

稱取硫鐵礦選礦尾砂試樣（0.600 0±0.000 2 g）與混合熔劑（6±0.001）g置于鉑金坩堝內(nèi)，加（0.3±0.0l）g硝酸按、0.5 mL脫模劑，攪拌均勻，放入高頻熔樣機(jī)內(nèi)，在650～700 ℃下氧化5 min，1 050 ℃下熔融10～15 min，待形成32 mm大小的玻璃樣片后，冷卻，則可成片。放入X-射線熒光光譜儀中測量待測元素的X射線強(qiáng)度。

1.3.3 儀器參數(shù)的選擇

X射線熒光光譜儀的測量條件見表1。

1.3.4 儀器漂移校正

通過監(jiān)控樣測量來進(jìn)行儀器漂移校正。

1.3.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

選擇成分與硫鐵礦選礦尾砂相近的國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)樣品繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，每個(gè)元素都應(yīng)選擇一個(gè)具有足夠的含量范圍且有一定梯度的標(biāo)準(zhǔn)系列。標(biāo)準(zhǔn)樣片的制備，應(yīng)按照1.3.1及1.3.2步驟進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 測量時(shí)間的影響

X射線熒光光譜法測定硫鐵礦選礦尾砂中主量元素含量，要考慮硫鐵礦選礦尾砂中低含量元素（CaO、MgO）的穩(wěn)定性，適當(dāng)延長測量時(shí)間對改善方法的準(zhǔn)確性有一定作用。

2.2 測定結(jié)果的準(zhǔn)確度

按照本實(shí)驗(yàn)方法，采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確度試驗(yàn)，測定結(jié)果見表2。從表2可知，4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品中SiO2、Al2O3、CaO、MgO最大測定誤差分別為：-0.32%、0.26%、-0.08%、0.05%。四個(gè)樣品最大測定誤差均在國家標(biāo)準(zhǔn)允許誤差范圍以內(nèi)，說明本方法具有較高的準(zhǔn)確度。

表1 X射線熒光光譜儀的測量條件

Table 1 X-ray fluorescence spectrometer measurement conditions

表2 準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果

Table 2 The accuracy of the determination result %

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果

Table 3 The precision of the determination result %

2.3 測定結(jié)果的精密度

按照本實(shí)驗(yàn)方法，對方法的精密度進(jìn)行試驗(yàn)，在重復(fù)性測定條件下對一個(gè)樣品測定10次，測定結(jié)果見表3。由表3可以看出，SiO2、Al2O3、CaO、MgO四種組分的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.40%、0.78%、3.6%、5.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差較好。

3 結(jié) 論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法是一種準(zhǔn)確度較高、重復(fù)性較好、方法快捷的測定硫鐵礦選礦尾砂中SiO2、Al2O3、CaO、MgO等主量元素含量的方法，值得大力推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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