簡(jiǎn)析減少熒光儀對(duì)燒結(jié)礦誤差的措施范文

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摘要：熒光儀對(duì)燒結(jié)礦分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與否除了與熒光分析儀的性能密切相關(guān)外，還與儀器測(cè)量參數(shù)的選擇、樣品制備過程參數(shù)的選擇以及共存元素干擾的扣除密切相關(guān)。河北省唐山市中厚板材有限公司選用比較先進(jìn)的日本理學(xué)的SMX-12型X－射線光譜儀，在之前使用基礎(chǔ)上，研究了其分析誤差產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的措施，確保了該分析儀的穩(wěn)定運(yùn)行和分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為板材生產(chǎn)的質(zhì)量提供了保證。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)礦；熒光分析儀；分析誤差；標(biāo)準(zhǔn)曲線

1儀器測(cè)量參數(shù)的選擇

熒光分析儀確定后，儀器的各種參數(shù)的選擇也相當(dāng)重要，選擇好參數(shù)對(duì)今后減少分析數(shù)據(jù)誤差和延長(zhǎng)儀器的使用壽命都起到很好的作用[1]。（1）X射線管電流電壓的選擇。高電壓對(duì)重元素的激發(fā)有利，高電流有利輕元素的激發(fā)。同時(shí)根據(jù)燒結(jié)礦質(zhì)量控制所測(cè)量的主要元素（Si，F(xiàn)e，Ca，Mg）的特點(diǎn)，我們選擇電壓為50kV，電流為50mA，既照顧到了重元素Fe、又兼顧到輕元素Mg。

（2）探測(cè)器偏壓的選擇。探測(cè)器偏壓是根據(jù)給探測(cè)器和前置放大器的工作電壓。選擇較高電壓有利于提高信號(hào)強(qiáng)度，但會(huì)對(duì)探測(cè)器的使用壽命造成影響[2]。

（3）抽真空時(shí)間的選擇。這種參數(shù)從儀器安裝調(diào)試時(shí)，就必須確定，并不得輕易改變。因?yàn)樵谧鰳?biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)標(biāo)樣分析條件要與今后分析實(shí)際樣品的條件嚴(yán)格保持一致，否則將影響分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[3]。抽真空時(shí)間可根據(jù)真空泵功率的大小以及所要求達(dá)到的真空狀態(tài)確定，一般以達(dá)到指定真空度所需要時(shí)間加上10S為宜，因?yàn)闀r(shí)間過長(zhǎng)將影響分析速度。我們選擇40S作為預(yù)抽真空時(shí)間。

2樣品制備過程參數(shù)的選擇

樣品制備過程是造成樣品分析誤差的最大來源，主要方法有壓片法和熔融法，這兩種方法相比，壓片法不僅能大大縮短分析時(shí)間，還能有效降低實(shí)驗(yàn)成本，我廠在滿足分析檢驗(yàn)要求的情況下，采用粉末樣品壓片法制得分析試樣。

（1）樣品研磨時(shí)間的選擇。樣品研磨的作用主要是為了消除樣品基本效應(yīng)和顆粒效應(yīng)，另一方面是便于樣品壓片成型。研磨時(shí)間太短，樣品的比表面積低，不利于分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確；時(shí)間太長(zhǎng)，則影響到樣品的及時(shí)分析。化學(xué)檢驗(yàn)人員對(duì)粉末樣品的分析數(shù)據(jù)通過濕法化學(xué)分析長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)，粉末壓片法中粒度效應(yīng)對(duì)SMX-12型X-射線光譜儀的分析結(jié)果有極大的影響，而樣品所需的粒度主要通過研磨來完成，研磨時(shí)間過短會(huì)導(dǎo)致試樣粒度較大，達(dá)不到分析要求，研磨時(shí)間過長(zhǎng)易造成試樣團(tuán)聚現(xiàn)象。試樣濕法化學(xué)分析值為∑Fe54.96；SiO26.05；CaO10.70；MgO2.85。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，同等質(zhì)量的燒結(jié)礦，用同一臺(tái)振動(dòng)磨樣機(jī)不同時(shí)間的研磨時(shí)。樣品∑Fe含量分析在研磨60s與240s時(shí)波動(dòng)范圍為0%~1.25%，SiO2在研磨60s與240s時(shí)波動(dòng)范圍為0%~0.19%，CaO在研磨60s與240s時(shí)波動(dòng)范圍為0%~0.11%，MgO在研磨60s與240s時(shí)波動(dòng)范圍為0%~0.05%。通過上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，粉末狀試樣的粒度大小對(duì)SMX-12型X-射線光譜儀的分析結(jié)果有極大的影響，有些元素分析數(shù)據(jù)隨著研磨時(shí)間增加，有些元素分析數(shù)據(jù)隨著研磨時(shí)間減少，但總的趨勢(shì)是在研磨時(shí)間為120s附近時(shí)，儀器組分析數(shù)據(jù)趨近相對(duì)穩(wěn)定。由于時(shí)間選的過長(zhǎng)影響生產(chǎn)，于是我們將研磨時(shí)間選定為120s，對(duì)試樣進(jìn)行研磨。

（2）樣品壓片量的選擇。粉末樣品粒度一經(jīng)確定后，就是壓制每個(gè)片時(shí)粉末樣品重量的控制了，由于在一定的壓力大小下，粉末樣品重量的多少直接影響片子的表面致密度，為此我們對(duì)一定粒度、一定壓力下樣品壓片重量對(duì)分析數(shù)據(jù)的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，小于5g粉末樣品不足壓制成片，大于11g也無法壓片。通過上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，粉末樣品壓片重量的大小對(duì)分析數(shù)據(jù)影響很大，壓片樣品重量我們選為7g。

（3）制樣壓力的選擇。在樣品制備過程中壓力的選擇非常重要，關(guān)系到分析樣片的致密度、牢固程度、檢測(cè)試樣各元素的強(qiáng)度、保存的期限等等。考慮到制備樣品的硬度及表面質(zhì)量，我們選擇30t為樣品制備時(shí)的壓力，然后用30噸壓力的壓片機(jī)進(jìn)行壓片，保壓時(shí)間20s，壓制成片，在SMX-12型X-射線光譜儀上進(jìn)行組分析，在對(duì)儀器進(jìn)行漂移校正、偏差校正，得出實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，后通過濕法化學(xué)分析跟蹤驗(yàn)證，結(jié)果比較理想。

（4）共存元素干擾的扣除。共存元素的干擾是指在測(cè)定過程中分析元素的譜線和其它元素的譜線部分重疊，從而影響分析元素譜線的強(qiáng)度。有些干擾元素與分析元素譜線重疊較大，直接影響分析結(jié)果的測(cè)試，因此準(zhǔn)確分析試樣必須扣除干擾元素的影響，本實(shí)驗(yàn)室采用基體校正系數(shù)扣除干擾元素的影響。基體校正公式為：Wi=Xi{1+Ki+∑AjFj+∑QjkFjFk+∑(RjFj)/(1+Wi/100)}+∑BjFj+∑DjfjFk+CiSMX-12多通道同時(shí)分析型波長(zhǎng)色散X-射線光譜儀通常采用分析含量進(jìn)行計(jì)算，所以選擇大寫字母校正模式。基本步驟為：輸入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的含量—建立工作曲線的高、低標(biāo)—建立分析程序—建立漂移、校正、含量分析的任務(wù)—曲線回歸—確定各元素曲線的參數(shù)。燒結(jié)礦中CaO，MgO成分的分析沒有共存元素的干擾，所以不需要進(jìn)行干擾元素的扣除。總之，通過大量的濕法化學(xué)分析數(shù)據(jù)和儀器的操作軟件，消除分析元素的共存元素的干擾，最終使儀器分析方法中基體校正系數(shù)與校正曲線常數(shù)、準(zhǔn)確度、相關(guān)系數(shù)滿足分析要求。

3結(jié)語

通過對(duì)以上各種造成熒光分析數(shù)據(jù)誤差原因的分析，以及采取相關(guān)的減少熒光分析數(shù)據(jù)誤差的對(duì)策，確定最佳參數(shù)和最佳的管理措施，我廠熒光多年來運(yùn)行正常穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可信，大大縮短分析周期，為生產(chǎn)提供質(zhì)量服務(wù)保證，更創(chuàng)造了無法估計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]R.特希昂等，X射線熒光定量分析原理[M].北京：鋼鐵設(shè)計(jì)研究院.

[2]實(shí)用冶金分析方法與基礎(chǔ),遼寧科學(xué)技術(shù)出版社[M].1990.480.11-33.

[3]吉昂，陶光儀，卓尚軍，羅立強(qiáng)，X射線熒光光譜分析[M].北京：科學(xué)出版社，2003：112.

作者:楊光 單位:河北省唐山市中厚板材有限公司