X射線熒光光譜法在巖礦分析中的應用

路潤芳

（1.太原理工大學化工學院， 山西 太原 030024； 2.中國冶金地質總局第三地質勘察院中心實驗室，山西 太原 030009）

各類礦物資源是推動工業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展的關鍵，為實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，需要實施全面且有效的勘查技術，其中巖礦分析是勘查中的重要手段，可對巖礦的成分進行詳細分析，為勘查提供資料信息。X射線熒光光譜法是一種應用較早且效果較好的測試技術方法，具備良好的分析精度，重現(xiàn)性理想等特點?；诖耍疚难芯糠治鯴射線熒光光譜法在巖礦分析中的應用，詳細內容如下。

1 X射線熒光光譜法的相關分析

1.1 原理

該項測試技術是一種應用較早的技術類型，且經(jīng)過長期使用和完善，使得該項技術仍舊符合當前巖礦分析的需求，說明該技術的價值極高，現(xiàn)對X射線熒光光譜法的原理進行分析。

1）擇取巖礦樣品，向巖礦樣品照射X射線，在照射X射線后，巖礦樣品被激發(fā)，主要為K、M或L殼層。被激發(fā)的電子會被逐出原子，則導致空穴的產(chǎn)生。這樣則會導致外殼層的電子發(fā)生躍遷，進而產(chǎn)生具有該元素特征的X線。這種X射線則可被稱之為X射線熒光。對X射線熒光進行分析后，可以發(fā)現(xiàn)每種元素的X射線熒光具有其本身特點。且相關調查中顯示，X射線的強度與原子量之間具有明顯關聯(lián)，二者之間呈現(xiàn)正相關。故此，在具體測試分析中，可以通過分析X射線熒光的方式，研究具體波長和能量等，實現(xiàn)對元素的確認[1]。這種方法，可以被稱之為X射線熒光光譜法。

2）借助X射線熒光光譜法能夠在詳細的分析X射線熒光的波長和能量的基礎上，獲取該元素的的百分比，從而實現(xiàn)對巖礦分析，確認其元素組成和每部排列方式，為地質勘查工作提供參考[2]。如下圖1所示，為具體的X射線熒光原理圖。

1.2 特點

X射線熒光光譜法的特點較為顯著，其是在有效的理論基礎上實現(xiàn)的，主要包括莫塞萊定律、布拉格定律、朗伯比爾定三大定律。具體技術實施中，具有成本低廉、分析速度快、精度高和制樣簡單等特點，可有效代替常規(guī)化學方法，保障巖礦分析效果。

2 X射線熒光光譜法在巖礦分析中的應用

X射線熒光光譜法可有效的運用到巖礦分析中，在提高分析效率的同時，能保障分析精度，確保巖礦分析的整體效果，現(xiàn)結合XX礦的巖礦原料為例，實施X射線熒光光譜法巖礦分析。

2.1 巖礦樣品處置

在進行X射線熒光光譜法測試前，需要實施有效的巖礦樣品前期處理工作。

1）取巖礦樣品于瑪瑙研缽中研磨，具體研磨精度為大于200目。

2）實施樣品的烘干工作，擇取酒精棉瓷坩堝，連續(xù)清洗3次左右，清洗完成后烘干，置于天平稱量，質量記為m0。

3）取巖礦樣品2～3 g，置于烘干箱內烘干，取出后的冷卻稱量，質量記錄為m1。置于干燥器中備用，值得注意樣品存儲過程中，避免吸潮。樣品烘干后，需要實施巖礦樣品的灼燒。

4）置于馬弗爐，溫度950℃，持續(xù)灼燒2 h，稍冷卻，置于干燥器，2～2.5 h后實施稱量，記錄樣品及坩堝質量m2。

5）XRF玻璃片制作。取燒矢后樣品0.57 g，8倍Li2B407溶劑，置于同一塑料瓶，編號搖勻。再加2滴LiBr于XRF專用鉑金坩堝，之后置于樣品，1 150℃熔融，玻璃片制作，冷卻取樣。

2.2 X射線熒光光譜法測定

具體的儀器設備可選擇ZSX Primus II型波長色散X射線熒光光譜儀實施測試，該設備工作電壓20～60 kV，電流 2～160 mA，結合該設備的基本操作流程和操作說明，對制作的XRF玻璃片進行測定，實現(xiàn)X射線熒光光譜法檢測，并根據(jù)設備顯示的熒光譜強度。得到結果后，可與標樣進行對比，進而能夠得到巖礦中族元素的含量數(shù)據(jù)[3]。測試過程中，需要合理展開對數(shù)據(jù)的記錄，避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，影響巖礦分析的效果。

2.3 結果簡析

XX礦的X射線熒光光譜法檢測中，可以得到樣品二維分布圖像，主要礦物包含F(xiàn)e2O3、SO3、MgO、SiO、CaO等。其中具體結果為如表1所示。

表1 礦物成分及含量情況 %

結合表1礦物成分情況，說明幾種元素及礦物的分布相關性與磁鐵礦的相似程度較高，故此可以推斷為XX礦的巖礦成分主要為磁鐵礦。在確定礦物的基礎上，有效地為進一步找礦提供基礎，綜合提升找礦的效果，為資源開發(fā)利用提供基礎，綜合提升礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用。

在遵循上述方法的同時，X射線熒光光譜法的巖礦分析運用時，如果礦石中為多金屬成分，可以結合薄樣技術，能對銅礦、鉛鋅礦等在樣品中的含量進行測定，并可取得較好成果[4]。如果需要測定巖土樣品中的稀土分含量，則可結合化學預富集、扣背景和譜線重疊校正的方式，保障XRF的效果。如果在地球化學樣品中的微量元素測定中運用，可結合粉末壓片或松散粉末制樣的方式[5]，保障XRF測試效果。

3 X射線熒光光譜法在巖礦分析中的注意事項

結合本文實施的X射線熒光光譜法的巖礦分析，對具體的X射線熒光光譜法的相關問題和注意事項進行分析，保障巖礦分析的可靠性。

1）誤差問題。誤差問題是X射線熒光光譜法在巖礦分析中需要注意的問題，具體誤差來源包括儀器誤差和樣品誤差，其中儀器需要嚴格按照操作標準實施，并控制溫度、漏記等問題；對于樣品需要避免樣品污染、吸潮等現(xiàn)象，保障樣品的可靠性。

2）測量條件問題。在具體測量中，測量條件對X射線熒光光譜法的準確性具有影響，需要注意探測器選擇，減少元素間的相互干擾，保障巖礦分析 可靠性與準確性。

3）基體校正問題。常規(guī)巖礦分析多選擇粉末壓片的制樣方式，這樣容易出現(xiàn)元素吸收與增強的影響，還存在粒度與礦物的效應。故此，在樣品的預處理中，需要注意FRX玻璃片的控制，尋求更好的校準和校正方式，增強X射線熒光光譜法在巖礦分析中的應用效果。

4 結語

巖礦分析是礦物資源開發(fā)利用的基礎，借助有效的巖礦分析工作，能夠有效地增強資源的開發(fā)效果，推動資源的綜合利用。具體的巖礦分析中，需要采取適宜的分析鑒定方法，保障分析結果的準確性與可靠性。其中X射線熒光光譜法是一種綠色、制樣簡單的方式，可有效用于勘查中。故此，展開對X射線熒光光譜法的分析，研究該方法在巖礦分析中的運用，為巖礦分析質量提升提供幫助，推動相關礦產(chǎn)資源開發(fā)利用。