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(銅鉻鎳錳)礦石元素含量檢測

一、應用概述



  礦石是礦產冶煉的原材料，其元素含量的測定對于選礦以及冶煉加工至關重要。各類礦石中主量元素以及微量元素的測定通常采用化學滴定、AA、ICP、ICP-MS等多種分析方法，操作過程繁瑣，耗時耗力。

  單波長激發-能量色散X射線熒光光譜儀與全息基本參數法正在改變這一現狀，針對各類礦石樣品，同步分析其主量元素以及雜質元素含量，檢測速度快，減少人力物力消耗，為礦產開發與冶煉企業帶來新的元素分析方法。

二、方法原理
（1）單色化聚焦激發技術原理

 
    單波長X射線熒光光譜儀（HS XRF^®）采用全聚焦型雙曲面彎晶技術，全聚焦型雙曲面彎晶將X射線光管出射譜中靶材特征射線單色化衍射并聚焦到樣品一點，大幅降低X射線管出射譜中連續散射線背景對樣品元素譜的干擾，提升元素檢測信噪比，相對傳統XRF檢出限降低1-2個數量級，單波長X射線熒光光譜儀從而實現對微量和痕量元素的檢測分析。







（2）全息基本參數法（Holospec FP 2.0）

參數法（FP: Fundamental Parameters method）是X射線熒光領域的核心算法和研究重點。安科慧生研發人員歷時十幾年，頒布全息基本參數法-Holospec FP 2.0，將基本參數法的應用提升到前所未有的水平。

Holospec FP與常規FP區別：
1) 全譜擬合：當前唯一采用全譜擬合的基本參數法
2) 完整性：基本參數庫結合先進的數學模型（Advanced MM），從而完成對XRF整個物理學過程的數字化描述
3) 快速：CPU多核并行運算結合GPU單元，采集譜圖與海量運算同步完成
4) 可視化與支持用戶開發：可視化圖形界面與開放的參數設置

Holospec FP功能與優勢：
1) 通過精確計算消除（或減少）XRF物理學各種效應
2) 達到元素無標定量分析精度
3) 減少標準物質要求，快速建立XRF元素分析方法
4) 提升元素定量精度和擴展樣品適應性




三、性能數據
（1）礦石種類與元素類型
    本方案可以測試鉻礦，鎳礦，銅礦和錳礦四種類型礦石，關注元素如下所示：

樣品類型	測試元素
主元素	Cr, Ni, Cu, Mn
主量元素	Fe, S
雜質元素	Zn, Si, Mg, K, Ca
微量元素	Cd, Au, Ag, Sb, Bi, Mn, Cr, Ni, Co, Sn, Ba, Se等

    針對以上樣品，全息基本參數法（Holospec FP 2.0）可以依賴少量(2-3個)定值或標準樣品快速開發相關分析方法，得到高精度的定量結果。

（2）線性

   




              

             














（3）準確度與精密度

元素	Cu(Cu礦)	Cr(Cr礦)	Ni(Ni礦)	Mn(Mn礦)	Fe2O3	Ti	Zn
偏差范圍	±10%	±5%	±15%	±5%	±10%	±15%	±15%
RSD	＜0.3%	＜0.6%	＜0.5%	＜0.2%	＜0.1%	＜2.5%	＜0.16%

 

 
四種礦石標準樣品主量元素的準確度結果表：
 

樣品名稱	Ni
	標準值	測試值	準確度
GBW07146	0.33%	0.30%	-7.73%
GBW07147	1.02%	0.91%	-11.16%
GBW07145	0.11%	0.11%	-2.09%
ZBK410	5.71%	5.21%	-8.79%
ZBK411	1.17%	1.09%	-6.75%
ZBK413	1.70%	1.56%	-8.18%
ZBK414	1.86%	1.76%	-5.54%
ZBK415	1.97%	1.86%	-5.84%
ZBK416	2.18%	1.99%	-8.67%
ZBK417	3.98%	3.54%	-11.18%

 

                      
 

樣品名稱	Cu
	標準值	測試值	準確度
ZBK335	6.78%	6.85%	1.02%
ZBK336	12.79%	12.47%	-2.50%
GBW07233	1.15%	1.30%	12.96%
ZBK336-1	12.79%	12.53%	-2.03%
ZBK339	8.46%	7.59%	-10.27%
ZBK339-粉末	8.46%	8.86%	4.70%
ZBK336-粉末	12.79%	13.20%	3.21%

 

 
 

樣品名稱	Mn(%)
	標準值	測試值	準確度
WK752	22.09	22.35	1.18%
WK753	26.25	26.7	1.71%
WK755	35.71	36.51	2.24%
GBW07265	22.54	25.28	12.16%
GBW070181	48.93	50.7	3.62%
GBW070182	42.44	43.59	2.71%

 

 

樣品名稱	Cr
	標準值	測試值	準確度
ZBK440	18.85%	18.96%	0.58%
ZBK441	22.58%	22.43%	-0.66%
ZBK442	31.98%	33%	3.19%
GBW07818-粉末	12.04%	12.35%	2.57%
GSBD33001.1-94	24.84%	24.79%	-0.20%
GSBD33001.2-94	26.55%	26.67%	0.45%

 

（4）結論
      高靈敏度X射線熒光光譜儀與全息基本參數法針對Cu, Ni, Mn, Cr四種礦石樣品，可以快速建立分析方法，全息基本參數法通過對基體效應，元素吸收增強效應的精確計算，消除各種干擾帶來的分析誤差，可以大幅降低背景干擾，降低檢出限；計算值與真值之間有極佳的線性關系，主元素不需要校正或只需極少標樣進行校正，即可達到快速精確定量的目的。



四、特點優勢


     樣品處理簡單
     對礦石采用破碎、研磨等均勻性處理至80目以上，對礦石制品有1cm²的測試平面即測試


    分析速度快
    樣品全元素分析時間10分鐘以內

    應用范圍寬
    可以采用一種應用方法測試Cu, Ni, Mn, Cr四種不同類型礦石，也可以針對特定種類礦石制定單獨應用和  校正曲線，進一步提高準確度。

   射線安全防護功能
   無射線泄露的樣品防護蓋設計，開蓋自動切斷光管高壓，無射線泄露；儀器周圍輻射強度與環境背景一致。


五、方案展示













原創聲明：本文除注明引用之外屬于安科慧生（Ancoren）公司原創，若有轉發和引用，必須注明出處，否則可能涉及侵權行為！
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