XRF熔融法测定石灰石、白云石中SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3、P2O5李超（济南钢铁集团总公司技术监督处，山东济南250101）摘要：采用熔融法制样，消除了共存元素的谱线干扰，通过XRF荧光光谱法测石灰石、白云石中SiO2、CaO、MgO、Al2O3、P2O5、Fe2O3的含量。分析结果与标准物质的标准值、化学法和ICP-AES法分析结果进行对比，测定结果符合国家标准允许差。关键词：荧光光谱法；熔融制样；石灰石；白云石中图分类号：O657.34文献标识码：B文章编号：1004-4620（2006）06-0077-021前言石灰石和轻烧白云石是炼铁和烧结的重要原料，SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3、P2O5是判断石灰石、白云石质量的重要指标，快速准确分析这些成分的含量尤为重要。目前，通常采用化学法测定[1～4]，操作繁锁，分析周期长；也有采用压片制样，利用X荧光光谱法进行测定，但基体干扰严重，测定结果准确度差。本研究采用熔融法制取玻璃状样片，消除了矿物结构和粒度影响[5]；由于脱膜剂溴化锂中有少量Br残存于样品中，影响Al的测定，作了BrLB1对Al-Kα线的谱线干扰校正；利用石灰石、白云石标样的灼烧物熔制样片，建立工作曲线，实现了X荧光光谱法同时测定石灰石、轻烧白云石中SiO2等5种成分。2实验部分2.1仪器ARL9800XP型X荧光光谱仪（瑞士ARL公司）；FLUXY型自动熔样炉（加拿大）；铂金坩埚。2.2试剂四硼酸锂（固体试剂）（GR）；溴化锂（GR）（0.4g/mL）；P10气（90％Ar+10%CH4）；丙烷（99%）。2.3实验方法称取一定量试样，于980℃高温炉中灼烧1h，取出放在干燥器中冷却。称取做完烧失量的试样0.7000g，放入30mL瓷坩埚中，再准确加入7.7000gLi2B4O7试剂，混匀，移入铂金坩埚中，滴入溴化锂（0.4g/mL）3滴。将铂金坩埚夹到熔样炉的夹子上，按设定的程序开始熔样。将熔好的样片冷却后，送入X荧光光谱仪，分析完毕，按下面设定的公式显示分析的结果。试样含量＝X荧光测定值×（1－LOI）其中LOI为灼减量，即：称取1.0000g样品于980℃高温炉中灼烧1h后，剩余物占称样量的百分比。3结果与讨论3.1熔样条件标样或试样必须预先高温灼烧，保证熔制的样片无气泡。石灰石和轻烧白云石属于碳酸盐类，样品事先不经过灼烧直接高温熔融，会产生大量的CO2，熔制的样片中会出现气泡，影响结果的准确性。丙烷气流量的大小，炉头位置、转速必须保证试样全部熔融、混均，没有不熔融的斑点。熔样炉熔样过程分为10步，即为F0～F9。F0为点火，F1~F3为预热阶段，F4~F6为高温阶段，F7为倒样阶段，F8~F9为冷却阶段。F4~F6高温阶段的丙烷流量最为关键，设为50～55L/min。经过实验，确定在熔融石灰石、轻烧白云石时，熔样炉F0～F9各步的条件参数见表1。表1熔样炉工作参数项目F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9转速/r.min-1010103040501010气流量/L.min-11515153050555555时间/s510153060480201180180炉头的位置要保证铂金坩锅处于火焰的外焰，浇注样片时要确保坩锅模具水平，及时更换腐蚀严重的坩锅模具，确保试样全部熔融，熔制的样片周围没有缺口，样片厚薄一样，样片表面光滑平整。3.2荧光仪的工作条件根据仪器分析软件提供的参数，以及各种“晶体－探测器”、准直器的能量扫描图，确定了测定各元素的分析条件，见表2。表2X荧光仪的工作参数分析线晶体探测器准直器时间/s管压/kV管流/mA2θSiKa1,2PETFPC0.25404070109.03CaKa1，2LiF200FPC0.25404070113.086MgKa1，3AX06FPC0.2540407019.534AlKa1，2PETFPC0.6404070144.710BrLb1PETSC0.25404070146.23Pka1，3Ge111FPC0.6404070141.030FeKb1,3aLiF220FPC0.2540407051.7283.3基体效应及共存元素的干扰校正基体效应是X荧光分析中引起误差的主要因素，主要由试样的粒度、矿物结构引起，粒度越小，基体的干扰也越小。实验采用高温熔融制成玻璃片，基体引起的干扰很小，可以忽略不计。共存元素的干扰是指在测定过程中分析元素谱线和其它元素的谱线部分重叠，从而影响分析元素谱线强度，使测得元素含量不准。消除共存元素干扰的方法，一是合理选择分析元素谱线左右背景的位置，二是限定能量扫描的范围即PHD范围，三是采用仪器软件提供的数学校正模式消除干扰。实验中存在的共存元素干扰见表3。表3干扰...