X射線熒光光譜分析法測定鎂砂成分的研究

韓春梅，龔宜勇，韓麗華，楊 志

（天津鋼管集團股份有限公司技術中心，天津300301）

X射線熒光光譜分析法測定鎂砂成分的研究

韓春梅，龔宜勇，韓麗華，楊 志

（天津鋼管集團股份有限公司技術中心，天津300301）

論述了X熒光光譜測定鎂砂組成的分析方法。通過對標樣進行繪制工作曲線，對曲線進行校正，用理論α系數校正基體效應和譜線干擾系數L校正譜線重疊影響。修正后曲線的離散度（RMS）和品質系數（K）有明顯改善，線形較好，分析結果準確度和精密度高，操作十分簡便、快速。

X熒光光譜法；鎂砂；分析方法

1 引言

鎂砂是一種冶煉耐火材料，主要以鎂的氧化物、鋁的氧化物、鈣的氧化物、硅的氧化物以及鈦和鐵的氧化物為主的礦物[1]。鎂砂制品中的化學成分的檢測主要采用濕法分析，雖然經典濕法分析的準確性高，但由于分析周期冗長，成本高，無法滿足生產需求[2]。本文采用X熒光光譜法分析鎂砂中的主要氧化物，取樣量少，絕對靈敏度高，分析速度快，且節約成本。研究表明，X熒光光譜法準確度與精密度滿足要求，且滿足生產需要，因此得以廣泛應用。

本文主要采用基本參數法和理論α系數法進行定量分析，測定鎂砂中MgO、Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2，準確度和精密度較高。

2 實驗部分

2．1 儀器測量條件

實驗使用荷蘭帕納克科公司的AXios X射線熒光光譜儀，X光管中陽極是金屬Rh材料，最大功率 4 kW，有 LiF200、PX1、Ge（111）、PE002、InSb111晶體。為了分析準確，對各個元素的分析條件包括元素的激發、分析線、背景位置、干擾譜線、分析晶體、準直器、探測器和PHD等做好仔細的實驗。本文主要對鎂砂中MgO、Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2進行研究分析，其分析元素測量條件見表1。2．2 樣品的制備

樣品粒度為200目左右的鎂砂標準樣品經105℃條件下烘干1 h，于加滿硼酸的鋁杯中，于400 kN壓力下壓制10 s。待分析樣品與標準樣品相同條件下制備。粒度及制樣時間一致。

2．3 校準樣品的選擇

為了分析準確，應選擇標準樣品與待分析樣品具有相似類型，即在結構、礦物組成、粒度和化學組成上相似，且標準樣品中各元素應具有足夠寬的含量范圍和適當的含量梯度。本分析方法選擇6個標準物質繪制工作曲線，元素含量有一定梯度，見表2。

3 結果與討論

3．1 工作曲線的繪制及校正

由標準樣品中各個元素MgO、Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2，依據表1的分析條件，以分析強度為橫坐標，標準含量為縱坐標繪制分析曲線。繪制的分析曲線受譜線重疊效應的干擾及基體干擾，各個元素的離散度（RMS）和品質系數（K）較大。本文利用儀器提供的經驗系數和理論α系數的數學校正模式校正各元素分析線間的互相干擾和共存元素間的吸收-增強效應的影響,工作曲線方程為：

式中：D為截距；E為斜率；R為計數率；M為基體影響系數。經過校正后，曲線的離散度（RMS）和品質系數（K）得到明顯改善。

式中：n為標樣數；k為線性回歸相關系數；Cchem為標樣給定標準值；Ccak為擬合曲線計算值；Co為加權因子（Co=0．1%）；K為品質系數，RMS為離散度。

表3列出了回歸計算后的校正參數。各個元素未校正前其離散度較大，線性差，經譜線校正和經驗α系數校正后線性明顯改善。

3．2 方法的精密度、準確度

選擇標鋼進行10測量，計算平均值，求的該方法的相對標準偏差，并與其標準值比較，結果令人滿意，準確度高，見表4。用標準物質BH0116-3a，應用本分析方法進行測量10次。驗證此方法精密度，測量結果見表5，表明儀器的精密度好。

表1 待分析元素測量條件

表2 標鋼分析元素線性范圍

表3 分析元素校準參數

表4 方法的準確度

表5 方法的精密度

4 結論

通過對標樣進行繪制工作曲線，并對曲線進行校正，用理論α系數法和經驗系數法進行修正，修正后曲線的離散度（RMS）和品質系數（K）有明顯改善，線形較好，分析結果精密度好，準確度高。

[1] 馬秀艷，尹琴．鎂砂中元素分析方法的改進 [J]．冶金分析, 2004，10（24）：282-284．

[2]苗國玉，杜建民，董中華．鎂砂的粉末直接壓片法X射線熒光光譜分析法[J]．冶金分析，2001，2（21）：53-54．

Study on Magnesite Composition Measurement with X-ray Fluorescence Spectrometry

HAN Chun-mei,GONG Yi-yong,HAN Li-hua and YANG Zhi
(Technology Center of Tianjin Pipe[Group]Corporation,Tianjin 300301,China)

The analyzing method of X-ray fluorescence spectrometry for magnesite composition measurement is explained．Working curve is plotted for the reference material and corrected．Theoretical coefficient α is used to correct matrix effect and spectral line interference coefficient L,to correct the influence of line overlapping．After correction,the discrete (RMS)and quality coefficient(K)of the curve are improved obviously and good line profile is obtained．This method shows high accuracy and precision and fast speed,and is easy for operation．

X-ray fluorescence spectrometry;magnesite;analyzing method

10．3969/j．issn．1006-110X．2014．02．027

2013-09-15

2013-10-12

韓春梅（1979—），女，碩士，工程師，主要從事化學分析方面的研究工作。