王寶玲
(金堆城鉬業(yè)股份有限公司質(zhì)量計量監(jiān)測中心,陜西華縣 714102)
鉬[1]具有較高的熔點(2 625 ℃)、沸點(4 600℃)、硬度(5.5)和密度(10.2 g/cm3),是電和熱的良導(dǎo)體。因此大量用于合金添加劑,生產(chǎn)不銹鋼、工具鋼、耐溫鋼等。此外,鉬還可作為化工原料,生產(chǎn)催化劑、潤滑劑、顏料和肥料等。目前,工業(yè)生產(chǎn)中鉬原礦[2]中多元素的批量分析運(yùn)用儀器法—能量色散X射線熒光光譜法。在實際生產(chǎn)過程中,該方法簡單、快速、準(zhǔn)確性較好,但偶爾會有誤差較大情況發(fā)生。而波長色散X射線熒光光譜法[3]和能量色散X射線熒光光譜法相比,具有分辨率高、穩(wěn)定性好、測量結(jié)果準(zhǔn)確度高等特點,該方法在X射線熒光光譜分析中得到了廣泛應(yīng)用,因此本文對此進(jìn)行了研究。
Axios X射線熒光光譜儀(荷蘭帕納科公司):4.0 kW高功率、高透過率,超尖銳薄鈹窗(75 μm)端窗銠靶X光管,SuperQ4.0J軟件,最多可放68個(直徑32 mm)不銹鋼杯子樣品交換器;儀器工作條件見表1。
SL201半自動壓樣機(jī)(上海盛力儀器有限公司)。
工業(yè)硼酸(分析純),乙醇(分析純),脫脂棉。
表1 儀器工作條件
采用生產(chǎn)中不同鉬品位段的鉬原礦樣品,對選中的樣品采用不同人員、不同分析方法進(jìn)行定值,形成一套以鉬含量為主具有一定梯度,能覆蓋整個生產(chǎn)范圍的標(biāo)準(zhǔn)系列,標(biāo)準(zhǔn)樣品各組分值見表2。
表2 鉬原礦標(biāo)準(zhǔn)樣品的化學(xué)分析值 %
基體效應(yīng)[4]是XRF分析普遍存在的問題,是元素分析的主要誤差來源之一。本法使用經(jīng)驗系數(shù)和基本參數(shù)法等校正基體效應(yīng)。帕納科公司superQ軟件所用的綜合數(shù)學(xué)校正公式為:
式中:Ci為校準(zhǔn)樣品中分析元素i的含量(在未知樣品分析中,為基體校正后分析元素i的含量);Di為元素i的校準(zhǔn)曲線的截距;Lim為干擾元素m對分析元素i的譜線重疊干擾校正系數(shù);Zm為干擾元素m的含量或計數(shù)率;Ei為分析元素i校準(zhǔn)曲線的斜率;Ri為分析元素i計數(shù)率(或與內(nèi)標(biāo)線的強(qiáng)度比值);Zj,Zk為共存元素的含量;N為共存元素的數(shù)目;α、β、δ、γ為校正基體效應(yīng)的因子;i為分析元素;j和k為共存元素。
表3 元素間干擾校正系數(shù)
壓片制樣法是把粉末樣品在一定的壓力下壓制成圓片狀,鉬原礦采用硼酸墊底鑲邊,經(jīng)試驗,將稱樣量均設(shè)為樣品量(4 ±0.10)g,硼酸量(9 ±0.1)g,壓片條件見表4。
表4 壓片試驗條件
從表4可以看出,鉬原礦的壓片條件設(shè)為壓力30 t、保壓時間20 s時壓片效果較好。
選擇標(biāo)準(zhǔn)樣品,根據(jù)公式(2)計算方法的檢出限,見表5。
m為單位含量的計數(shù)率,Ⅰb為背景計數(shù)率,tb為背景的計數(shù)。
表5 檢出限
采用本方法對一生產(chǎn)樣品重復(fù)測量11次,將檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果見表6。
表6 精密度試驗
用該方法分析未知樣品,檢測結(jié)果與化學(xué)法結(jié)果、能量色散X射線熒光光譜法分析結(jié)果進(jìn)行對比分析,結(jié)果見表7。
表7 分析結(jié)果對照
以化學(xué)法結(jié)果為對比依據(jù),用壓片法制樣—波長色散X射線熒光光譜法測定鉬原礦中的鉬、鉛、銅、鐵、硫是可行的,并且該儀器較能量色散X射線熒光光譜儀有更好的分辨率和準(zhǔn)確度,因此完全可以實現(xiàn)準(zhǔn)確、快速測定生產(chǎn)過程中鉬原礦中的多組分分析需要。
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