X射線熒光光譜法測(cè)定石灰石中SiOCaO、MgO含量修改稿子子

1、X射線熒光光譜法測(cè)定石灰石中SiO2、CaO、MgO 含量王曉雯（中國(guó)鋁業(yè)河南分公司 河南 鄭州450041）摘要：本文采用硼酸鑲邊襯底制備石灰石樣片，用波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜儀測(cè)定石灰石中SiO2、CaO、MgO含量。本方法測(cè)量準(zhǔn)確度、精密度較好，所得結(jié)果與化學(xué)分析結(jié)果 一致。關(guān)鍵詞：X射線熒光光譜法，石灰石1前言石灰石是生產(chǎn)氧化鋁的主要原料之一，其中SiO2、CaO、MgO含量一直采用滴定、比色等原始的化學(xué)分析方法進(jìn)行測(cè)定1，分析方法繁瑣，人為影響因素大，且勞動(dòng)強(qiáng)度大， 分析周期長(zhǎng)，越來越不能夠適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的需求。本文采用硼酸鑲邊襯底制 備石灰石樣片2，用波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜

2、儀測(cè)定石灰石中SiO2、CaO、MgO含量， 解決了制約氧化鋁生產(chǎn)快速發(fā)展的“瓶頸”問題。2實(shí)驗(yàn)儀器及方法2.1儀器及測(cè)量條件S4 Explorer型X射線熒光光譜儀，銠靶光管，功率 1kW，德國(guó)Bruker AXS公司制造，測(cè)量條件見表1 OHERZOG HTP40型半自動(dòng)壓片機(jī)，德國(guó) SIEMENS公司生產(chǎn)。表1元素的測(cè)量參數(shù)例元糸SiCaMg分析譜線Ka 1Ka 1Ka 1光管條件20kV，50mA50kV，20mA20kV，50mA準(zhǔn)直器(dg)0.460.230.46分光晶體PETLiF200OVO-55計(jì)數(shù)器F.C.F.C.F.C.譜峰角度(2) 9108.850113.03720

3、.740測(cè)量時(shí)間(s)601060注：F.C為流動(dòng)計(jì)數(shù)器2.2試劑工業(yè)硼酸；標(biāo)準(zhǔn)樣品：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品。2. 3試樣：在110 C下干燥2h，粒度不大于74卩m。2.4試樣制備稱取5g石灰石樣品和7g硼酸，在壓片機(jī)中壓片。壓力 200kN，保壓時(shí)間20s。3結(jié)果與討論3.1測(cè)量和基體效應(yīng)的校正按所定的測(cè)量條件測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品的 X射線熒光強(qiáng)度，按隨機(jī)分析軟件 Spectra Plus中的可變理論a影響系數(shù)法進(jìn)行回歸及基體效應(yīng)的數(shù)學(xué)校正2，見公式(1):Ci=slope Xi+K) x (1+ a ij xCj)式中：Ci、Cj測(cè)量元素和影響元素的濃度；slope、K標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率和截距；li測(cè)量元素的

4、X射線熒光強(qiáng)度；a ij 可變理論a影響系數(shù)。Si、Ca、Mg三種元素相互產(chǎn)生基體效應(yīng)的影響，因此在測(cè)量其中任一種成分時(shí)，要 同時(shí)對(duì)其它兩種元素進(jìn)行基體效應(yīng)的校正。3.2樣片制備條件的影響工業(yè)硼酸容易吸潮且雜質(zhì)含量相對(duì)較高，因此使用前應(yīng)先進(jìn)行干燥，防止所制樣片開 裂，并避免樣片表面粘有硼酸，影響準(zhǔn)確測(cè)量。3.3精密度實(shí)驗(yàn)對(duì)同一樣片重復(fù)測(cè)量10次，得到儀器測(cè)量精密度；同一樣品制十個(gè)樣片進(jìn)行測(cè)量， 得到方法測(cè)量精密度，見表2。表2儀器測(cè)量精密度和方法測(cè)量精密度（%）化合物SiO2CaOMgO儀器測(cè)平均值1.8251.082.43量精密標(biāo)準(zhǔn)偏差0.000.020.00度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.140.040

5、.10方法測(cè)平均值2.3452.620.37量精密標(biāo)準(zhǔn)偏差0.010.170.01度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.580.321.54從上表可以看出，所選用的波長(zhǎng)色散型X射線熒光光譜儀適合于石灰石樣品的日常雜質(zhì)含量分析，且已達(dá)到常規(guī)化學(xué)分析方法的要求（化學(xué)分析的允許偏差為SiO2: 0.07 0.10% ; CaO : 0.30% ; MgO : 0.03 0.10% ）。3.4分析結(jié)果對(duì)照按選定的測(cè)量條件對(duì)11個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)定，與化學(xué)分析結(jié)果對(duì)照見表3表3實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照（%）序號(hào)XRF分析化學(xué)分析SiO2CaOMgOSiO2CaOMgO11.0452.951.431.1752.771.5321.8551.55

6、1.981.8451.142.1332.2450.452.672.1450.182.7541.5651.142.221.6451.372.2551.3052.211.841.4151.871.9661.4652.491.431.6051.901.3771.1553.870.481.1553.760.4691.1253.410.861.1252.980.88105.2148.971.745.3148.641.70110.8354.150.610.7853.840.554結(jié)論1） 粉末壓片X射線熒光光譜法測(cè)定石灰石中的 SiO2、CaO、MgO，測(cè)量準(zhǔn)確度、精密 度較好。2） 采用硼酸鑲邊襯底壓片，制樣簡(jiǎn)單快速，樣片結(jié)實(shí)且表面平整，適于XRF法分析。3）各成分的測(cè)量精密度已達(dá)到化學(xué)分析方法的要求。4）使用XRF法測(cè)定石灰石樣品，可大大縮短分析時(shí)間，減少人為影響因素，提高分析效 率。參考文獻(xiàn)GB 3286.1（1）中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一一石灰石、白云石化學(xué)分析