X射线荧光分析在铅锌精矿检验中的应用

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基本 原 理 X 射 线 荧 光 分 析 即 通 过 对 样 品 进 行 X 射 线 的 照 射 之后 我 经 们 过折 射 出 的 X 射 线 所 散 发 的 能 量 进 行 分 析 从而 确定 样 品 组成成 分 以及 含量 通 过 原 子 理 论 学 等方 面 的 知 识 我 们 会发 现其 实 对于 每 一 种化 学元素 并 由其 特 定能 级 结构 的 原 子 来 说 它 们 的 核外 电 子 都是 在各 自固 定 的 轨 道 上 运 行 的 而 内 层 电子 则 在 受到 外 在 强 大 的 能 量 X 射 线的 照 射 下脱 离原 子 的 束 缚 成 为 自由电 子 即 原 子 被激 发 了 而 由于 每 一 种元 素 都 是 由 特 定 能 级 结 构 的 原 子组 成 的 所 以当 原 子 被激 发 并 跃 迁 时 所 放 出 的 X 射 线 能量 也 是 固 定 特 有 的 即 特征 X 射 线 而 且 X 射 线 具 有 波粒 二 象性 即 我 们 既 可以 将 其看 做 粒 子 也 可以 看 作 电磁 波 而 看 做 粒子 时 的 能 量和 电磁 波 时 的 波长 有 着 一 定 的关 系 即 著 名 的 普 朗 克 公 : c 爪 所 以 我 们 就 可 以 通 过 对 特 征 X 射 线 能量 的 测定 就 式 E=h 可 以 确定 其所 对 应 的 元素 存 在 种 类 而 该元素 的 含 量我 们 就 可 以 通 过 特征 X 射 线 的 强 弱 (或 者 说 X 射 线光 子 的 多少 ) 来确 定 这种 方 法 就叫 做 X 射线 荧光 分 析法 1 2 特点 与适 应范 围 e L e (l ) 适应 范 围 广 除 了 H H i B 外 可 对 周 期 表 中从 S B 9 2 U 到 作元 素 的 常 量 微 量 的 定 性 和 定量 分 析 ( z 操 作 方便 快 ) 捷 可 在 短 时 间内 同 时 完 成 对 多个元素 的 分析 ( 3 )不 受 试 样形 状 和 大 小 的 限制 不 破 坏 试 样 但 是 无 法保 证 分 析 试 样 的 均 匀 (4 ) 灵敏 度 低 一 般 只 对 0 0 1 % 以上 的 元素含量 进 行 分析
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(l ) 在 对 微 量 成分进 行测 定时 受 到 X 射 线 管 的 连 续 致使 X 射 线 产 生 较 大 的 背景 所 以 就 使对 目 标 峰 的 观 测 产 生 了 困难 因 此有 的荧 光 分析 仪 配 置 了 4 种 可 自动切 换 虑 光 片 从而来 降低 或 消 除 背景 和 特征 谱 线 等 的 散 射 X 射 线 对 高 灵 敏 度 分析 的 影 响 有 效 地 降 低 了 背景 和 散射 X 射 线 的 干 扰 调 整 出 最 具 感度 / N 的 比 值 从而 可 以进 行更 高 灵 敏 度 的 的 辐 射 进 一 步提高 了 S 微 量 分析 (2 )X 射 线 管 的 连 续 X 射 线 所 产 生 的 散射 线 会产 生 较 大 的背 景 软件 可 自动 过 滤 背景 对 分 析 结 果 的 干 扰 从而 能确 保 对 任 何 塑 料样 品的 进 行 快速 准确 的 分析 (3 ) 当 某 些 元素 的 电 子 由 高等 级 向 低等 级 越 迁 时 释放 的 能 量相 近 会使此 时谱 图 的 波 峰 重 叠 在 一 起 由此产 生 了 重 叠 峰 : S 针半导体 探测 器 因此 当 X 射 线 (4 )逃 逸峰 由于 采 用 的 是 i 荧 光 在 通 过 探 测 器 的 时候 如 果 某 种元素 的 含 量 较高或 者 能量 较 高 其被 iS 吸 收 的 概 率 也 就 越 大 与此 同 时 光 谱 图 中 会 出 S 能量 值 的 地方 此 峰 即 为 逃 现 一个 峰 即 该元 素 的 能量 值减去 i 逸峰 ) 在 电压不 稳 的 情 况 下 可 对扫 描 谱 图 的 漂 移进 行 自动 追 s ( 踪 补偿 3 2 测 定误 差 的影 响因 素 (l ) 标 样 的 代 表性 及 数量 由于大 部分 的 矿 产 企 业 中矿 产 不 仅 种类 相 当 复 杂 而 且 品质 波 动 也 较 大 所 以 在选 样本 的 时 候 就存 在 了 问题 在 一定 程度 上 不 可 避 免 的 影 响 了 其分 析 准确 性 因 此我 们 应 该拟 按 矿 源的 区 域 进 行 标 样 进 而 提 高检 测 的 准确 性 (2 )仪 器 本 身 的 预 热 情 况 测 定 的 数 据 结 果 会随 着 仪 器 预 热 的 时 间而 改 变 如 果 预 热 时 间 较 短 则 测 定 结 果 波 动 也 就 越大 (3 )样 品的 均 匀 程度 与 化学 法 测 定 样 品 的 均 匀 性 相 比 而 X 言 射 线 荧 光分 析采 用 的 是现 场 人 工 湿式缩分 所 以无法 保证 样 品的 均 匀性 # ) 样 品 水 分 的 影 响 由于 现 场 是 采取 湿 样 水 分 偏 差 较 ( 大 对 分 析 的 影 响 也 就较 大 自我 国加 人 W T O 以 来 我 国对 铅 锌 的 生 产和 消 费也随之增 长 但 由于对 矿 山 生 产 技 术 的 严 重 滞后 不 仅 满 足 不 了 国 内消 费 而 且 更不 能 满 足 金属 冶 炼 产能 的 需 求 所 以 导 致我 国 进 口 数量 逐年 增 加 受 贸 易 商 垄 断 制 约 进 口 加 工 费 长 期 低 迷 冶 炼 厂 效 益 严 重 下 滑 甚 至 在 亏 损 边缘 徘 徊 原 料 供 应 成 为 整 个 冶 炼 业的 瓶 颈 铅 锌 的 采 选 冶 三个 环 节密 切 相 连 面 对 多 云 变 幻 市 场行 情 可 谓 唇 亡 齿 寒 行 业 利润 过 于 偏 向 采选 冶 之 中 任 何一 个环 节 都 对 整 个行 业的 协 调 平 衡 发 展不利 此外 铅 锌矿 贸 易 商在 联 结 精矿 供 应 和 冶 炼 市 场 上 也有 很 大作 用 铅 锌 产 业 链 上 合作 与发 展 是 不相 矛 盾 的 尝 试 构 建 采 选 冶 贸 易 商企 业 间 战 略 合作 和利 润 分 享机 制 促 进 四 个环 节 的 企 业 间相 互 信 任 共 同 抵 抗 不确 定 市 场 风 险 承 担 社 会 责 任的 同 时 亦 能 把 整 个 铅锌 产 业 做 强 做大
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寸 身 线荧光分 析 在 铅 锌 精 矿 检验 中 的 应 用
王慰
代 斌 江 西铜 业 铅锌金 属 有 限 公 司 3
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摘 要 一 方 面 受 我 国 资 源 分 布 和 选 矿 生 产 等方 面 的 作 用 致 使 铅 锌 等有 色 冶 炼 中所 需 的 铅 锌精 矿 供 货 来 源 及 金属 品 质 受 到 很 大 的 考验 而 另 一 方 面 由 于 现 在 所 采 用 的 都 是 一 些 分 析 流 程 长 速度 慢 的 化 学分 析 方 法 所 以 不 利 于 检 测 人 员 对 原 料进 行 有 效 的 监 控 也 不 便 于 指 导却 车及 生 产 这 是 国 内 有 色 冶 炼 企 业 质 量 这 是 国 内 有 色 冶 炼 企 业 质 量 检 验 部 门 普 遍存 在 的 难 题 因 此 采 用 x 射 线 荧 光 分 析 方 法 测 定 铅 锌精 矿 中有 关 元 素 的 含量 不 仅 能 够进 行有 效 的 现 场 监 控还 能 准 确 的 测 定 其含 量 : 关 键 词 x 射 线 荧光 分 析 ; 铅 精 矿 ; 锌 精 矿 ; 检 测 ; 应 用 I X 射线荧 光 分析原 理 及 特 点
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仪器 的选 择及 特点 X 射 线 荧 光 分 析技 术 受 不 断 完 善 和 发展 的 X 射 线 荧 光 光 谱 仪 的 影 响 如今 已 经 被 广 泛 用 于 冶 金 地 质 石 油 矿 物 化 工 医 疗 生物 刑 侦 考 古 等 各 个 领 域 X 射 线 荧 光 分析仪 诞 生 至 今 已 发展 到 第三 代 X 射 线 荧 光光 谱 分析 如今不 仅 是 一 种 重 要 的 分析 手 段 在研 究 物 质的 化 学 元 素 和 物 相 化 学 立 体结 构 等 方 面 而 且 也 是 对 人 体进 行 医 检 和 微 电路 的光刻 检 验 的 生 命 医 学 科 学 材 料科 学 环 境 科 学 等 方 面 所 普遍采 用 的 一 种 快速 准 确而 又 经 济 的 多元 素 分 析 方 法 而 目 前 随 着 我 国科 学 技 术 的快 速 发 展 在 野外 的 现 场 分 析 和 过 程 控制分 析等 方 面 X 射 线 荧 光光 谱仪 也 是首 选仪 器 之一 X 射 线 荧 光分 析 的特 点主 要有 以下 几点
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铅 锌 精 矿 的 用 途作 用
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铅 锌精矿 中 含有 丰 富 的铅 和 锌 的 金 属元素 而 且 铅锌 不 仅 可 以 用 于机 械 冶 金 等 工 业 而 且 还 应 用 于军 事 化 学 医 药 业 等 各 个 领 域 另 外 在 核 工 业 石 油 工 业 等 部 门铅 金属 也有 着 较 为 重 要 的作 用 所 以 对 其 含 量 的 测 定 和 研 发 有 着 举 足轻 重 的 作用 3 X 射线荧 光 分析检 测