X 射线荧光光谱法在铁矿石检测中的应用摘要：采用 X 射线荧光光谱法测定铁矿石中的 SiO2 、Al2O3 、P 、Mn 、CaO 、 MgO 、Ti 、Cu 、Zn 等 9 个组分，以 Li2B4O7 做熔剂熔融制样，以 22 个铁矿石标 准物质建立标准曲线，用经验校正法校正模式进行回归校正与传统化学分析方 法相比，该法对铁矿石中元素的测量结果满意，方法快速、简便、准确、精密度 好关键词： X 射线荧光光谱法；熔融制样；铁矿石；经验校正法 1.引言铁矿石是钢铁工业的主要原料，随着我国钢铁工业的迅猛发展，我国铁矿石 的进口量猛增，传统的化学分析方法由于操作繁琐、周期长等原因，已经远远不 能满足快速检测的需求 X 射线荧光光谱法由于其快速、准确等优点已在铁矿石 的检测中得到广泛的应用金山店矿业公司作为武钢的矿山基地，面对采购的矿石原料来源比较广，为 了消除铁矿石由于矿种、粗细带来的矿物效应、粒度效应等不均质效应给检测带 来的难度，降低基体效应的影响，采用对一份重量的样品添加一定比例重量的熔 剂的玻璃熔片法来预处理样品大量的实验数据表明，建立的方法可以快速测定 铁矿石中多种杂质元素，消除了制样和仪器稳定性所带来的误差，而且测量结果 的准确度和精密度高。
2.实验部分2.1 仪器与试剂理学 Rigaku ZSX Primus Ⅱ波长色散扫描式 X 射线荧光光谱仪，配有端窗式 Rh 靶 X 光管， 4kW，配有 LiF200 、LiF220 、PET 、RX25 、Ge 共 5 块晶体；TNRY-02AX 荧光光谱分析专用全自动熔样机，洛阳特耐实验设备有限公司； 易事特 JSW— 10kVA 精密净化交流稳压电源；冷却循环水机 LX —S65 — BSP，北京合同创业科技有限公司；铂-黄合金坩埚（95%Pt+5%Au）： 30mL，常熟市常宏贵金属公司； 盘式振动研磨仪 RS200，碳化钨研磨罐 100ml ，德国莱驰公司； 电子天平， CP225D，精密度达万分之一，德国赛多利斯公司；无水四硼酸锂， AR ，洛阳特耐实验设备有限公司，碘化钾， AR，配置 400mg/ml 溶液：准确称取碘化钾 40g 于 250ml 烧杯中， 加水溶解，定容于 100ml，储存于 100ml 棕色滴瓶中2.2 元素测量条件ZSX Primus Ⅱ使用端窗 Rh 靶 X 射线管，根据 Rh 靶 X 光管对轻元素的测量条 件，当元素序号 Z≤23 时，选择最佳管电压 30—50kV 和管电流 60—75mA；当元 素序号 Z＞23 时，则选择管电压 50— 60kV 和管电流 40— 60mA。
由此来确定各元 素的最佳测量条件（见表 1）表 1 测量条件2.3 玻璃熔片制备通过对熔融玻璃片法制样条件的多次试验，选择以下熔样方法：准确称取 0.7000g 经烘干的铁矿石样品，置于预先盛有 8.0000g Li2B4O7 熔剂的铂黄坩埚中， 用牛角勺混匀，加入 4ml 碘化钾溶液做脱模剂，放入全自动熔样机中进行熔融铸 模（熔融条件设定见表 2），供 X 荧光分析检测表 2 全自动熔样机程序设定2.4 工作曲线的建立根据生产实际工作中要求检测的铁矿石样品各组分浓度范围，按所定的实验 条件测量不同含量铁矿石标准物质中所含各元素的 X 射线荧光强度，采用分析软 件 ZSX 进行线性回归经验校正法（标准样品比较法）原理：利用荧光 X 射线测 量强度与浓度之间的关系曲线，并根据未知样品的荧光 X 射线强度进行定量分析 校正程序用于建立经验校正法中的校正曲线，完成标准样品的测量以后，用校正 程序对各组分进行计算，以做好定量分析准备校正计算的设置包括回归公式、 背景扣除方法、基体校正方法等各公式中的常数项见计算公式当样品数少时， 有的公式不能使用选项中的〈使用计算值〉用于计算基体校正系数，不在此进 行选择。
Wi=A×Ii3+B×Ii2+C×Ii+DWi 表示浓度或膜厚， Ii 表示 X 射线强度表 3 Si 、Al 元素校正曲线3.结果与讨论3.1 分析方法的精密度取铁矿石标准物质 W88302 按要求熔取 10 个样片，用XRF 法测定各组分含量， 通过统计处理，计算出各组分含量的平均值（x）、标准偏差（s）和相对标准偏 差（RSD），列于表 4表 4 精密度试验3.2 铁矿石样品分析为验证方法的准确性和适用范围，应用本法测量标准物质和不同矿区的铁矿 石样品，由表 5 结果可见，测量值与参考值（标准值）或化学法测定值符合良好表 5 实际样品分析4.结语本法采用 X 射线荧光光谱法测定铁矿石中 SiO2 、Al2O3 、P 、Mn 、CaO 、MgO、 Ti 、Cu 、Zn 等 9 个组分，被测元素的含量范围可从常量到微量，对不同品位、不 同种类的铁矿石分析具有较高的实际应用价值与传统化学分析方法相比，分析 结果的精密度和准确度较高玻璃熔片法制样简单，减少了人为误差，该分析方 法可在接样后 30 分钟之内报出分析结果，减少了分析人员的劳动强度，满足了 生产的快速需要。
参考文献：[1]GB/T6730. 62- 2005，铁矿石；钙、硅、镁、钛、磷、锰、铝和钡含量的测 定；波长色散 X 射线荧光光谱法[S].[2]SN/T0832- 1999，进出口铁矿石中铁、硅、钙、锰、铝、钛、镁和磷的测 定；波长色散 X 射线荧光光谱法[S].[3]BertinEP. X 射线光谱分析导论[M]. 高新华，译.北京：地质出版社， 1981： 327- 332.[4]李国会，卜维，樊守忠. X 射线荧光光谱法测定硅酸盐中硫等 20 个主，次， 痕量元素[J]. 光谱学与光谱分析， 1994 ，14 （1）： 105- 110.[5]GB/T6730. 1～58- 1986，铁矿石化学分析方法.作者简介：孙兴军，本科学历， 2008 年 7 月毕业于长安大学，理化检验助理 工程师，在武钢资源集团金山店矿业有限公司生产服务中心从事产品质量管理工 作。