X射线荧光光谱法测定粗银中九种元素

龚昌合，张叶华，陈 燕

(铜陵有色稀贵金属分公司，安徽 铜陵 244021)

1 引言

在白银的冶炼过程中，其中间产品粗银中的Ag、Au、Se、Sb、Te、Pb、Bi、Cu和Pd等元素含量对电银的生产控制、电银产品质量影响很大，因此，需要快速准确测定这些元素，以控制粗银中各元素的含量。目前，这些杂质元素的分析主要采用传统的化学分析法、原子吸收光谱法、ICP光谱法[1－4]，需要分离基体元素，且对各元素逐个分析，过程繁琐，周期长，试剂消耗量大，很难满足生产控制的需要。X射线荧光光谱 (XRF)法用于粗银分析具有分析含量范围宽、准确度高、分析速度较快等优点。本文通过一系列的条件试验研究，探索出以浇铸制样、车床车制光洁面、X荧光同时测定粗银中Ag、Au、Se、Sb、Te、Pb、Bi、Fe、Cu和Pd量。从浇铸样品到报出准确的分析结果只需15min，能有效地满足粗银质量控制的日常检测需求。

2 实验部分

2.1 仪器

岛津XRF－1800单道顺序扫描式X射线荧光光谱仪，4kW薄铍窗超尖锐端窗铑靶X光管;上海西玛特C2－200车床。

2.2 工作条件

管电压60kV，管电流60mA，真空光路，其他测量条件见表1。

2.3 制样

从粗银精炼炉中用不锈钢样勺子盛取粗银熔体，浇铸到直径为32mm的铸钢样模中，冷却脱模后，用车床加工成光洁的平面。试样应均匀、无气孔、无夹渣、无裂纹，具有代表性。

2.4 工作曲线

收集车床加工试样时的丝状车屑，采用传统的化学分析法、原子吸收光谱法、ICP光谱法等方法对所选试样进行定值，按照上述仪器条件测定其荧光强度，计算机采用最小二乘法建立回归曲线。曲线方程为Xi=bIi+c，式中Xi为分析元素的含量;Ii为元素的荧光强度;b、c为工作曲线的常数。

表1 元素测量条件

3 结果与讨论

3.1 基体效应的消除

由于粗银基体为银，银含量一般在90%以上，对其他元素的测定有一定的干扰，实验中采取合适的校正、适宜的电压及滤光片等方式，基本消除了基体对其它待测元素的干扰影响，其它元素之间无明显干扰。

3.2 背景校正

粗银中除Ag、Au、Cu以外的多数杂质元素的含量大都在10～300ug/g范围，准确测定这些元素的关键在于背景的准确测量和光谱重叠校正。然而，常规的两点线性插值法不能获得准确的峰底背景 (图1a)。为了提高杂质元素的测定灵敏度，降低检出限，必须采用专用的空白样品(≥99.999%纯银样品)(确定多点背景，用背景强度和多项式计算峰底背景强度 (图1b)，这样可避免出现负强度，使所有元素的校准曲都能通过原点。通常光谱背景强度的分布可用数学公式[5]表示为:

式中:BgC为常数项;BgI为线性项;BgQ为二次项;BgT为三次项;R背景为峰底背景强度;X为背景强度。这种函数关系可由4个背景点的强度描述。常规方法，对于非线性背景区，是利用4个以上背景点与分析线位置的20角偏移量来计算背景校正系数。这种方法(角偏置法)计算的峰底背景准确度较差。为了获得更准确的峰底背景，要求用专门的空白样品测量峰位强度及多点背景的强度，使用二次或三次多项式计算峰底背景校正系数。用这种方法(空白试样强度法)的校准曲线始终通过原点，不会出现光谱线负强度。

图1 光谱背景的校正

3.3 精度试验

选择三个正常生产试样按照本方法进行制样，分别重复测量了11次，其相对标准偏差(RSD/%)为0.24% ～13.64%。结果见表2。

表2 分析方法的精密度(n=11)

3.4 对照试验

选取3个生产样，用本法进行测定，并与化学分析方法、ICP光谱法[6]对照。结果表明:各元素的测定值与化学分析和ICP光谱法测定值的相对误差Relative error在0～13.93%之间，分析结果与化学法结果相符。对照结果见表3。

表3 分析结果对照

4 结语

X射线荧光光谱法测定粗银中九种元素，操作简便、快速、测定精密度好，与化学分析和ICP光谱法对照表明，各元素测定误差较小，方法可满足贵金属生产控制要求。

[1]GB/T 11067.1～6－2006，银化学分析方法[S].

[2]GB/T18307－2001，粗银中银[S].

[3]向德磊.ICP－AES法测定银锭中铋铁铅铜锑[J].冶金分析，2004，24(1):37－38.

[4]董清木，吴亚全，王鸿辉.ICP－AES法同时测定银锭中铋、锑、铅、铜、铁杂质元素[J].光谱实验室，2001(6):740－742 .

[5]吉昂，陶光仪，等.X射线光谱分析[M].北京:科学出版社，2003:155－157.

[6]彭建军，袁功启，等.ICP－AES测定粗银粉及银阳极板中Se、Sb等杂质[J].分析试验室，2007，26(S):312－315.