X―射线荧光仪熔片法测定石灰石中各组分

摘要：本文介绍了一种用X荧光熔片法测定石灰石中各组分的快速分析方法。用国家级石灰石标样绘制工作曲线，消除基体效应及吸收增强效应，分析速度快，操作简单，对快速冶炼起到了很好的指导作用。

关键词：X-荧光光谱仪 熔片法 石灰石

一、前言

石灰是炼钢用于脱硫、脱磷的主要造渣材料之一。目前，石灰的分析多采用湿法化学分析及X-荧光压片法进行测定，由于石灰石来源不一，X荧光压片法存在着矿物效应和基体效应等问题影响分析结果准确度，湿法分析条件苛刻、分析过程长，分析数据相对滞后，很大程度制约了生产的快节奏。我们通过试验，用石灰石标样建立分析曲线，用经验系数法进行吸收-增强校正，开发出一种用X荧光熔片法快速测定石灰石中各组分的快速分析方法。

二、实验

1.仪器

1.1Axios PW4400型X-射线荧光光谱仪，超尖锐端窗Rh靶X光管，P10气体，SuperQ4.0高级分析软件

1.2长春科光ZM-2振动磨

1.3北京静远AnalymateV4D+高频熔融炉

2.确定测量条件

2.1建立石灰石应用名及道组名，添加化合物及分析道，确定各元素测定的管压、管流。

2.2利用X-荧光仪分析，主要是测定各元素的强度，因此得到各分析元素的净强度是我们建立分析曲线时的关键。为此，我们选取一个合适的样品熔片，检查各分析道2θ角，扣除背景，计算分析时间。检查各元素的PHD，确定各元素PHD的上阈和下阈。（主量成分背景选择及脉冲高度选择见下图）

CaO的背景及PHD

3.建立工作曲线

3.1建立标样库

搜集含量高低不同的石灰石国家标样，将石灰石标样熔片在创建的SHS Bead-02熔片应用程序中扫描，并建立标样数据库。

3.2利用X荧光仪主分析软件SuperQ创建一条石灰石熔片程序SHS Bead-02。

3.3工作曲线的绘制和基体效正

在扫描标样点后，获得各个测量元素的净强度系列点，绘制出各分析元素工作曲线，用C=D+E*R*M（C-浓度D-截距E-斜率R-系数M-基体）模式进行线性回归计算，用经验系数法作吸收-增强校正。

CaO的工作曲线

4.检测分析

4.1测定结果与标准值及化学定值结果的比较.

工作曲线适应性验证分析结果（表1）

从上表中两种分析方法的对比结果可以看出，X荧光仪熔片法测定，几个主要元素SiO2、CaO、MgO的抽样合格率为100%，分析结果准确性能够满足生产需要。

4.2 用X荧光仪熔片法重复测定同一个样品十次，作方法精密度试验，测定结果显示本方法具有良好的精密度。

三、结果与讨论

1.使用熔点高体积小的助熔剂 ，减少助熔剂称量，增加静止熔融时间

2.采用溴化锂作为脱模剂

经过查阅资料及试验，经过多方请教专家，一致认为采用过滤后的50%溴化锂作脱模剂。

3.采用正交实验确定最佳熔样片条件，即熔融时间、脱模剂加入量、稀释比，同一试验做3次，取主量组分CaO平均值，求其偏差。

a.确定正交试验因子、水平，设计L9（3）4正交表。

因子水平表2

b.用 YSBC11703-95标样，做正交试验，结果如下表3所示。

正交试验结果3

3.1由极差可知影响因素大小是AB C

3.2由位级和看A3B2C1偏差最小。由正交表可见，各条件的最佳组合确定为A3B2C1。即熔融时间为600秒、脱模剂加入量8滴、稀释比为1：10。

四、结论

用X荧光熔片法测定石灰石，流程简单，省去了化学分析过程中的碱熔融、酸浸取、移取、滴定等费时的环节，其方法的精密度和准确性完全能够满足要求，操作简单、快速，能够为生产的快节奏提供快速、准确的工艺指导。

参考文献

[1]X-荧光仪用户手册.

[2]《X射线荧光光谱分析》吉昂.陶光仪.卓尚军.罗立强.