有色金屬礦石化學成分鑒定中X射線熒光光譜分析法的應用研究

施雁超

（云南省金沙礦業股份有限公司科研所，云南 昆明 654100）

經濟不斷發展，各行各業的經營建設均離不開有色金屬礦石資源的使用。但開發建設效率不高且技術應用存在局限，即將具備有色金屬礦石化學成分鑒定有效性功能的X射線熒光光譜分析法，作為有色金屬礦產資源開發建設工作的重點，促進經濟快速發展背景下的礦業發展水平。

1 研究有色金屬礦石化學成分鑒定中X射線熒光光譜分析法應用的現實意義

X射線熒光光譜分析法，以其模型方法運用，成功確定了有色金屬礦石中的元素熒光強度，還能通過繪制成圖，使信息能夠以更為直觀的狀態為礦石資源的開發建設人員提供可靠數據。研究人員應對以往分析鑒定情況進行統計，即在掌握該鑒定分析法應用控制要點前提下，更好地作用于實踐[1]。

2 有色金屬礦石化學成分鑒定中X射線熒光光譜分析法的應用要點

2.1 明確X射線分析原理

有色金屬礦石化學成分鑒定工作采用的X射線，其作為電磁波的一種，不僅能夠為化學成分的鑒定提供電力、衍射以及熒光作用，還具備較強的穿透能力[2]。當鑒定工作開始，X射線的帶點離子就可對物質發起轟擊，并在此過程中與礦石物質進行能量交換。能量交換過程產生的輻射能，主要分為兩種，即連續光譜與特征光譜。前者起于波長最短，即作用強度會因波長變化而對譜線造成影響。后者，由于其組成為：若干同波長且具有高強度效果的X射線，有色金屬礦石鑒定人員應將X射線的衍射現象功能利用起來，經單色器對測元素特征譜線進行分光鑒定作業，進而從復雜的譜線環境中脫離出來。

2.2 鑒定元素定性

經分析，部分元素定性鑒定的步驟主要為三步，首先，鑒定人員根據彩金標準的體積選擇樣品面罩與視野光欄。當晶體衍射波譜被探測器接受后，就可結合布拉格定律與莫塞萊定律，來對2θ譜圖中的異常元素進行甄別。其次，選擇0.5mm視野光欄，并按照測量條件運用元素分布分析法進行元素定性鑒定。最后，根據分析數據信息對元素異常分布圖形進行繪制，并與上一步獲得的CCD照片確定礦物所在位置。

2.3 鑒定元素定量

有色金屬礦石的化學成分中元素組成為：S、Mn、Ca、Fe、Cu、Pb、W、Zn與Mo。上述礦物元素的定量鑒定過程，需對礦石標本進行磨片、切割以及拋光成光片的鑒定處理。對于測量參數的選擇，不僅要保證難激發元素譜線強度充足，還要保證射線管理的工作壽命。這里的測量參數是指，工作電流、工作電壓以及功率。

3 有色金屬礦石化學成分鑒定中X射線熒光光譜分析法的應用實例分析

以黑鎢、白鎢精礦的實驗原始樣品為例，為提高化學成分鑒定的準確性采用X射線熒光光譜分析法。如下內容，為具體鑒定過程。

3.1 試樣處理與制法

該類礦石樣品具有均勻性差特點，因此，對原始試樣進行多次粉碎縮分均勻混合。即將試樣放置在110℃烘箱中2h，以去除其內部與表面孔隙的水分，并用球磨機圓盤震動粉碎機粉碎過200目篩。試驗溶液狀態樣品的制作，應先利用濾紙技術制成薄樣，以降低對基體效應的影響。如此，就可使分析法運用測試形態具有曲線范圍廣的特點。

3.2 實驗儀器與系統選擇

礦石樣品實驗使用的分析儀器為，帕納課公司生產的PW2426型色散X光射線熒光光譜分析儀。其內部構件由準直器面罩、初級鋁箔片以及流氣探測器等組成。由于本化學成分鑒定實驗X射線光管采用Be作為端窗型出口窗材料，能夠滿足大部分元素的鑒定需求，特別是對于輕元素的定性、定量鑒定。值得注意的是，為避免雜質線X射線管造成干擾影響，進而獲得高質量的原級譜線。需在樣品與射線管間放置濾光片。基于試樣元素組成，鑒定實驗人員選用具有高衍射強度、高分辨率且通用性強的LiF202晶體、具備無次級發射功能的PE200晶體以及PX-3晶體，來實現分光色散系統的運用控制目標。對探測氣體流氣式正比計數器的選用，將適用性作為依據實現10%CH4與90%Ar氣體的鑒定目標。

3.3 鑒定結果驗證

求取X射線熒光光譜檢出限有校正曲線法時，即使是在低含量標樣的情況下做出的校正曲線，也可算出零含量，即熒光強度。如下為具體計算公式：

公式中，a表示為：校準曲線截距；b表示為：校準曲線斜率；T表示為：測量時間（s）。

精密度鑒定結果的驗證，需在鎢礦石標本中選取2件進行連續12次的測定，以計算出鎢礦石主要組分的測定結果，即平均值、相對偏差以及標準偏差。有色金屬礦石化學成分鑒定，可將初級熔融試樣，經粉碎研磨成粉后利用壓片法獲得膜片。當兩種制樣方法結合起來使用，所獲得的效果是最為顯著的。即在高純物質人工合成標準樣品條件下，建立了鎢精礦及各種伴生元素的含量鑒定方法。

4 結語

綜上所述，X射線熒光光譜分析法在有色金屬礦石化學成分鑒定中的應用要點為：明確X射線分析原理、元素定性鑒定方法以及元素定量鑒定方法，來使光譜分析法的運用效果充分發揮出來。在實踐過程中，礦石樣品試樣獲取的質量，是保證鑒定分析精準度、準確度的關鍵。研究人員需將壓片法與初級熔融試樣結合起來，以確定X射線熒光光譜分析法不受實驗過程不合理問題影響而降低礦物化學成分的鑒定結果。

[1]郭軍鋒.探討鐵礦石檢測中鈷內標X射線熒光光譜分析法的運用[J].中國金屬通報,2017(08):126-127.

[2]裴彥.關于X射線熒光光譜法在地質樣品檢測中的應用研究[J].世界有色金屬,2017(05):216-218.