浅谈能量色散 X-荧光光谱仪在多金属低品位矿山的应用

郝 卓 吴立毅 朱如明 梁 贺

摘要：近年来，铅锌铜铁等有色金属的品位分析方法在不断的改进创新。低品位多金属矿元素的分析，追求便捷、准确。文章对能量色散X-荧光光谱仪分析方法的应用前景与环境保护进行探讨，并分析了仪器检测方法对高产量、低品位有色金属铅锌铜铁品位分析的有利影响，以及发展前景和展望。

关键词：能量色散X-荧光仪；应用前景；环境保护；分析方法的调整与优化

作者简介：郝 卓（1980—）,女，本科，工程师，研究方向：高分子化学。

赤峰山金红岭是一个铜、铅、锌、铁多种元素有色金属矿山，是以锌、铜、铁为主的矽卡岩型多金属矿山。文章探讨研究的成果，能够为同类低品位多种类有价金属的充分综合利用，以及如何调整提高低品位金属的分析方法做指导。利用能量色散X-荧光光谱仪可以充分有效地回收利用低品位矿产资源，延长矿山的生产服务年限，提高矿山企业综合经济效益。

1 能量色散X-荧光光谱仪元素分析的重要性及发展前景

随着近年来我国有色金属矿山产业的不断发展，有价低品位金属矿山状态已经是目前矿山企业面临的难题。采用能量色散X-荧光光谱仪分析检测技术的理论和实践也相应得到了广泛应用，尤其是近年来仪器分析技术的日趋完善，使得能量色散技术在分析实践中的地位越来越重要。能量色散X-荧光光谱仪分析方法的产生，以其快速、对试样无损，可以同时测定多种元素等优点，能够适应不同矿山企业的作业条件与作业环境，使得低品位矿山的元素含量分析很多难题得到解决。

1.1 红岭公司有价金属元素检测分析方法的概况及发展史

赤峰山金红岭是铜、铅、锌、铁多金属矿山，年处理总矿石量达到165万t以上。其中入选原矿金属锌品位大约在1.5-2.0%，铜品位在0.1-0.2%，铅品位在0.40-0.50%。红岭矿含有多种低品位有价金属，个别有价金属含量低于0.10%。随着矿山企业生产任务加重，采矿、选矿压力增加，地质采矿样品、选矿流程样品也随之剧增，人工溶样分析工作压力非常大。

为了解决与日俱增的生产压力，提高元素化验分析的工作效率，17年红岭矿业公司开始研究采用能量色散X-荧光光谱仪进行元素分析，经过不断的摸索、研究，能量色散X-荧光光谱仪此方法在很大程度上解决了以上难题。能量色散X-荧光光谱仪的应用降低了化验工作的危险系数，提高了化验分析的工作效率，同时降低了对周围区域造成的水质污染。

1.2 能量色散X-荧光光谱仪的工作原理及设备的性能特征

X射线照射到晶体所产生的衍射具有一定的特征，可用衍射线的方向及强度特征，根据衍射特征来鉴定矿物质含量的分析方法。对元素分析可利用化学分析、光谱分析、X射线荧光光谱分析等。一般元素分析侧重于组成元素的种类及其含量，并不涉及元素间的化合状态及聚集态。

赤峰山金红岭公司为了全面提高质计中心各项工作效率与内外检合格率质量，2017年底引进了的CIT-3000SMD（C）能量色散X荧光分析仪。

2能量色散X-荧光分析仪的分析方法与原子吸收分析方法的对比分析

2.1CIT-3000SMD（C）能量色散X荧光分析仪器性能及其优点简介

CIT-3000SMD（C）能量色散X荧光分析仪，采用世界上最先进的硅SIPIN探测器（分辨率为150ev）,实现了无液态氨检出器下高灵敏度的检测功能，配备自动切换的滤光片及通过透射式X射线球管，最大程度地缩小了X射线源与被测物体的间距，从而在较低的电压下达到同样的激发频率，同时减少了漫射光的干扰，大大地提高了灵敏度和读数的准确性，重复性。高灵敏度-自动切换4种滤光片，在测定矿样微量成分时，由于X射线管的连续X射线所产生的散射线会产生较大的背景，致使目标峰的观测比较困难。为了降低或者消除背景和特征谱线等散射X射线对高灵敏度分析的影响，此荧光分析仪配置了4种可自动切换的滤光片有效的降低了背景和散射X射线的干扰，调整出最具感度的辐射，进一步提高了S/N的比值，从而可以进行更高灵敏度的微量分析。

CIT-3000SMD（C）能量色散X荧光分析仪，额定功率300W，Rh靶X光管，光管最大电压40KV氨气充气系统，高分辨率硅漂移探测器，自动进样器，分辨率130Ev，可分析元素范围：Na-U ，测量时间：10-2550S（时间可调）。

2.2能量色散X荧光分析仪样品的制备

能量色散X-荧光仪对矿样的细度要求很严格，矿样必须细磨粉碎至200目，通过率需要达到100%。检测样制成圆形样饼：磨好矿样取大约0.50克，将矿样均匀散入定型模具里，然后再在散好矿样上面均匀散入白色粉状硼酸大约2.0克，通过定型、加压系统把矿样压制成直径2.0厘米的圆形样饼。成型后的样饼模具放入卸模系统，通过外力作用，把样品模具卸掉，定型好的样饼做好。

2.3能量色散X荧光分校正曲线的制定，与原子吸收分析结果进行对比分析

将上述标样压制成片后，予以测定，经解谱获取诸元素的净强度，用CIT-3000SMD（C）能量色散X荧光分析仪提供的软件制定工作曲线，经过校准曲线后，抽取5组原矿样进行了能量色散X荧光分析，同时也把此五个原矿样进行人工加热酸解溶样后，由原子吸收方法进行分析，两种分析方法检测出的元素含量结果进行对比分析，五组对比数据下见表。

第一组对比分析数据

分析方法 含量 元素	Pb	Zn	Cu	MFe
能量色散X-荧光分析	0.051	1.82	0.153	9.83
原子吸收	0.049	1.86	0.146	9.67

第二组对比分析数据

分析方法 含量 元素	Pb	Zn	Cu	MFe
能量色散X-荧光分析	0.062	1.79	0.155	9.51
原子吸收	0.055	1.82	0.149	9.65

第三组对比分析数据

分析方法 含量 元素	Pb	Zn	Cu	MFe
能量色散X-荧光分析	0.059	1.85	0.153	10.13
原子吸收	0.053	1.89	0.149	9.97

以上三组数据对比分析结果，清晰说明了原子吸收的分析结果和能量色散X-荧光分析仪检测结果对比产生的误差，各种元素误差都在分析品位允许误差范围内。由此表明：能量色散X-荧光分析仪的机器使用性能很稳定，分析出来的结果非常精确、稳定。能量色散X-荧光分析仪与原子吸收人工操作方法的分析结果吻合度非常好。

3、结束语

总体来说，能量色散X-荧光分析方法是有色金属检测方法发展的必然趋势。能量色散X-荧光分析方法在推广试用过程中对低品位有色金属矿山生产的工作效率会产生推动影响，本文通过红岭公司对能量色散X荧光分方法与原子吸收方法两种分析方法的实践检测分析结果进行反复实践操作、总结，足以表明，能量色散X荧光分分析方法是比较成熟稳定的分析方法，能量色散X荧光分析方法的广泛使用可以大幅度提高矿山有用矿物的高效回收，对低品位有色金属检测发展有一定的推动意义。

参考文献：

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