X射線熒光光譜分析在我國(guó)鐵礦石分析中的應(yīng)用

陳美芳，黃光明，江冶，侯鵬飛

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇南京210018)

X射線熒光光譜分析在我國(guó)鐵礦石分析中的應(yīng)用

陳美芳，黃光明，江冶，侯鵬飛

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇南京210018)

系統(tǒng)介紹了20世紀(jì)90年代以來X射線熒光光譜分析(XRF)在我國(guó)鐵礦石分析中的應(yīng)用，包括粉末壓片法和熔片法兩種最基本的分析手段，主要內(nèi)容集中在熔片—波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜分析法在我國(guó)鐵礦石分析方面的測(cè)試技術(shù)，重點(diǎn)介紹了熔劑的類型、配比、熔片方法、熔融溫度以及鈷內(nèi)標(biāo)的使用，同時(shí)介紹了基體效應(yīng)校正、譜線重疊校正等方面的內(nèi)容。

X射線熒光光譜分析;粉末壓片法;熔片法;鐵礦石;鈷內(nèi)標(biāo)

0 引言

鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的主要原料。隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)鐵礦石的進(jìn)口量猛增。傳統(tǒng)的鐵礦石分析通常采用濕法分析，分析周期長(zhǎng)，操作繁瑣，成本也高。隨著X射線熒光光譜分析儀和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，XRF以其快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)已在鐵礦石的檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。筆者就20世紀(jì)90年代以來，XRF在我國(guó)鐵礦石分析中的應(yīng)用作了較為系統(tǒng)的介紹。

1 粉末壓片法XRF測(cè)定鐵礦石

粉末壓片法以操作簡(jiǎn)單、分析快速的優(yōu)點(diǎn)在XRF分析中被廣泛應(yīng)用，有學(xué)者同樣應(yīng)用于鐵礦石分析。華佑南(1990)采用人工配制標(biāo)樣粉末法測(cè)定鐵帽樣品中As、Sb和Bi。以天然基物加入標(biāo)準(zhǔn)，即先通過半定量分析，選一個(gè)較典型的天然鐵帽樣品，然后以此為基體，按需要分別加入一定量的As、Sb、Bi等元素，配制成系列標(biāo)準(zhǔn)。采用峰側(cè)背景校正法，掃描后選定As、Sb和Pb、Fe為正偏角背景(Pb、Fe用作譜線重疊和基體校正)，Bi為負(fù)偏角背景。用模擬實(shí)際鐵帽樣品基體配制標(biāo)樣，并在采用RhKα康普頓散射線作內(nèi)標(biāo)校正基體效應(yīng)的同時(shí)，再用回歸分析求出鐵的經(jīng)驗(yàn)α系數(shù)作二次基體效應(yīng)校正。元素Pb對(duì)Bi和As有譜線重疊干擾，可直接采用鐵帽模擬標(biāo)樣作基體，分別加入不同量的干擾元素，測(cè)出強(qiáng)度、求出干擾系數(shù)。胥成民等(1998)用粉末壓片法測(cè)定進(jìn)口鐵礦石中的主、次量元素，并進(jìn)行了樣品粒度與壓片時(shí)間的影響試驗(yàn)，認(rèn)為通過0.045 mm(320目)的礦樣在99%以上，粒度大小及粒度分布基本一致，加壓時(shí)間超過3min，F(xiàn)e的X射線熒光強(qiáng)度值已趨于穩(wěn)定。與熔融法比較，熔片和壓片的制樣標(biāo)準(zhǔn)偏差相當(dāng)一致，能滿足化學(xué)分析的精度要求。Sn是鋼鐵成分中五大有害元素之一，李偉樞等(1998)和常玉文(2003)用粉末壓片法測(cè)定鐵礦石中的Sn，以Rh靶的康普頓散射線強(qiáng)度為內(nèi)標(biāo)，方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確。

楊紅等(2003)研究了壓片法分析鐵礦石中As含量的方法。Pb的Lα線對(duì)As的Kα1，2線的干擾比較明顯。若用AsKα1，2線作為分析譜線，應(yīng)考慮扣除Pb的干擾。PbLβ譜線較單純，普通鐵礦石中幾乎不存在其他譜線對(duì)其的干擾，可用PbLβ對(duì)AsKα1，2線進(jìn)行校正。AsKβ1，3線也比較單純，附近沒有干擾峰，可直接作為測(cè)定的分析譜線。但AsKβ1，3線的譜線強(qiáng)度僅為AsKα1，2譜線強(qiáng)度的22%，相對(duì)強(qiáng)度弱。在含量不太高時(shí)，背景干擾顯得較突出，會(huì)對(duì)分析結(jié)果造成一定的影響，因此對(duì)As含量較低的礦石，還是選擇AsKα1，2譜線比較有利。特別是用虛擬元素法測(cè)定，其分析準(zhǔn)確度較采用Kβ1，3線有一定的提高，這是一個(gè)較新的分析思路。

2 熔融法XRF測(cè)定鐵礦石

粉末壓片法不能消除不同顆粒間的礦物組成差別和顆粒大小差別，20世紀(jì)50年代，加拿大學(xué)者Claisse創(chuàng)立了玻璃熔片X射線熒光測(cè)定法以來，熔融法在鐵礦石分析中得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)樣品在熔劑中的稀釋情況，基體效應(yīng)有不同程度的減小，特別是二次熒光、三次熒光強(qiáng)度減小得更多。

在熔劑的應(yīng)用上，不同的學(xué)者采用了不同的策略，單獨(dú)用Li2B4O7的有高文紅等(2002)，用10∶1的熔樣比，1 050℃熔融制樣測(cè)定鐵礦中的Fe、Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、P、S 9個(gè)組分，發(fā)現(xiàn)隨著稀釋率的增加，高含量成分的精密度增加，同時(shí)低含量成分由于其熒光強(qiáng)度的急速下降而精密度下降較大，故采用10∶1的熔樣比;另選用NaI作為脫模劑時(shí)，隨著脫模劑用量的增加，玻璃片越容易剝離Pt-Au坩堝，但其成形性越差，所以選用10 mg的加入量，以兼顧成形性及剝離度。

添加氧化劑可以提高熔融效果和熔片質(zhì)量。胥成民等(1999)采用4.000 0 g Li2B4O7，取試樣0.400 0 g，400 g/L的LiNO30.5 mL，20 g/L的NH4I 0.4 mL，1 150～1 120℃熔融，測(cè)定了鐵礦石中的8個(gè)主、次量元素，并用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法進(jìn)行基體校正，其結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)樣品的推薦值吻合。林忠等(2003)則用0.800 0 g試樣加8.000 0 g Li2B4O7混勻，再加60 mg/mL LiBr溶液1 mL和220 mg/mL的LiNO3溶液0.50 mL于1 150℃的馬弗爐中熔融，測(cè)定鐵礦石中的Fe、Si、Ca、Al、P、Mg、Mn和Ti。根據(jù)Rh靶X光管對(duì)輕元素測(cè)量條件，當(dāng)元素序號(hào)Z≤23時(shí)，選擇30～40 kV的管電壓和60～75 mA的管電流;當(dāng)元素序號(hào)Z＞23時(shí)，選擇50～60 kV的管電壓和40～60 mA的管電流。選擇Lachance-Trail校正模式進(jìn)行譜線的重疊校正及吸收增強(qiáng)效應(yīng)的校正，校正后TFe的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.203，其他元素的標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.01～0.001之間。徐永宏(2003)用10.000 0 g灼燒并冷卻后的Li2B4O7與1.000 0 g試樣及0.600 0 g NH4NO3混勻，加入3滴NH4I溶液(20 g/100 mL)，在1 180℃進(jìn)行熔融測(cè)定鐵礦石中Fe、Mn等8個(gè)元素，采用理論系數(shù)校正和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)校正，測(cè)定結(jié)果與推薦值相近。郭東升等(2004)用6.000 0 g的Li2B4O7，0.600 0 g試樣，0.400 0 g NaNO3，0.050 0 g NH4I混勻，再滴加3～5滴LiBr溶液于1 100℃熔融16min，測(cè)定了鐵礦石中TFe和S，方法可行。邢春會(huì)等(2009)以無水Li2B4O76.000 0 g，KI 0.200 0 g，KNO30.100 0 g于Pt-Au坩堝中，準(zhǔn)確稱取試樣0.600 0 g混勻，在800℃下預(yù)燒3min，然后于1 250℃下熔融9min，測(cè)定鐵礦石中Fe、Si、Ca、Mg、Al、Mn、P等元素。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，在800℃進(jìn)行預(yù)燒3min后檢測(cè)樣品中的FeO及金屬Fe，結(jié)果顯示，80%左右的FeO轉(zhuǎn)化為Fe2O3，基本沒有金屬Fe存在。同時(shí)，在預(yù)熔狀態(tài)下加入飽和KNO33～5滴，將處在Fe2+及金屬Fe轉(zhuǎn)化為Fe3+，這大大減低了鐵礦石對(duì)坩堝的腐蝕破壞作用。彭會(huì)清等(2009)取0.300 0 g在105℃烘過的顆粒度小于75 μm的樣品、6.000 0 g Li2B407熔劑及1.000 0 g NH4NO3于瓷坩堝內(nèi)，用玻璃棒攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至Pt-Au合金坩堝內(nèi)，加入4滴LiBr飽和溶液，與鑄造模一起放入熔樣機(jī)中，在1 100℃下熔融，測(cè)定了鐵礦石中14種組分，除K2O、P2O5、Ni的RSD小于15%，其余組分的RSD＜4.0%(n=12)。

邊立槐等(2007)取7.500 0 g Li2B4O7加0.500 0 g樣品和1.000 0 g LiNO3混勻，加6～7滴飽和LiBr溶液，1 150℃溫度下熔融15min，制片測(cè)定鐵礦石中的TFe，研究了元素Ba對(duì)鐵的修正作用，發(fā)現(xiàn)元素Ba對(duì)Fe的Kα線有一定的干擾作用，造成了TFe含量測(cè)定中的偏差，為此在制作校準(zhǔn)曲線時(shí)加入了Ba的干擾校正后，校準(zhǔn)曲線的質(zhì)量得到明顯改善，表征曲線精度的指標(biāo)RMS由原來的0.66降低為0.32，測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度也有明顯提高。

李穎娜等(2010)取7.000 0 g Li2B4O7、0.800 0 g試樣混合，加1 mL LiNO3，于700℃下預(yù)氧化10min，然后升溫至1 100℃熔融10min，冷卻后加入0.03 g NH4I，再熔融3min澆鑄成玻璃熔片，采用無標(biāo)樣分析技術(shù)對(duì)鐵礦石中的Pb、As含量進(jìn)行了定量分析，采取增量法制備含Pb、As鐵礦系列標(biāo)樣，采用變化理論α系數(shù)法對(duì)基體效應(yīng)進(jìn)行校正，由此拓展了鐵礦石中元素的檢測(cè)范圍。

采用Li2B4O7和LiBO2混合熔劑熔融，能形成低共熔混合物，而且LiBO2與Fe2O3有更好的相溶性。江海濤等(1991)采用1.000 0 g試樣，與2.400 0 g Li2B4O7，3.600 0 g LiBO2，1.000 0 g NaNO3，0.500 0 g NH4I混勻，于1 250℃熔融20min，測(cè)定鐵礦石中的Fe、Al、Ca、Mg、Si、Mn、S、P等組分，除Fe、S兩元素采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法外，Al、Ca、Mg、Si、Mn、P等元素均采用理論α系數(shù)法進(jìn)行數(shù)學(xué)校正，在較寬的濃度范圍內(nèi)獲得了較為滿意的結(jié)果。張飆飛(2003)取0.300 0 g試樣，加6.000 0 g混合熔劑m(Li2B4O7)∶m(LiBO2)=2∶1，置于坩堝中混合均勻，再滴加LiBr和LiNO3溶液若干。將Pt-Au坩堝置于700℃馬弗爐中預(yù)氧化10min。取出坩堝，冷卻后安裝在Fluxy自動(dòng)熔樣機(jī)上，于1 050℃熔融15min制成熔片，然后測(cè)定鐵礦石中的13個(gè)組分，應(yīng)用SuperQ軟件中的理論系數(shù)法、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法對(duì)各組分進(jìn)行校正，并與其他方法的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，取得滿意的結(jié)果。

范旭紅(2007)取0.680 0 g樣品，2.400 0 g Li2B4O7，4.400 0 g LiBO2，0.100 0 g NH4NO3，放置在Pt-Au坩堝中混勻，加3滴NH4I(10 g/100 mL)，置于熔融爐中熔融20min，測(cè)定鐵礦石中的11種組分，與推薦值吻合。

袁家義等(2007)選用Li2B4O7和Li2CO3的混合型熔劑(Li2B4O73.500 0 g，Li2CO30.500 0 g)，這種熔劑具有非常強(qiáng)的熔解性和良好的流動(dòng)性，可以使用較低的稀釋比(1∶20)，熔融鈦鐵礦測(cè)定其中的11個(gè)主、次量組分。利用COLA校正模式校正基體效應(yīng)(在該模式中使用的理論α系數(shù)由WinXRF軟件計(jì)算)。譜線重疊干擾系數(shù)通過使用多個(gè)校準(zhǔn)樣品，由選用的校正模式回歸求取。BrLα對(duì)A1Kα的重疊干擾通過測(cè)量BrKα，在回歸計(jì)算中利用強(qiáng)度法扣除。該方法同樣適合釩鈦磁鐵礦。楊新能等(2008)用0.300 0 g樣品、5.500 0 g Li2B4O7+ 0.500 0 g Li2CO3混勻，滴加5～8滴200 g/L KI溶液。將坩堝置于1 100℃馬弗爐中，熔融10min，取出，露出堝底旋轉(zhuǎn)趕凈氣泡，充分搖勻，再熔融10min，取出，露出堝底旋轉(zhuǎn)趕凈氣泡，搖勻試樣，再熔融2min成片，測(cè)定鐵礦石中的9種成分，分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值、化學(xué)法的測(cè)定值對(duì)照，符合情況較好。

LiF可用作鐵礦石熔融的助熔劑，與溴化物和碘化物有著不同的作用。李國(guó)會(huì)(1999)取0.150 0 g樣品，6.000 0 g的混合熔劑m(Li2B4O7)∶m(LiBO2)=4.5∶1.0，其中含0.400 0 g的LiF)，1.000 0 g NH4NO3和15 g/L的LiBr溶液1 mL的組合熔融，測(cè)定鉻鐵礦中13種主、次量元素，除元素Ni用RhKα線的康普頓散射線作內(nèi)標(biāo)校正基體效應(yīng)外，其余元素采用由DRALPHA程序計(jì)算的理論α系數(shù)進(jìn)行元素間效應(yīng)的校正，譜線重疊干擾的校正采用含量校正法校正，其分析結(jié)果有較高的準(zhǔn)確度。劉江斌等(2009)稱取0.300 0 g樣品、6.000 0 g混合熔劑Li2B4O7(65)+LiBO2(25)+LiF(10)及1 g NH4NO3，加10 mg NH4Br做脫膜劑，放入瓷坩堝中，攪拌均勻，倒入Pt-Au坩堝，將坩堝置于自動(dòng)熔樣機(jī)中，700℃下預(yù)氧化2.5min，升溫到1 100℃，搖擺及自旋停止后，保持6min，降溫冷卻2min后制成玻璃片，測(cè)定了鐵礦石中的全鐵等9個(gè)組分，使用理學(xué)公司軟件提供的校正曲線和基體校準(zhǔn)一體的回歸方法，分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值和化學(xué)值相吻合，12次測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。潘建華等(2010)取4.500 0 g Li2B4O7、1.000 0 g LiBO2、0.5 g LiF和0.300 0 g鐵礦石樣品，移入Pt-Au坩堝中混勻，滴加6滴200 g/L LiBr溶液，置于熔融機(jī)上于1 100℃熔融10min，測(cè)定Fe等8種組分，用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法回歸校正共存元素間的吸收－增強(qiáng)效應(yīng)和譜線重疊影響，檢測(cè)值與標(biāo)樣推薦值比對(duì)結(jié)果相符。

3 鈷內(nèi)標(biāo)法熔融測(cè)定鐵礦石

內(nèi)標(biāo)法可以補(bǔ)償吸收增強(qiáng)效應(yīng)和儀器的漂移，在理想情況下，內(nèi)標(biāo)元素與待測(cè)元素的特征X射線波長(zhǎng)均位于基體元素吸收限的同側(cè)，兩者的吸收限靠近，基體對(duì)兩者的吸收和增強(qiáng)效應(yīng)基本相同，Co符合做鐵內(nèi)標(biāo)元素的要求。

梁鵬山等(2000)將高純鈷粉和熔劑按m(Co2O3)∶m(Li2BO4)=1∶9混合，熔融制樣后，破碎并研磨至細(xì)粉狀混勻備用。稱取0.500 0 g試樣，與NaNO3、Co內(nèi)標(biāo)一起置于稱量瓶中，混和均勻，轉(zhuǎn)入預(yù)置6.000 0 g Li2B4O7的Pt-Au坩堝中，滴加4滴LiBr，熔融制片，測(cè)定了鐵礦石中的Fe、Si、Al、Ca、Mg，結(jié)果非常理想。崔黎黎(2009)取6.750 g Li2B4O7、0.400 0 g試樣、0.500 0 g Co2O3及1.000 0 g NH4NO3于Pt-Au坩堝中，攪勻后置于馬弗爐中，于700℃預(yù)氧化10min。取出冷卻，加入10滴NH4I溶液(200g/L)，再將坩堝置于馬弗爐中，在1 150℃進(jìn)行熔融，前靜置10min，搖動(dòng)，后靜置5min，取出冷卻，即制成熔融玻璃片測(cè)定鐵礦石中鐵等10項(xiàng)主、次成分，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.10%～7.14%之間。劉春榮(2010)采用0.400 0 g樣品，Co2O30.200 0 g，熔劑Li2B4O78.000 0 g混勻，加50%LiBr 6滴，放入熔融爐中于1 150℃靜止熔融2min，搖擺23min，再靜置1min后進(jìn)行澆注，冷卻2min制作熔片，測(cè)定鐵礦石中的主、次量成分，F(xiàn)e用CoKα線做內(nèi)標(biāo);Si、Al、Ca、Mg等用理論α系數(shù)校正基體效應(yīng)，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值符合。

劉啟新等(2004)用m(Li2B4O7)∶m(Li2CO3)∶m(Co2O3)∶m試樣=6∶1∶0.2∶0.9的比例熔融，測(cè)定鐵礦石中的TFe，F(xiàn)e的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在40%～70%之間的試樣，測(cè)定的絕對(duì)誤差小于0.3%。苗國(guó)玉等(2006)采用混合熔劑Li2B4O7、Li2CO3和Co2O3按比例在1 100℃下熔融，使用KI作脫模劑。把熔融后產(chǎn)物粉碎混勻待用(作為混合劑)。使用混合熔劑Li2B4O7+Li2CO3，加入一定比例的混合劑，加入樣品和脫模劑KI，在960℃熔融15～20min(自動(dòng)搖勻)，制成玻璃片，測(cè)定鐵礦石中的Fe等9種組分。經(jīng)過試驗(yàn)證明，當(dāng)MnO含量小于0.5%時(shí)采用Kα線分析，但MnO含量大于0.5%時(shí)應(yīng)采用Kβ線，同時(shí)，由于CoKα強(qiáng)度較大，為了減小測(cè)量誤差，最好衰減CoKα強(qiáng)度;另外由于TFe含量范圍過大，最好采用分段法，兩段標(biāo)準(zhǔn)曲線(35%～60%和60%～72%)。許鴻英等(2009)取6.000 0 g無水Li2B4O7、1.000 0 g Li2CO3、0.700 0 g試樣、1.000 0 g Co2O3粉末混合，980℃熔融，其中，Co2O3粉末由0.700 0 g Co2O3、9.000 0 gLi2B4O7、1.500 0 gLi2CO3在1 130℃熔融、冷卻、研磨后備用，測(cè)定鐵礦石中的S等9種成分，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=7)為0.10%～8.10%。

王必山等(2006)取1.000 0 g試樣，0.200 0 g Co2O3，0.400 0 g NH4NO3和8 g混合試劑m(Li2B4O7)∶m(LiBO2)=12∶22)混勻，注入0.6 mL脫模劑(20% NH4Br)于坩堝中，將坩堝置于1 150℃馬弗爐中，熔10min。取出坩堝，充分搖動(dòng)，趕盡氣泡，再放入1 150℃馬弗爐中，熔融5min成片，測(cè)定鐵礦石中的Fe含量，測(cè)量范圍為40%～70%，通過與化學(xué)分析方法比較，測(cè)定偏差小于0.25%。

蒲雪芬(2007)采用6.000 0 g熔劑(67%Li2B4O7和33%LiBO2)+1.000 0 g NaNO3+0.700 0 g試樣+1.000 0 g熔Co2O3(準(zhǔn)確稱取0.700 0 g Co2O3，再稱取9.300 0 g混合熔劑混勻，于Pt-Au坩堝中1 150℃冷卻后，制成粉末)的比例1 020℃熔融測(cè)定鐵礦石中S等8個(gè)組分，快速準(zhǔn)確。普旭力等(2008)以Li2B4O7和LiBO2(質(zhì)量比67∶33)的混合熔劑熔融制樣，將測(cè)量TFe量的內(nèi)標(biāo)Co2O3制備成均勻的鈷玻璃粉，大大提高了TFe量的測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度;加入LiNO3為氧化劑，解決了S元素在制樣過程中容易揮發(fā)的問題。加入0.100 0 g Na2CO3，增強(qiáng)樣品的流動(dòng)性。程進(jìn)(2009)用0.490 0 g試樣，0.350 0 g Co玻璃粉(10%Co2O3和60%的混合熔劑)，0.700 0 g LiNO3和7.000 0 g混合熔劑(67%Li2B4O7和33%LiBO2)混合均勻后，滴加8滴40%LiBr制作熔片，分析鐵礦石中的主、次元素，其中Al元素必須進(jìn)行基體校正，因?yàn)槊撃┲蠦r元素的BrLαl，2線和Al元素的AlKαl，2線會(huì)產(chǎn)生譜線重疊。吳靜等(2009)選定6.000 0 g熔劑(67%Li2B4O7和33%LiBO2)、0.400 0g試樣、0.060 0 g Co203、0.40 g NH4NO3混勻，于600℃預(yù)氧化10min，取出冷卻，滴加5滴NH4Br(500 g/L)置于自動(dòng)熔樣爐中，1 050℃熔樣制片，測(cè)定鐵礦石中的多元素，可提高K、Na、As等元素的X射線熒光強(qiáng)度，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。仵利萍等(2010)取樣0.200 0 g、加0.125 0 g Co2O3和6.000 g混合熔劑(67%Li2B4O7和33%LiBO2)及1.000 0 g NH4NO3置于Pt-Au坩堝中，攪拌均勻，加飽和LiBr溶液6滴，置于高頻熔樣機(jī)上，在650℃預(yù)氧化5min，使還原物質(zhì)充分氧化，保護(hù)Pt-Au坩堝免受腐蝕，然后升溫到1 050℃熔融，搖動(dòng)10min，制作熔片，測(cè)定鐵礦石的化學(xué)成分，測(cè)定結(jié)果的RSD在0.16%～0.96%之間。黃元等(2011)用6.000 0 g熔劑(67%Li2B4O7和33%LiBO2)、0.600 0g試樣，0.040 0 g Co2O3、1 g NH4NO3于Pt-Au坩堝中，攪拌均勻，并滴加6滴LiBr溶液，預(yù)熱溫度650℃、熔融溫度1 050℃熔融制片測(cè)定鐵礦石中的多組分，并采用理論α系數(shù)法進(jìn)行基體校正，得到了準(zhǔn)確度較高的定量分析結(jié)果。

李小莉(2008)取0.200 0 g試樣、0.200 0 g Co2O3和6.000 g混合試劑m(Li2B4O7)∶m(LiBO2)∶m(LiF)=4.5∶1.0∶0.5)及1.000 g NH4NO3置于Pt-Au坩堝中，攪拌均勻，加飽和LiBr溶液8～10滴，置于高頻熔樣機(jī)上，在650℃預(yù)氧化5min，使還原物質(zhì)充分氧化，然后升溫至1 150℃熔融，搖動(dòng)6min制作熔片，測(cè)定鐵礦石中Fe等多種元素，對(duì)于TFe用CoKα線作內(nèi)標(biāo);Cu用Rh靶Kα線的康普頓散射線作內(nèi)標(biāo);除Ni、Zn外，其余組分都用理論α系數(shù)校正基體效應(yīng)，測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相符，其中TFe分析結(jié)果的最大絕對(duì)誤差≤0.23%。羅學(xué)輝等(2010)采用相似的條件熔融，測(cè)定鐵礦石中的8種主、次成分，10次制樣測(cè)量各組分，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.43%～5.86%范圍內(nèi)。

4 XRF在鐵礦測(cè)定中的其他應(yīng)用

李升等(1999)用2∶1的低稀釋比熔樣測(cè)定鐵礦石的多種組分，其靈敏度大幅度提高，特別是可以實(shí)現(xiàn)S的準(zhǔn)確分析。

肖剛毅等(2002)應(yīng)用國(guó)產(chǎn)IED-2000P型XRF快速分析儀分析鐵精礦中的Si、S、K和TFe含量，采用了特散比法與經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法聯(lián)合校正基體效應(yīng)，即先以特散比法校正輕元素的吸收效應(yīng)，再用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法校正Ca對(duì)Fe的特征吸收效應(yīng)以及對(duì)Si、S、K元素的特征增強(qiáng)效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速分析。

王朝斗等(2006)試驗(yàn)了RYL-02型電加熱式6頭熔融爐(洛陽(yáng))的熔樣條件，鈷共熔體熔樣溫度控制在1 150℃，熔好的玻璃體片在震動(dòng)磨中震動(dòng)磨樣制成鈷共熔體。試樣熔融溫度控制在960℃，分析鐵精礦效果最佳。國(guó)產(chǎn)6頭熔融爐熔樣效果可以代替4倍價(jià)格的進(jìn)口熔融爐。

耿剛強(qiáng)等(2008)以熔融玻璃片和粉末壓片制樣，采用XEPOS型偏振能量色散X射線熒光光譜儀，建立了鐵礦石中TFe、CaO、MgO、SiO2、Al2O3、S、P、Cu等組分的快速分析方法。著重討論S、P兩元素測(cè)定的可行性和Lucas-Tooth、Price數(shù)學(xué)校正模型的適應(yīng)性和改善方法的途徑。

5 結(jié)論

XRF以其方便、快捷、多元素同時(shí)測(cè)定的優(yōu)勢(shì)，在鐵礦分析中得到了廣泛應(yīng)用，能同時(shí)給出鐵礦石中的主量元素、伴生元素以及有害元素的含量信息。隨著儀器性能的不斷提升，XRF將繼續(xù)在我國(guó)鐵礦資源戰(zhàn)略中發(fā)揮其特有的作用。

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Application of X-ray fluorescence in analysis of iron ore in China

CHEN Mei-fang，HUANG Guang-ming，JIANG Ye，HOU Peng-fei
(Geological Survey of Jiangsu Province，Nanjing 210018，China)

The application of X-ray fluorescence method in the detection of iron ore since 90s in the 20thcentury was presented in the text，inclusive of the basic two analysis manners of powder method and fusion method.The main contents were concentrated on the testing technology of iron ore analysis with fuse-wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry，with focus on the presentations of the application of the type of flux，mixture ratio，fusion method，melting temperature and cobalt internal standard.

X-ray fluorescence analysis;Powder method;Fusion method;Iron ore;Cobalt internal standard

book=2,ebook=65

P575.5;P618.31

A

1674－3636(2012)02－0206－06

10.3969/j.issn.1674-3636.2012.02.206

2011－11－15;編輯:侯鵬飛

陳美芳(1964—)，女，工程師，長(zhǎng)期從事分析測(cè)試及技術(shù)管理工作，E-mail:86275370@qq.com