X射线荧光光谱分析法测定镁砂成分的研究

韩春梅，龚宜勇，韩丽华，杨 志

（天津钢管集团股份有限公司技术中心，天津300301）

X射线荧光光谱分析法测定镁砂成分的研究

韩春梅，龚宜勇，韩丽华，杨 志

（天津钢管集团股份有限公司技术中心，天津300301）

论述了X荧光光谱测定镁砂组成的分析方法。通过对标样进行绘制工作曲线，对曲线进行校正，用理论α系数校正基体效应和谱线干扰系数L校正谱线重叠影响。修正后曲线的离散度（RMS）和品质系数（K）有明显改善，线形较好，分析结果准确度和精密度高，操作十分简便、快速。

X荧光光谱法；镁砂；分析方法

1 引言

镁砂是一种冶炼耐火材料，主要以镁的氧化物、铝的氧化物、钙的氧化物、硅的氧化物以及钛和铁的氧化物为主的矿物[1]。镁砂制品中的化学成分的检测主要采用湿法分析，虽然经典湿法分析的准确性高，但由于分析周期冗长，成本高，无法满足生产需求[2]。本文采用X荧光光谱法分析镁砂中的主要氧化物，取样量少，绝对灵敏度高，分析速度快，且节约成本。研究表明，X荧光光谱法准确度与精密度满足要求，且满足生产需要，因此得以广泛应用。

本文主要采用基本参数法和理论α系数法进行定量分析，测定镁砂中MgO、Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2，准确度和精密度较高。

2 实验部分

2．1 仪器测量条件

实验使用荷兰帕纳克科公司的AXios X射线荧光光谱仪，X光管中阳极是金属Rh材料，最大功率 4 kW，有 LiF200、PX1、Ge（111）、PE002、InSb111晶体。为了分析准确，对各个元素的分析条件包括元素的激发、分析线、背景位置、干扰谱线、分析晶体、准直器、探测器和PHD等做好仔细的实验。本文主要对镁砂中MgO、Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2进行研究分析，其分析元素测量条件见表1。2．2 样品的制备

样品粒度为200目左右的镁砂标准样品经105℃条件下烘干1 h，于加满硼酸的铝杯中，于400 kN压力下压制10 s。待分析样品与标准样品相同条件下制备。粒度及制样时间一致。

2．3 校准样品的选择

为了分析准确，应选择标准样品与待分析样品具有相似类型，即在结构、矿物组成、粒度和化学组成上相似，且标准样品中各元素应具有足够宽的含量范围和适当的含量梯度。本分析方法选择6个标准物质绘制工作曲线，元素含量有一定梯度，见表2。

3 结果与讨论

3．1 工作曲线的绘制及校正

由标准样品中各个元素MgO、Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2，依据表1的分析条件，以分析强度为横坐标，标准含量为纵坐标绘制分析曲线。绘制的分析曲线受谱线重叠效应的干扰及基体干扰，各个元素的离散度（RMS）和品质系数（K）较大。本文利用仪器提供的经验系数和理论α系数的数学校正模式校正各元素分析线间的互相干扰和共存元素间的吸收-增强效应的影响,工作曲线方程为：

式中：D为截距；E为斜率；R为计数率；M为基体影响系数。经过校正后，曲线的离散度（RMS）和品质系数（K）得到明显改善。

式中：n为标样数；k为线性回归相关系数；Cchem为标样给定标准值；Ccak为拟合曲线计算值；Co为加权因子（Co=0．1%）；K为品质系数，RMS为离散度。

表3列出了回归计算后的校正参数。各个元素未校正前其离散度较大，线性差，经谱线校正和经验α系数校正后线性明显改善。

3．2 方法的精密度、准确度

选择标钢进行10测量，计算平均值，求的该方法的相对标准偏差，并与其标准值比较，结果令人满意，准确度高，见表4。用标准物质BH0116-3a，应用本分析方法进行测量10次。验证此方法精密度，测量结果见表5，表明仪器的精密度好。

表1 待分析元素测量条件

表2 标钢分析元素线性范围

表3 分析元素校准参数

表4 方法的准确度

表5 方法的精密度

4 结论

通过对标样进行绘制工作曲线，并对曲线进行校正，用理论α系数法和经验系数法进行修正，修正后曲线的离散度（RMS）和品质系数（K）有明显改善，线形较好，分析结果精密度好，准确度高。

[1] 马秀艳，尹琴．镁砂中元素分析方法的改进 [J]．冶金分析, 2004，10（24）：282-284．

[2]苗国玉，杜建民，董中华．镁砂的粉末直接压片法X射线荧光光谱分析法[J]．冶金分析，2001，2（21）：53-54．

Study on Magnesite Composition Measurement with X-ray Fluorescence Spectrometry

HAN Chun-mei,GONG Yi-yong,HAN Li-hua and YANG Zhi
(Technology Center of Tianjin Pipe[Group]Corporation,Tianjin 300301,China)

The analyzing method of X-ray fluorescence spectrometry for magnesite composition measurement is explained．Working curve is plotted for the reference material and corrected．Theoretical coefficient α is used to correct matrix effect and spectral line interference coefficient L,to correct the influence of line overlapping．After correction,the discrete (RMS)and quality coefficient(K)of the curve are improved obviously and good line profile is obtained．This method shows high accuracy and precision and fast speed,and is easy for operation．

X-ray fluorescence spectrometry;magnesite;analyzing method

10．3969/j．issn．1006-110X．2014．02．027

2013-09-15

2013-10-12

韩春梅（1979—），女，硕士，工程师，主要从事化学分析方面的研究工作。