EDX9000B荧光光谱仪应用于铝土矿分析

铝土矿是指工业上能利用的,以三水铝石、一水 软铝石和一水硬铝石为主要矿物组成的矿石的统 称.铝土矿是生产金属铝的主要原料,也占有最主 要的应用领域,其用量占世界铝土矿总产量的９０％ 以上,其还可用作耐火材料、研磨材料、化学制品及 高铝水 泥 的 原 料[１].铝 土 矿 还 伴 生 有 Ga、V、Li、 Nb、Ta、Ti、Sc和稀土等多种有用元素,其中 Ga、V、 Sc等都具有回收价值[２Ｇ３].铝土矿中主次量元素及 微量元素的准确测定,可为铝土矿的地质找矿、矿石 质量评价、生产工艺的确定、资源综合利用以及成矿 地质过程研究等提供技术支持[４Ｇ６]. 铝土矿矿石组成复杂,具有较强的化学稳定性, 是比较 难 处 理 的 样 品.根 据 工 作 需 要,通 常 测 定 Al２O３、SiO２、TFe２O３、TiO２、CaO、MgO、K２O、 Na２O、P２O５、MnO、LOI、S、C、H２O＋ 等 主 次 量成 分,Ga、V、Li、Cr、Co、Ni、Rb、Nb、Ta、Sc和稀土等 微量元素在很多情况下也需要测定

X射线荧光光谱法具有可多元素同时分析、分析速度快、精度高、制样简单,成本低、适于大批量样 品测 定 等 优 点,已 被 有 色 金 属 行 业标 准 YS/T ５７５２３—２００９作为测定铝土矿中多种元素的标准方法.XRF 主要有粉末压片法和熔融片法两种制样方法.粉末压片法快速简便,但由于粒度效应和矿物效应,存在约５％的测定误差,无法满足铝土矿主 量元素测定的质量控制要求。采用湿法超细粉碎技术,将样品粉碎至微米级,基本消除了粒度效应,采用归一化技术进行数据处理,实现 了铝土矿中10种主次量元素的准确测定.该方法 克服了常规粉末压片法的缺点,不使用任何化学试 剂,减少了对环境的污染. 熔融片法能够消除粒度效应和矿物效应,降低 基体效应,测定精度和准确度更高,熔融片法制样还允许通过多个标准物质混合复配、在标准物质中加入纯氧化物等方法来扩展校准曲线的范围,在XRF分析中应用广泛。

采用熔融片法制样XRF测定 铝土矿,有两个问题得到了较多关注,即铝土矿的烧失量问题和校准样品的准备.铝土矿为含水矿物, 一水型铝土矿 Al２O３ＧH２O 与三水型铝土矿 Al２O３Ｇ ３H２O 烧失量差异较大,对主量元素的 XRF测定会造成影响.消除方法是保证制备校准曲线的标准物质与待测样品烧失量基本相同,或者将标准物质和 待测样品灼烧后再进行制备熔融片。对于高铁高硫铝土矿,为了保护铂Ｇ金坩埚,可加入氧化剂或者灼烧后再熔片.X 射线荧光光谱法定量需要 有一定含量范围和适当梯度的校准物质系列,现有铝土矿标准物质数量不足,可以通过现有标准物质 间的复配、使用化学法定值的内控样等方法解决. 针 对高 铁、高 钛、高 硫 及 中 低 品 位 的 铝 土 矿 样 品,可 以 在 标 准 物 质 中 加 入 铁矿 石、光 谱 纯 Fe２O３ 和 TiO２ 试剂来拓展校准曲线的范围,也可以用纯氧化物配制标准系列. 相较于ICPＧAES和ICP-MS,XRF避免了铝土 矿样品的湿法分解.使用熔融片法制样测定主次量元素,准确度能媲美化学分析法,但由于熔剂的稀释 作用使灵敏度降低,因此较少用于微量元素的测定. 粉末压片法制样快速简便、绿色环保,能更大程度上发挥 XRF的优势.但由于粒度效应、矿物效应的限制以及标准物质的缺乏,近年来应用于铝土矿测定 的报道很少.样品粒度在２００目(74μm)以下时,粒 度效应、矿物效应主要对轻元素有影响,对重元素的测定影响不大,因此,可以用于铝 土 矿 中 Ga、Rb、Sr、Zr、Nb等微量元素的测定。