锰矿中金属样品检测方案(能散型XRF)

中国化工贸易China Chemical Trade第1期2013年1月实验分析152中国化工贸易 China Chemical TradewWw.chemmedia.com.cn中国化工信息网 X荧光光谱仪在锰矿分析中的应用前景 熊 刚 .(云南省蒙自矿业有限责任公司，云南蒙自 661100) 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lh， 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、Sio，、AI，0、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：286.183/298.793/240.397/157.597/74.497/3.618；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<0.1；含量范围在10~20%，变异系数<0.3；含量范围1~10%，变异系数<1；含量范围 0.01~1%，变异系数<3的要求，稳定性好。 3.测试条件的选择 由表3X荧光光谱仪测试结果与化学滴定方法结果值比较发现X荧光分析结果精确度和准确度都非常好。且X荧光光谱仪测试实验操作方便，快捷，效率高。由表3可见大部分X荧光测定值比化学分析滴定值偏小，原因可能是： 3.1在耐火材料X-荧光分析制样过程中的的熔融温度、熔融时间、溶剂的性质、稀释比、脱模剂的选择、试样片表面的光洁度及试样烧失量等因素影响。 3.2试样的基体效应：即颗粒效应，矿物效应和元素间效应。这些效应也会在X荧光光谱方法中带来实验误差。 3.3其他影响。由于原料来源复杂，产品生产工艺不同，添加物的不同相互影响会造成个别数据点偏离造成的系统误差。 四、结论 耐火材料广泛应用于高温行业中，目前耐火材料前沿研究主要集 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荧光光谱普测定锰矿的最佳工作条件。轻元素 SiOAlo，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/llal5/lla65)和三个不同生产试样进行化学法、玻璃片-X荧光光谱法与亏片-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 ) ( ]谢忠信，赵宗玲.X射线光谱分析[ML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[岩矿测试，2007.13] ) 000 000 中于低碳、环保、节能、长寿、优质、高效的新技术、新工艺和新产品。本文选取38个电熔镁砂进行化学研究，通过X荧光光谱方法与传统的化学滴定方法测试MgO含量进行比较发现X荧光光谱测试方法符合检验精确度要求，且方便快捷，今今将迅迅发展。 我们今后将立足于耐火材料新型检测方法的研究和应用。与世界先进技术和标准接轨。力求资源利用最大化、安全事故最小化、环境污染最小化、生产效益最大化。 ( 参考文献 ) ( [1]GB/T5069-2007 镁铝系耐火材料化学分析方法 ) ( 12]高山娇.耐火材料中 MgO 含量的X-射线荧光光谱分析辽宁建材，2010.9：46. ) ( I3]梅小平.镁质耐火材料的X-射线荧光光谱分析IJ理化检验，2005.2：41. ) ( 作者简介：高山娇， (198 3 -)女，辽宁抚顺人，就职于辽宁省产品质量监督检验院，工程 师，研究方向：耐火材料。 ) X 荧光光谱仪 (x R F) 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。