減少熒光儀對燒結(jié)礦分析誤差的措施

楊 光

（河北省唐山市中厚板材有限公司，河北 唐山 063000）

1 儀器測量參數(shù)的選擇

熒光分析儀確定后，儀器的各種參數(shù)的選擇也相當重要，選擇好參數(shù)對今后減少分析數(shù)據(jù)誤差和延長儀器的使用壽命都起到很好的作用[1]。

（1）X射線管電流電壓的選擇。高電壓對重元素的激發(fā)有利，高電流有利輕元素的激發(fā)。同時根據(jù)燒結(jié)礦質(zhì)量控制所測量的主要元素（Si，F(xiàn)e，Ca，Mg）的特點，我們選擇電壓為50kV，電流為50mA，既照顧到了重元素Fe、又兼顧到輕元素Mg。

（2）探測器偏壓的選擇。探測器偏壓是根據(jù)給探測器和前置放大器的工作電壓。選擇較高電壓有利于提高信號強度，但會對探測器的使用壽命造成影響[2]。

（3）抽真空時間的選擇。這種參數(shù)從儀器安裝調(diào)試時，就必須確定，并不得輕易改變。因為在做標準曲線時標樣分析條件要與今后分析實際樣品的條件嚴格保持一致，否則將影響分析數(shù)據(jù)的準確性[3]。抽真空時間可根據(jù)真空泵功率的大小以及所要求達到的真空狀態(tài)確定，一般以達到指定真空度所需要時間加上10S為宜，因為時間過長將影響分析速度。我們選擇40S作為預抽真空時間。

2 樣品制備過程參數(shù)的選擇

樣品制備過程是造成樣品分析誤差的最大來源，主要方法有壓片法和熔融法，這兩種方法相比，壓片法不僅能大大縮短分析時間，還能有效降低實驗成本，我廠在滿足分析檢驗要求的情況下，采用粉末樣品壓片法制得分析試樣。

（1）樣品研磨時間的選擇。樣品研磨的作用主要是為了消除樣品基本效應(yīng)和顆粒效應(yīng)，另一方面是便于樣品壓片成型。研磨時間太短，樣品的比表面積低，不利于分析數(shù)據(jù)的準確；時間太長，則影響到樣品的及時分析。

化學檢驗人員對粉末樣品的分析數(shù)據(jù)通過濕法化學分析長時間監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)，粉末壓片法中粒度效應(yīng)對SMX-12型X-射線光譜儀的分析結(jié)果有極大的影響，而樣品所需的粒度主要通過研磨來完成，研磨時間過短會導致試樣粒度較大，達不到分析要求，研磨時間過長易造成試樣團聚現(xiàn)象（見表1）。

試樣濕法化學分析值為∑Fe54.96；SiO26.05；CaO 10.70；MgO 2.85。

由試驗數(shù)據(jù)得知，同等質(zhì)量的燒結(jié)礦，用同一臺振動磨樣機不同時間的研磨時。樣品∑Fe含量分析在研磨60s與240s時波動范圍為0%～1.25%，SiO2在研磨60s與240s時波動范圍為0%～0.19%，CaO在研磨60s與240s時波動范圍為0%～0.11%，MgO在研磨60s與240s時波動范圍為0%～0.05%。

通過上述實驗數(shù)據(jù)得知，粉末狀試樣的粒度大小對SMX-12型X-射線光譜儀的分析結(jié)果有極大的影響，有些元素分析數(shù)據(jù)隨著研磨時間增加，有些元素分析數(shù)據(jù)隨著研磨時間減少，但總的趨勢是在研磨時間為120s附近時，儀器組分析數(shù)據(jù)趨近相對穩(wěn)定。由于時間選的過長影響生產(chǎn)，于是我們將研磨時間選定為120s，對試樣進行研磨。

（2）樣品壓片量的選擇。粉末樣品粒度一經(jīng)確定后，就是壓制每個片時粉末樣品重量的控制了，由于在一定的壓力大小下，粉末樣品重量的多少直接影響片子的表面致密度，為此我們對一定粒度、一定壓力下樣品壓片重量對分析數(shù)據(jù)的影響進行了實驗，小于5g粉末樣品不足壓制成片，大于11g也無法壓片（見表2）。

通過上述實驗數(shù)據(jù)得知，粉末樣品壓片重量的大小對分析數(shù)據(jù)影響很大，壓片樣品重量我們選為7g。

（3）制樣壓力的選擇。在樣品制備過程中壓力的選擇非常重要，關(guān)系到分析樣片的致密度、牢固程度、檢測試樣各元素的強度、保存的期限等等。考慮到制備樣品的硬度及表面質(zhì)量，我們選擇30t為樣品制備時的壓力，然后用30噸壓力的壓片機進行壓片，保壓時間20s，壓制成片，在SMX-12型X-射線光譜儀上進行組分析，在對儀器進行漂移校正、偏差校正，得出實驗分析數(shù)據(jù)，后通過濕法化學分析跟蹤驗證，結(jié)果比較理想。

（4）共存元素干擾的扣除。共存元素的干擾是指在測定過程中分析元素的譜線和其它元素的譜線部分重疊，從而影響分析元素譜線的強度。有些干擾元素與分析元素譜線重疊較大，直接影響分析結(jié)果的測試，因此準確分析試樣必須扣除干擾元素的影響，本實驗室采用基體校正系數(shù)扣除干擾元素的影響。基體校正公式為：

SMX-12多通道同時分析型波長色散X-射線光譜儀通常采用分析含量進行計算，所以選擇大寫字母校正模式。基本步驟為：輸入標準物質(zhì)的含量—建立工作曲線的高、低標—建立分析程序—建立漂移、校正、含量分析的任務(wù)—曲線回歸—確定各元素曲線的參數(shù)。燒結(jié)礦中CaO，MgO成分的分析沒有共存元素的干擾，所以不需要進行干擾元素的扣除。

總之，通過大量的濕法化學分析數(shù)據(jù)和儀器的操作軟件，消除分析元素的共存元素的干擾，最終使儀器分析方法中基體校正系數(shù)與校正曲線常數(shù)、準確度、相關(guān)系數(shù)滿足分析要求。

3 結(jié)語

通過對以上各種造成熒光分析數(shù)據(jù)誤差原因的分析，以及采取相關(guān)的減少熒光分析數(shù)據(jù)誤差的對策，確定最佳參數(shù)和最佳的管理措施，我廠熒光多年來運行正常穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準確可信，大大縮短分析周期，為生產(chǎn)提供質(zhì)量服務(wù)保證，更創(chuàng)造了無法估計的經(jīng)濟效益。