稀釋劑粉末壓片-X射線熒光光譜法測定銻礦石中銻及主量組分

王干珍 王子杰 郭臘梅 嚴(yán) 慧

(湖南省地質(zhì)測試研究院，長沙 410007)

稀釋劑粉末壓片-X射線熒光光譜法測定銻礦石中銻及主量組分

王干珍 王子杰 郭臘梅 嚴(yán) 慧

(湖南省地質(zhì)測試研究院，長沙 410007)

利用X射線熒光光譜儀結(jié)合稀釋劑粉末壓片法來測定銻礦石中銻及主量組分。通過稀釋劑的加入，減弱了樣品的基體效應(yīng)。人工配制了一系列具有濃度梯度的樣品來解決標(biāo)準(zhǔn)樣品個數(shù)偏少的問題。方法簡便、實(shí)用，具有較高的精密度和準(zhǔn)確度，測定結(jié)果滿足實(shí)際工作需要。方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.19%～2.0%，與常規(guī)分析結(jié)果基本一致。

X射線熒光光譜法；銻礦石；稀釋劑粉末壓片法

0 前言

銻是一種重要的戰(zhàn)略物資，已被廣泛用于生產(chǎn)各種阻燃劑、橡膠、涂料、陶瓷、半導(dǎo)體元件、醫(yī)藥及化工等領(lǐng)域。銻成礦能力較強(qiáng)，不僅能富集成單一礦床，還常在多金屬礦床中以硫銻化合物出現(xiàn)。現(xiàn)行的銻礦石中銻的測定方法操作程序繁雜，耗時耗力[1]。而X射線熒光光譜法具有分析范圍廣、元素多、分析時間短、重現(xiàn)性好、精度高、制樣相對簡單的特點(diǎn)，因此在各個分析領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[2-3]。

在X射線熒光光譜法中，控制、減少或校正基體影響是得到可靠結(jié)果的關(guān)鍵因素之一，對于基體變化比較懸殊的樣品尤其如此。通常采用熔融制樣法能較好地消除基體效應(yīng)對待測元素的影響[4-6]。但由于銻礦石中硫、砷、鉛、銅、鋅元素的含量較高，這會對制樣的鉑金坩堝造成比較大的損害，所以采用粉末壓片法來測定銻礦中的銻及主量組分，為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果，通過向樣品中加入稀釋劑硼酸來減少基體效應(yīng)，并加入吸收緩沖劑氧化鑭來保持樣品總質(zhì)量吸收系數(shù)穩(wěn)定[7]。

1 實(shí)驗部分

1.1 儀器和試劑

La2O3(分析純)，硼酸(分析純)。

壓力機(jī)：YYY-40壓樣機(jī)(長春光學(xué)精密機(jī)械研究所)，用聚乙烯環(huán)固邊，直接壓樣。

ZSX PrimusⅡ型X射線熒光光譜儀(日本理學(xué)，波長色散)：端窗銠靶X射線管(功率4 kW)。測量條件見表1。

1.2 樣品的制備

稱取500 mg樣品，500 mg La2O3和2.5 g硼酸在瑪瑙研缽中充分混合均勻，在15 MPa壓力下保持15 s，壓成直徑30 mm的圓片，待測。壓制完成的試料片放入干燥器內(nèi)保存，防止吸潮和污染。測定時，只能拿試料片的邊緣，避免測定面被玷污。

表1 各元素測定條件

1.3 工作曲線的繪制

鑒于現(xiàn)有銻礦石國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)很少，無法滿足建立工作曲線所需的樣品數(shù)要求。為解決這一問題，研究選取GSS、GSD、GSR以及多金屬礦石系列一級標(biāo)準(zhǔn)樣品來繪制工作曲線。并將GBW07279、GBW07280與GBW07317以不同比例混合以配制待測元素含量具有一定梯度的校準(zhǔn)樣品序列，見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)樣品組分含量范圍

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品混合的均勻性

由于稱取的樣品量較少，有必要檢測樣品是否充分混合均勻。選取GBW07279和GBW07317按照1∶4的比例制備12個樣品來驗證樣品的均勻性，結(jié)果見表3。由表3可知，12個樣品中各元素的強(qiáng)度基本一致，可見樣品混合均勻性良好，符合實(shí)驗要求。

表3 樣品均勻性檢驗結(jié)果

2.2 方法的檢出限

檢出限和樣品的基體有關(guān)，不同的樣品因其組分和含量不同，散射的背景強(qiáng)度、元素的靈敏度都會發(fā)生變化，因而檢出限也不同。方法的檢出限(3倍空白標(biāo)準(zhǔn)偏差)見表4。

表4 各成分的檢出限

2.3 方法的準(zhǔn)確度與精密度實(shí)驗

為了驗證方法的可靠性，選取上述12個樣片，用本方法測定各組分含量，計算各組分含量的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，分析結(jié)果見表5。精密度與準(zhǔn)確度符合“DZ/T0130—2006”中巖石礦物中樣品化學(xué)成分分析要求。

2.4 方法比對

將本法應(yīng)用于4個實(shí)際銻礦石樣品分析，將分析結(jié)果與常規(guī)化學(xué)分析法進(jìn)行對比，結(jié)果見表6，可知，本分析方法分析結(jié)果與常規(guī)化學(xué)分析方法結(jié)果基本相吻合，相對誤差較小。

表5 方法精密度和準(zhǔn)確度結(jié)果

表6 實(shí)際樣品分析結(jié)果

3 結(jié)論

采用稀釋劑粉末壓片-X射線熒光光譜法測定銻礦石中銻及主量組分。方法快速、準(zhǔn)確、精密度好，為礦石的常規(guī)分析提供了一條有效途徑，極大地提高了生產(chǎn)效率，適合實(shí)際分析檢測應(yīng)用。

[1] 中華人民共和國國土資源部. GB/T 15925-2010銻礦石化學(xué)分析方法 銻量測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.

[2] 章連香,符斌.X-射線熒光光譜分析技術(shù)的發(fā)展[J].中國無機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2013,3(3):1-7.

[3] 張勤,樊守忠,潘宴山,等. X射線熒光光譜法測定多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查樣品中主次痕量組分[J].巖礦測試(RockandMineralAnalysis),2004,23(1):19-24.

[4] 李國會,卜維,樊守忠.熔融法X射線熒光光譜法測定硅酸鹽樣品中的硫等20個元素[J].光譜學(xué)與光譜分析(SpectroscopyandSpectralAnalysis),1994,14(1):105-110.

[5] 李小莉.熔融制片-X射線熒光光譜法測定錳礦樣品中主次元素[J].巖礦測試(RockandMineralAnalysis),2007,26(3):238-240.

[6] 袁家義.X射線熒光光譜熔融制樣法測定鈦鐵礦中主次量組分[J].巖礦測試(RockandMineralAnalysis),2007,26(2):158-159,162.

[7] 陳和樂. 礦石中銻錫的X射線熒光光譜分析[J].礦冶工程(MiningandMetallurgicalEngineering),1986,6(1):40-43.

Determination of Antimony and Main Components in Antimony Ores by X-Ray Fluorescence Spectrometer with Diluent-Pressed Powder Pellet

WANG Ganzhen,WANG Zijie,GUO Lamei,YAN Hui

(HunanProvinceGeologicalTestingInstitute,Changsha,Hunan410007,China)

A method for the determination of antimony and main components in antimony ores using diluent-pressed powder pellet method was established by X-Ray fluorescence spectrometry. The matrix effects were reduced by adding a diluent. A series concentration of homemade samples was used to solve the problem of lacking standard samples. This method is simple and practical, and has high precision and accuracy. It can meet the requirements of actual work. The relative standard deviation (RSD) is 0.19%～2.0%, and the obtained resluts were consistent with the results of the conventional chemical analytical methods.

X-Ray fluorescence spectrometry; antimony ores; diluents-pressed powder pellet method

10.3969/j.issn.2095-1035.2016.01.006

2015-10-14

2015-12-08

國土資源部公益性行業(yè)科研專項(201211056)資助

王干珍，女，高級工程師，主要從事分析測試技術(shù)及管理工作。E-mail：1345817528@qq.com

O657.34；TH744.15

A

2095-1035(2016)01-0022-04