X-射线荧光光谱法测定鹿鸣矿业钼精矿中铜

吴学伟， 樊 帆， 程永彪， 刘 杰

（伊春鹿鸣矿业有限公司， 黑龙江 铁力 152500）

X-射线荧光光谱法测定鹿鸣矿业钼精矿中铜

吴学伟， 樊 帆， 程永彪， 刘 杰

（伊春鹿鸣矿业有限公司， 黑龙江 铁力 152500）

采用粉末压片法制样，利用鹿鸣矿业钼精矿标准样品建立工作曲线，通过X射线荧光光谱法测定钼精矿中铜。测定结果与国家标准方法的测定值相符，相对标准偏差在0.35%～4.75%之间，可满足日常分析的需要。

压片 X射线 钼精矿 矿物效应

钼精矿俗称“工业味精”，是生产工业氧化钼、钼铁以及其他金属产品的重要原料。通常用作合金及不锈钢添加剂，可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性能。Cu为钼精矿产品中的含杂元素，准确分析Cu含量对提高钼精矿产品的品质有着重要作用。

钼精矿中铜的分析方法有极谱法［1］和原子吸收法［2］等方法。X荧光光谱法是近年来发展起来的一种快速、准确、重现性好、精密度高的分析方法。分析样品无需进行消解，具有样品制备简单、测量不损坏试样、对环境污染少等优点，只要建立方法，即可满足多样品多元素的快速测定需要。本文通过大量实验，采用粉末压片法［3］，针对鹿鸣矿业钼精矿基体性质选择合适的分析条件，使用内控系列标准样品建立标准曲线，通过大量数据对比调整工作曲线到最佳状态，很好地测定了钼精矿中的Cu元素含量。

1 实验部分

1.1 仪器及工作条件

Axios系列波长色散X射线荧光光谱仪（荷兰帕纳科公司），仪器型号为PW4400，光管功率为4 000 W，最大激发电压为60 kV，最大电流为125 mA。配备16个位置的样品交换器（直径32 mm）、dell计算机以及superQ分析软件，ZHY-401A型电动压片机（北京众合创业科技发展有限公司）。

由于钼精矿中各元素的含量变化相对较大，谱线干扰也较为严重，因此对Cu的测量条件进行了仔细筛选，可供选择的谱线有Ka、Kb、La。其中，Ka线能量大，加Al（750）滤光片后强度适合，不受其他元素的谱线干扰，故选择Ka线作分析线，元素测定条件见表1。

表1 元素测定条件

1.2 样品粒度影响

样品的粒度大小与均匀性直接影响X射线在样品上的散射、吸收和激发。对不同粒度下压片的测定效果进行比对，发现粒度对测定结果的重复性和准确度均有较大的影响，粒度越大，得到的信号越不稳定，测量的结果越不准确。通过实验发现，当粒度小于0.090 mm时，测定结果趋于稳定。因此，标准样品与生产样品的粒度必须小于0.090 mm。

1.3 压片机压力确定

将粉末样品分别在不同的压力下压片，对其进行测定。结果表明，荧光强度随着压力的增大而增大，当压力大于15 t后，各元素荧光强度基本不再变化。本实验选用的压力为20 t，保压时间为30 s。压片机压力实验结果见图1。

图1 压片机压力与荧光强度关系图

1.4 标准样品制备

标准样品与测定样品在基体方面要保持一致或相似。选取不同品位段的内控样品，将样品进行加工处理，研磨至粒度小于0.074（200目），用国家标准方法对样品进行定值（平行测定取平均值）。本次实验选取w（Cu）=0.31%～8.12%的钼精矿标准样品。

1.5 背景扣除与PHD检查

建立曲线时，样品背景的扣除和PHD的检查直接影响样品的测定结果。若样品背景扣除过多，则样品测量数据偏低；若背景扣除过少，则样品数据测量偏高。故选取标准样品中品位段在中间部分的样品进行扣背景与PHD检查较为合适。

1.6 工作曲线建立及样品分析

按照选定的参数和工作条件设定仪器，对钼精矿系列标准样品进行测定，在Super Q 4.0分析软件上进行强度计算、回归曲线，通过曲线回归的优劣确定最佳工作条件，根据工作条件建立最佳工作曲线，确立分析方法［4］。

2 结果与讨论

2.1 基体效应与谱线重叠校正

由于压片法存在颗粒度效应和矿物效应，标准样品中组分含量变化很大，需进行基体效应校正。帕纳科所用的校正数学公式［5］为：

式中：Ci为未知样品中分析元素i的含量；Di为分析元素i的校正曲线的截距；Lik为干扰元素k对分析元素i的谱线重叠干扰校正系数；Zk为干扰元素k的含量或计数率；Ei为分析元素i校正曲线的斜率；Ri为分析元素i的计数率；n为共存元素的数目；a为基体校正因子；i、j、k分别代表分析元素、共存元素和干扰元素；Zj为共存元素含量。

2.2 检出限计算公式

式中：m为单位含量的计数率；Ib为背景计数率；tb为背景的计数时间；LD为Cu元素检出限，为60μg/g。

2.3 精密度与准确度

对三个钼精矿样品分别进行10次测定，本方法的相对标准偏差都低于0.005%，详见表2。

表2 Cu元素含量（质量分数）精密度实验 %

对多个钼精矿样品分别用化学法和本法进行含Cu分析，本法与化学法结果差值在允差值范围内，相对标准偏差都低于0.02%，详见表3。

表3 Cu元素含量（质量分数）精密度分析结果对照 %

2.4 长期稳定性考察

仪器的稳定性是验证仪器及方法能否用于生产实践的关键因素。选取一个钼精矿样品在不同的时间分别测定8次，相对标准偏差为0.001%，详见表4。

表4 Cu元素含量（质量分数）长期稳定性试验（2015年）%

3 结语

用X射线荧光光谱法对鹿鸣矿业钼精矿中铜的测定结果与国家标准分析方法相比没有明显差异，且大量钼精矿出厂产品中含铜的荧光分析数据与各大厂家反馈数据的误差在国家标准允许范围内。本方法具有操作简单、测试速度较快、测量样品成本较低等优点，可推广使用。

［1］ 孙淑媛，孙龄高，殷齐西，等.极谱法测定铜［J］.矿山及有色金属分析手册，1990，12（1）：255-256.

［2］ 中华人民共和国工业和信息化部.中华人民共和国有色金属行业标准YS/T555.6—2009钼精矿化学分析方法铜、铅、铋、锌量的测定火焰原子吸收光谱法［S］.北京：中国标准出版社，2010.

［3］ 武映梅，石仕平，宋武元.X射线荧光光谱粉末压片法检测合金铸铁中13种成分［J］.冶金分析，2012，32（7）：32-37.

［4］ 杨登峰，张晓蒲，田文辉.能量色散X-射线荧光光谱法测定钼精矿中钼、铁、铅、铜、二氧化硅、氧化钙［J］.冶金分析，2006，26（6）：1.

［5］ 张敏，李小莉.能量色散X射线荧光光谱仪在钼矿选矿流程中的应用［J］.冶金分析，2016，36（3）：54-58.

（编辑：胡玉香）Determination of Copper of Luming Mining in Molybdenum Concentrate by X-ray Fluorescence

WU Xuewei，FAN Fan，CHENG Yongbiao，LIU Jie
（Yichun Luming Mining Co.，Ltd.，Tieli Heilongjiang 152500）

The powder tabletting sample of legal system and the molybdenum concentrate standard sample of Luming Mining were adopted to establish working curve and the copper is determined by XRF in molybdenum concentrate. The determination results are in conformity with national standard method of measurements，relative standard deviation is between 0.35%to 4.75%，which can meet the needs of the daily analysis.

tablet，X-rays，molybdenum concentrate，effect of mineral

TG115.22+2

A

1672-1152（2016）05-0024-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.09

2016-06-22

吴学伟（1986—），男，于鹿鸣矿业质技中心从事钨钼矿石多元素、钼精矿中含杂元素X荧光分析，工程师。