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國產(chǎn)順序掃描式波長色散XRF光譜儀在鋁土礦主次量元素檢測中的應(yīng)用
鋁土礦實(shí)際上是指工業(yè)上能利用的,,以三水鋁石,、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石的統(tǒng)稱。鋁土礦的應(yīng)用領(lǐng)域有金屬和非金屬兩個方面,,其中最重要的用途是:鋁工業(yè)中提煉金屬鋁,、做耐火材料、研磨材料,、化學(xué)制品及高鋁水泥原料等,,用量占世界鋁土礦總產(chǎn)量的90%以上。
鋁土礦的測定
鋁土礦的主要成分為Al?O?,、SiO?和Fe?O?,,還伴生有MgO、Na?O,、P?O?,、CaO、TiO?,、K?O,、V?O?和MnO等多種次要成分。鋁土礦主次成分的準(zhǔn)確測定,,可為鋁土礦的地質(zhì)找礦,、礦石質(zhì)量評價、生產(chǎn)工藝的確定,、資源綜合利用以及成礦地質(zhì)過程研究等提供技術(shù)支持,。X射線熒光光譜法因制樣簡單、測定快速,、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn),,在鋁土礦主次成分含量分析中獲得廣泛應(yīng)用。
鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司自主研發(fā)的CNX-838型順序掃描式波長色散X射線熒光光譜儀,,配備有:
1) 端窗Rh靶,、薄鈹窗(76 µm)、60 kV/4kW的X射線源,;
2) 可配LiF200、LiF220,、Ge111,、PET和XS55多層膜等分光晶體;
3) 流氣正比探測器(FPC,,工作氣體為P10氣體)和NaI閃爍體探測器(SC),雙512道MCA,;
4) θ-2θ雙獨(dú)立測角儀驅(qū)動系統(tǒng)(精度0.0002º),;
5) 48位自動進(jìn)樣器;
6) 通過分光晶體和測角儀系統(tǒng)的搭配組合,,測試元素范圍可涵蓋B(5)~U(92),。
鋁土礦樣品制備
X射線熒光光譜法測定鋁土礦主次元素含量,,采用熔融制樣,,減少因顆粒度、礦物效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)等不均勻性造成的影響,。根據(jù)《YS/T 575.19-2021鋁土礦石化學(xué)分析方法 第19部分:灼減量的測定重量法》,,鋁土礦中灼減量的測定條件為1075℃,燒失60min,,樣品灼減量與標(biāo)定值接近,。
熔融制樣:準(zhǔn)確稱取0.7000g試樣(燒失后的樣品),7.0000g四硼酸鋰(33%)+偏硼酸鋰(67%)混合熔劑,,置于鉑金坩堝并混合均勻后,,加入5滴15%溴化鋰溶液,,于高頻熔樣機(jī)中,1050℃熔融10min,,制備樣片,。
鋁土礦校正曲線繪制
選用中鋁鄭州研究院GSB04-2194-2008氟化鋁GLK01-06、GLK08-10標(biāo)準(zhǔn)樣品,,以及中原標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心GSB 04-1703-2004,、GSB 04-1704-2004,且加入兩個巖石樣品GBW07106(GSR-4)和GBW07107(GSR-5)繪制工作曲線,。待測組分測量范圍由標(biāo)準(zhǔn)樣品含量范圍決定,,見表1,。測定組分校正元素與校正曲線算法,,見表2。
表1:標(biāo)準(zhǔn)樣品含量范圍
測定Al?O?,、SiO?和Fe?O?的工作曲線如下:
表2:測定組分校正元素與校正曲線算法
精密度和準(zhǔn)確度
以不參與工作曲線的氟化鋁GSB04-2194-2008 GLK07(以下簡稱GLK07),,重復(fù)測定11次,進(jìn)行儀器精密度測試,。以不參與工作曲線的GLK07和GSB 04-1705-2004,,進(jìn)行準(zhǔn)確度試驗,檢測結(jié)果,,見表3和表4,。
表3:測定GLK07中主次元素含量(單位:%)
采用熔融制樣繪制的工作曲線,測定GLK07主次元素,,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15-7.06%,,儀器精密度良好。
表4:測定準(zhǔn)確度結(jié)果(單位:%)
以不參與工作曲線的GLK07和GSB 04-1705-2004進(jìn)行準(zhǔn)確度試驗,,結(jié)果表明,,測定結(jié)果與標(biāo)定值的結(jié)果相近,絕對差值為0.00-0.23%,,測定結(jié)果可靠,。
小結(jié)
采用國產(chǎn)自主研制的波長色散X射線熒光光譜儀器測定鋁土礦中主次元素含量,儀器精密度和準(zhǔn)確度良好,,方法可靠,。