張中富

（甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，貴州 福泉 550500）

1 研究背景及意義

X-熒光光譜分析法是指利用X 射線照射樣品，使樣品中的元素內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生特征X 射線，通過分析產(chǎn)生的X 射線波長和強(qiáng)度，對該元素進(jìn)行定量分析［1］。由于基體效應(yīng)無法完全消除，樣品中共存元素會對受激發(fā)元素產(chǎn)生吸收-增強(qiáng)效應(yīng)，從而導(dǎo)致分析曲線偏離理想線性方程，影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。以往磷礦石比較單一，磷礦石間的影響可以在標(biāo)準(zhǔn)曲線建立期間作為相同背景扣除，對分析結(jié)果的影響在可接受范圍內(nèi)。但隨著低品位磷礦石的大量使用，入選原礦石變得越來越復(fù)雜，選礦產(chǎn)生的精礦也越來越復(fù)雜，礦石屬性的變化導(dǎo)致熒光分析的準(zhǔn)確度大大降低［2］，尤其是對于不同屬性礦石的P2O5測定結(jié)果影響更明顯。

2 實驗部分

2.1 設(shè)備及試劑

MXF2400熒光光譜分析儀，日本島津公司；全自動熔樣機(jī)，洛陽特耐襯里有限責(zé)任公司。

無水四硼酸鋰-偏硼酸鋰（質(zhì)量比為67∶33），洛陽超耐實驗設(shè)備有限公司；碘化銨，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；無水溴化鋰，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；磷礦石國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBWO7210、GBWO7211、GBWO7212。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)樣品配制

選取3個國家標(biāo)準(zhǔn)樣品（GBWO7210、GBWO7211、GBWO7212），調(diào)整各樣品的加入比例，充分?jǐn)嚢杌靹?，并采用化學(xué)分析方法分析樣品中P2O5和MgO的含量，驗證配制的標(biāo)準(zhǔn)樣品是否滿足要求，選取其中符合度較高的標(biāo)準(zhǔn)樣品，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。最終，配制出P2O5含量呈現(xiàn)梯度變化的12 個標(biāo)準(zhǔn)樣品（見表1）。

表1 標(biāo)準(zhǔn)樣品 %

2.3 玻璃熔片的制備

將烘干后的樣品和混合熔劑按一定比例放于黃鉑金坩堝中，加入碘化銨溶液和溴化鋰溶液，置于1 050 ℃的熔樣機(jī)中，經(jīng)過2 min 的預(yù)熔和12 min的熔融、搖勻，靜置10 s，取出坩堝放于高溫磚上冷卻后自動剝離。按照相同步驟制作完成12 個標(biāo)準(zhǔn)樣品，建立標(biāo)準(zhǔn)分析曲線。

3 結(jié)果與討論

3.1 脫模劑的選擇

實驗選擇用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的溴化銨溶液作脫模劑時，熔片脫模效果較好，但溴離子對氧化鋁的檢測有影響，使得檢測結(jié)果存在較大偏差；選擇碘化銨和溴化鋰作脫模劑時，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%和50%的碘化銨溶液需要加入的量多，操作麻煩；質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%和飽和的碘化銨溶液都可以滿足要求，但滴入過多不能很好成型。最終從成本和使用效果考慮選擇滴入5 滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%的碘化銨溶液和2 滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的溴化鋰溶液作為脫模劑，脫模效果較好，熔片冷卻效果好，不易炸片，且對各元素檢測影響小或沒有影響。

3.2 熔樣比例的選擇

在其他條件完全相同的情況下，分別按照混合熔劑與樣品質(zhì)量比為23.3∶1.0、20.0∶1.0、17.5∶1.0、15.0∶1.0、10.0∶1.0制作玻璃熔片，然后分別制作標(biāo)準(zhǔn)分析曲線。結(jié)果顯示，混合熔劑與樣品質(zhì)量比為23.3∶1.0和20.0∶1.0時熔融物流動性較好，吸收-增強(qiáng)效應(yīng)影響較小或沒有，但某些低含量元素的檢測結(jié)果誤差較大；混合熔劑與樣品質(zhì)量比為10 ∶1 的玻璃熔片不易成型，且元素間的吸收-增強(qiáng)效應(yīng)影響較大，檢測結(jié)果誤差較大；混合熔劑與樣品質(zhì)量比為15.0∶1.0和17.5∶1.0的熔融物流動性較好，成型效果也好，但是后者在削弱元素間吸收-增強(qiáng)效應(yīng)上效果更好一些。因此本實驗最終選擇混合熔劑與樣品質(zhì)量比為17.5 ∶1.0，同時結(jié)合模具大小，最終選擇樣品0.400 0 g、混合熔劑7.000 0 g制作玻璃熔片。

3.3 檢測結(jié)果對比

稱取烘干樣品0.400 0 g 和混合熔劑7.000 0 g，加入5 滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%的碘化銨溶液和2 滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的溴化鋰溶液制備玻璃熔片。采用3 個國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗證，結(jié)果見表2，檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值基本相符。

表2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢測結(jié)果對比 %

4 結(jié)語

本實驗通過選擇合適脫模劑以及改變?nèi)蹌┡c樣品質(zhì)量比的方法建立了適用于磷礦石選礦過程中五氧化二磷、氧化鎂、氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鈉、氧化鉀8種組分測定的X-熒光光譜分析方法，加入合適的脫模劑來提高自動脫模效果，增大熔劑與樣品質(zhì)量比在一定程度上削弱了元素間的吸收-增強(qiáng)效應(yīng)［3］，提高了磷礦石檢測的準(zhǔn)確度。同時通過實驗得出，硅和鋁對磷的熒光光譜分析具有較大的吸收效應(yīng)，當(dāng)用熒光光譜分析法對硅、鋁兩種元素含量較高的磷礦石進(jìn)行五氧化二磷檢測時，會造成五氧化二磷檢測結(jié)果偏低，硅、鋁含量越高，檢測結(jié)果偏差越大。