XRF法测定绿泥石岩型滑石中10元素分析

肖娟，王洪桂，和莉，蔚志毅

（青海省有色矿勘院测试中心，青海西宁810007）

XRF法测定绿泥石岩型滑石中10元素分析

肖娟，王洪桂，和莉，蔚志毅

（青海省有色矿勘院测试中心，青海西宁810007）

绿泥石岩型滑石主要成分是斜绿泥石，因镁和铝的含量相对较高，测试过程中干扰较大，为消除基体效应所带来的影响，故采用混合熔剂高温熔融制样和X射线荧光光谱法同时测定绿泥石岩型滑石中的多元素分析，本法不仅可以测定地质样品绿泥石岩型滑石中多元素，而且测试周期短，实验流程简单，样品用料少，可测定不同地质样品中的化探样品和化学样品，经实验测试结果的比对，结果准确，可靠，而且测量结果的精密度好，准确度高，数据和化学法的结果基本一致，但比化学法成本低，流程短，适用于绿泥石岩型滑石中各主要元素的分析。

绿泥石岩型滑石；基体效应；高温熔融；X射线荧光光谱仪

绿泥石岩型滑石其成分中SiO2（30%左右），MgO（31%左右），Al2O3（31%左右），它是一些变质岩的造岩矿物。火成岩中的镁铁矿物如黑云母、角闪石、辉石等在低温热水作用下易形成绿泥石。其物理性质较为稳定，质地细润且光滑，颜色呈油绿色，可以加工后制作小型的石粉工艺品，十分好看。在工业方面的前景也很广阔，可用作涂料，吸附剂和润滑剂等，在地质样品分析中，其应用范围广泛，尤其在家装装潢，工业润滑等的经济效益尤为明显，选择合适的分析方法就显得尤为重要，X射线荧光光谱法可一次测定其多元素分析，而且方便快捷，投入的成本低，经济效益大，市场前景广阔，有很大的开发空间。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

ZSX PrimusⅡ型X射线荧光光谱仪（功率为4kW日本理学）；Pt-Au坩埚（ωPt95%+ωAu5%,底面直径θ32mm）；3084A001型熔样机日本理学。

复合熔剂：Li2B4O7：LiBO2：LiF=4.5∶1∶0.4（河南洛阳耐研工贸有限公司）；NH4NO3溶液（优级纯）；LiI（优级纯），检测气体：氩甲烷（Ar/CH4）混合气体,混合比为9∶1。

1.2 实验步骤

准确称取0.2500 0g绿泥石岩型滑石样品（200目），再于105℃的烘箱烘2h，、加入5.0000g复合熔剂：Li2B4O7∶LiBO2∶LiF=4.5∶1∶0.4）、2mL 500g·L-1NH4NO3溶液、5D LiI,将坩埚置于熔样机上在500℃下预氧化3min，升温到1150℃下使坩埚旋转摇摆充分6min，如果在熔融过程中有出现气泡赶不走，可拿坩埚钳取出手动摇匀，再放于熔样机，直到摇匀为止，但要控制时间，熔融完毕经风冷冷却后取出样品，在样品背面编号，放于干燥器中保存。

1.3 仪器测量条件（表1）

表1 测量条件Tab.1Measuring conditions

1.4 背景校正

式中IN：扣除背景后的分析线强度；IP：分析线峰值强度；IB：分析线背景强度。

本分析方法采用一点法扣背景

2 校准与校正

2.1 基体效应

在X射线荧光分析中所带来的基体效应，是经常困扰的问题，也是导致分析数据有偏差的主要问题所在，用理论影响系数进行校正直接关系到分析数据的准确，所以必须要优化基本参数，在实验分析结果中，未优化参数的结果比优化基本参数的结果要差好多，故可减少分析中所带来的基体效应。

2.2 工作曲线

选用滑石（建材）标准物质GBW03130和GBW03131，由于绿泥石型滑石的标准物质较少，所以选择除标准物质之外的人工配比标样就尤为重要，配比时要注意选择和本方法相似度要高的绿泥石含量构成，基体，岩性和颗粒度要相近，含量要满足曲线高，中，低各个范围，研磨标样要均匀，逐级稀释，避免带来外来污染而影响线性回归，并注意要从低到高，方法测标样时在时间上要有连续性，以防曲线产生台阶。本次方法采用康普顿散射做内标，结合经验法线性回归，以此消除类似基体效应等带来的影响。

2.3 干扰谱线

表2 干扰谱线Tab.2Interfering Lines

3 结果与讨论

3.1 本方法的测定范围（表3）

表3 测定范围Tab.3Measuring range

3.2 精密度和准确度

选用国家标准物质GBW03131,经平行测定10次，得到的平均值，准确度和精密度见表4。

表4 精密度和准确度Tab.4Precision and accuracy

3.3 数值比对

通过实验得知，本方法的精密度和准确度都已达到满意的结果，为了验证实验数据的准确性，和化学法进行数值比对，同样选择GBW03131标准物质，和化学法同时进行实验，得出数据见表5。

表5 数据对比Tab.5Data comparison

由表5可知，本方法的数据准确性和化学法是基本一致的，但比化学法的时间短，可进行地质样品实验的分析测试。

3.3 讨论

绿泥石型滑石的分析主要是SiO2，Al2O3，MgO的分析。对分析质量要求较高。采用稀释比例1∶20熔融，能更好的消除基体效应，更好的保护坩埚，降低分析成本，对于重金属含量较高的地质样品，应配合粉末压片法分析，因为金属与坩埚发生化学反应，损坏坩埚表面，甚至会穿透，所以先用粉末法预分析，可防止此事故的发生，如果要分析元素S，温度要低于1100℃，防止S的挥发。在玻璃熔片过程中，一定要保证熔融温度的准确和时间的精确，熔融过程中由于发生氧化反应和还原反应，坩埚表面是有损耗的，当样品表面出现不平整时，要进行坩埚的打磨，如受损严重，可进行对白金坩埚的重铸，以免影响测试结果。

4 结论

此方法用熔融制片法可一次性测定多元素组分，极大的降低了分析成本，比化学法的时间流程短，数据准确，又可很好的消除实验过程中所带来的基体效应，这是粉末压片法所达不到的，样品所需用量少，精确度和准确度高，可开展大批量的实验测试任务，市场前景广阔。

［1］靳贵英,林生文,王森.X射线衍射法测定滑石粉中石棉成分［J］.中国无机分析化学，2014，4（6）:65-69.

［2］阿拉木斯（导师：王英华）.低稀释比多硼酸锂熔融制片-XRF法测试化探样品中24种元素的研究与应用［D］.长春：吉林大学硕士论文，2013，（11）:14-15.

［3］王毅明，顾铁新，王晓红，等.实用地质分析标准物质手册［S］，北京：地质出版社，2013:150-151．

［4］岩石矿物分析编委会.岩石矿物分析第二分册［M］.北京：地质出版社，2011.319-321.

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Determination of 11 elements in ultra basic rocks by X-ray fluorescence spectrometry

XIAO Juan，WANG Hong-gui，HE Li，WEI Zhi-yi
（Testing Center of Qinghai Nonferrous Mineral Exploration Institute,Xining 810008，China）

The main component of green mud Shiyan type talc is clinochlore,because the content of magnesium and aluminum is relatively high,a large disturbance in the testing process,as the impact caused by the elimination of matrix effect,so the analysis of mixed flux melting sample preparation and X ray fluorescence spectrometry for simultaneous determination of chlorite rocks slip in the stone of the elements.Not only can be used for the determination of elements in geological samples in talc chlorite rocks type,and short test period,the experimental sample has the advantages of simple process,less material,determination of geochemical samples and samples of different geological samples,comparing the experimental test results were accurate,reliable,and the measurement results of good precision and accuracy high data and chemical analysis results are basically the same,but the ratio of chemical method of low cost,short process,suitable for the analysis of chlorite rocks type in talc major elements.

chlorite schist type talcum;matrix effect;high temperature melting;X ray fluorescence spectrometer

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170824

2017-03-10

肖娟（1986-）女，汉族，青海省乐都人，工程师，毕业于长春工程学院，应用化学专业，大学本科，研究方向：从事地质样品实验测试。

TQ127.1

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