X射線熒光分析技術(shù)在冶金分析中的應(yīng)用

鄭美玲

摘要：我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，帶動(dòng)了X射線熒光分析技術(shù)在冶金分析當(dāng)中應(yīng)用的進(jìn)步，其應(yīng)用范圍和應(yīng)用效率也在進(jìn)一步提升，對(duì)于冶金領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展也起到了巨大的推動(dòng)作用。本文主要分析了X射線熒光分析技術(shù)的其中鮮明特點(diǎn)和在冶金分析中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并簡(jiǎn)單闡述了該項(xiàng)分析技術(shù)的應(yīng)用步驟。

關(guān)鍵詞：X射線熒光分析技術(shù);冶金分析;應(yīng)用

引言：伴隨著X射線熒光分析技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，該項(xiàng)分析技術(shù)在我國(guó)冶金、化工、石油等多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。因?yàn)檫@種分析技術(shù)只有譜線簡(jiǎn)單、干擾較小、背景較低、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，所以在業(yè)界領(lǐng)域的分析當(dāng)中占據(jù)著不可替代的位置。本文重點(diǎn)分析了X射線熒光分析技術(shù)在冶金分析當(dāng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和詳細(xì)應(yīng)用，希望對(duì)廣大冶金領(lǐng)域從業(yè)者對(duì)X射線熒光分析技術(shù)的進(jìn)一步研究起到一定的幫助。

一、X射線熒光分析技術(shù)的特點(diǎn)

X射光熒光分析技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用主要在于對(duì)礦石中成分進(jìn)行分析，進(jìn)而根據(jù)分析的成果來(lái)?yè)襁x資源優(yōu)厚的礦區(qū)，從而后續(xù)的選礦流程能夠精準(zhǔn)、秩序進(jìn)行，X射光熒光分析技術(shù)在這一工作環(huán)節(jié)當(dāng)中的應(yīng)用，主要是運(yùn)用島津MXF-2400型X熒光分析儀來(lái)完成銅原礦、銅精礦、硫精礦、硫鐵礦等多固體粉末狀元素的分析工作。因?yàn)檫@種X射光熒光技術(shù)有著高度的精準(zhǔn)性和效率性，因此該技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升后續(xù)選礦工作的準(zhǔn)確性和效率。

這項(xiàng)工作主要要求以下幾個(gè)方面：選礦流程是一個(gè)非常復(fù)雜且多變量的一個(gè)綜合工藝流程，因此為了對(duì)選礦中有用元素的含量有著充分的了解與掌握，就要全面分析礦材中粉末等各種成分;X射線熒光分析技術(shù)相比較傳統(tǒng)的濕法分析法來(lái)說(shuō)，避免了接觸多種化學(xué)試劑以及化學(xué)儀器，工作量大、效率較低，對(duì)環(huán)境以及工作者造成負(fù)面影響的難題，能夠有效完成冶金行業(yè)對(duì)于礦石成分進(jìn)行準(zhǔn)確分析的工作要求。X射線熒光法分析技術(shù)主要可以分為兩大類型：能量色散X射線熒光技術(shù)以及波長(zhǎng)色散X射線熒光技術(shù)分析。這幾種分析技術(shù)在不同的工作條線下進(jìn)行應(yīng)用能夠凸顯出不同的特點(diǎn)[]。

島津MXF-2400型X射線熒光分析技術(shù)在冶金行業(yè)的選礦流程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾種：①具備世界上先進(jìn)的250μm微區(qū)分布成像分析功能，從而達(dá)到更高水平的分析程度。色譜譜線相對(duì)簡(jiǎn)單，受到外界干擾相對(duì)較少，在分析的過(guò)程中相較而言也比較簡(jiǎn)便易行，在保障高度準(zhǔn)確性的前提下，從主元素到雜質(zhì)元素同時(shí)無(wú)損分析36種元素。不僅可同時(shí)分析36種元素，再加上單道掃描型分光器可同時(shí)處理48種元素，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)X射線熒光裝置難以做到的數(shù)ppm級(jí)的高靈敏度、高精度分析。②適合原材料、新材料、產(chǎn)品的研究及管理等分析，可對(duì)多種樣品進(jìn)行從微量到高含量的分析，僅需約1分鐘即可完成1個(gè)樣品中36種元素的定量分析，由于儀器整機(jī)的高穩(wěn)定性充分保證了全自動(dòng)無(wú)人管理分析，可以節(jié)省人力與運(yùn)行費(fèi)用。③適用于生鐵、礦石、鉛合金、銅合金等各類元素的分析，而在選礦流程中所應(yīng)用的分析對(duì)象主要在于固體粉末狀鐵、銅、鉛、鋅、鎢等金屬元素的分析[]。

二、X射線熒光分析技術(shù)在冶金選礦流程中的應(yīng)用

通過(guò)在選礦的過(guò)程中合理運(yùn)用X射線熒光分析技術(shù)，能夠高效的完成對(duì)樣品中所含多種金屬元素含量的精準(zhǔn)測(cè)量，在獲取一定的固體粉末狀的各種元素后，發(fā)揮X射線的分析優(yōu)勢(shì)，對(duì)于其中的熒光強(qiáng)度變化進(jìn)行線性回歸分析，從而進(jìn)一步建立數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦石中所含有用元素的精準(zhǔn)分析。

（1）標(biāo)定

在應(yīng)用X射線熒光分析儀器進(jìn)行檢測(cè)工作開始前，首先應(yīng)當(dāng)做好的就是試樣的標(biāo)定工作。首先，要在選定的相同物料中對(duì)于其中所蘊(yùn)含著的不同的元素含量進(jìn)行測(cè)量，并將分析結(jié)果準(zhǔn)確記錄下來(lái)。其次，應(yīng)當(dāng)盡可能的完善模型的選擇，將測(cè)量所得分析結(jié)果輸入模型，從實(shí)現(xiàn)對(duì)于樣品系數(shù)的精確計(jì)算。最后，對(duì)分析工作所有得出的最終結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比。在試樣標(biāo)定的實(shí)際工作過(guò)程當(dāng)中，對(duì)其中的各元素含量進(jìn)行化學(xué)分析，這是標(biāo)定數(shù)據(jù)高效、準(zhǔn)確進(jìn)行的前提。所以，對(duì)于檢測(cè)樣品中的各種元素含量，展開回歸線性運(yùn)算就顯得非常重要。

（2）樣品采集

所采集樣品的質(zhì)量將直接決定著X射線熒光分析儀器對(duì)于該樣品最終檢測(cè)后成果的精準(zhǔn)度的，所以，要在進(jìn)一步完善浮選工藝的前提下，結(jié)合所檢測(cè)礦石的特點(diǎn)，合理優(yōu)化樣品采集設(shè)備也尤為重要，如此才能夠?yàn)閄射線熒光分析技術(shù)的有效應(yīng)用奠定前提。例如礦區(qū)所涉及的主要產(chǎn)品是銅和鐵元素時(shí)，就要選用60個(gè)左右的基準(zhǔn)樣品，并對(duì)樣品中的銅以及鐵元素進(jìn)行標(biāo)定，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)于鋅元素和鉛元素的篩選強(qiáng)度，從而經(jīng)過(guò)調(diào)整構(gòu)建完善的數(shù)學(xué)模型。將最后得到的數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)室所得數(shù)據(jù)相對(duì)比分析，我們不難看出，X射線熒光分析儀器所得出數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果誤差值相對(duì)更低，對(duì)于礦石中銅、鐵、鋅等元素的分析更為精細(xì)、準(zhǔn)確，這就為后續(xù)的浮選控制工作奠定了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

三、X射線熒光分析技術(shù)的進(jìn)一步完善

我們當(dāng)前所投入使用的MXF-2400型波長(zhǎng)色散型X射線熒光光譜儀從儀器的硬件與軟件在許多細(xì)節(jié)都進(jìn)行了改進(jìn)，使得儀器的可靠性與可操作性更進(jìn)一步提高，增加了世界先進(jìn)的250μm微區(qū)分布成像分析功能，從而達(dá)到更高水平的寫精準(zhǔn)分析水平。相比較傳統(tǒng)X射線熒光裝置難以做到的數(shù)ppm級(jí)的高靈敏度、高精度分析來(lái)說(shuō)，MXF-2400型波長(zhǎng)色散型X射線熒光光譜儀能夠在保障分析數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性的前提下同時(shí)進(jìn)行36種元素的分析，大大提升分析工作的效率。同時(shí)，因?yàn)樵擁?xiàng)儀器具備了高度自動(dòng)化分析技術(shù)，且配制了單道掃描型分光器，相較于以往的分析技術(shù)而言更為節(jié)省人力與時(shí)間。

結(jié)束語(yǔ)：如文中所述，本文闡述了X射線熒光分析技術(shù)在冶金選礦流程當(dāng)中各元素分析當(dāng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和幾種鮮明特點(diǎn)，只有進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)分析技術(shù)，在冶金分析當(dāng)中應(yīng)用的重視度，才能夠進(jìn)一步推動(dòng)該項(xiàng)分析技術(shù)的有效性和準(zhǔn)確率的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]王祎亞，王毅民，鄧賽文，高新華，梁國(guó)立，張中. 中國(guó)微束X射線熒光分析技術(shù)應(yīng)用評(píng)介[J]. 光譜學(xué)與光譜分析，2020，40（06）：1728-1734.

[2]顧卿贇. X射線熒光分析技術(shù)在寶鋼煉鐵和煉鋼原材料驗(yàn)收中的應(yīng)用[J]. 寶鋼技術(shù)，2019，（04）：26-30+36.

[3]劉玉純，林慶文，馬玲. X射線熒光光譜技術(shù)在地質(zhì)分析中的應(yīng)用及發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 化學(xué)分析計(jì)量，2019，28（04）：125-131.

[4]馮佳. X射線熒光分析技術(shù)在塔東碳酸鹽巖定量分析中的應(yīng)用探討[J]. 西部探礦工程，2019，31（05）：35-39.