X射线荧光光谱法在岩矿分析中的应用

路润芳

（1.太原理工大学化工学院， 山西 太原 030024； 2.中国冶金地质总局第三地质勘察院中心实验室，山西 太原 030009）

各类矿物资源是推动工业生产和社会发展的关键，为实现矿产资源的开发利用，需要实施全面且有效的勘查技术，其中岩矿分析是勘查中的重要手段，可对岩矿的成分进行详细分析，为勘查提供资料信息。X射线荧光光谱法是一种应用较早且效果较好的测试技术方法，具备良好的分析精度，重现性理想等特点。基于此，本文研究分析X射线荧光光谱法在岩矿分析中的应用，详细内容如下。

1 X射线荧光光谱法的相关分析

1.1 原理

该项测试技术是一种应用较早的技术类型，且经过长期使用和完善，使得该项技术仍旧符合当前岩矿分析的需求，说明该技术的价值极高，现对X射线荧光光谱法的原理进行分析。

1）择取岩矿样品，向岩矿样品照射X射线，在照射X射线后，岩矿样品被激发，主要为K、M或L壳层。被激发的电子会被逐出原子，则导致空穴的产生。这样则会导致外壳层的电子发生跃迁，进而产生具有该元素特征的X线。这种X射线则可被称之为X射线荧光。对X射线荧光进行分析后，可以发现每种元素的X射线荧光具有其本身特点。且相关调查中显示，X射线的强度与原子量之间具有明显关联，二者之间呈现正相关。故此，在具体测试分析中，可以通过分析X射线荧光的方式，研究具体波长和能量等，实现对元素的确认[1]。这种方法，可以被称之为X射线荧光光谱法。

2）借助X射线荧光光谱法能够在详细的分析X射线荧光的波长和能量的基础上，获取该元素的的百分比，从而实现对岩矿分析，确认其元素组成和每部排列方式，为地质勘查工作提供参考[2]。如下图1所示，为具体的X射线荧光原理图。

1.2 特点

X射线荧光光谱法的特点较为显著，其是在有效的理论基础上实现的，主要包括莫塞莱定律、布拉格定律、朗伯比尔定三大定律。具体技术实施中，具有成本低廉、分析速度快、精度高和制样简单等特点，可有效代替常规化学方法，保障岩矿分析效果。

2 X射线荧光光谱法在岩矿分析中的应用

X射线荧光光谱法可有效的运用到岩矿分析中，在提高分析效率的同时，能保障分析精度，确保岩矿分析的整体效果，现结合XX矿的岩矿原料为例，实施X射线荧光光谱法岩矿分析。

2.1 岩矿样品处置

在进行X射线荧光光谱法测试前，需要实施有效的岩矿样品前期处理工作。

1）取岩矿样品于玛瑙研钵中研磨，具体研磨精度为大于200目。

2）实施样品的烘干工作，择取酒精棉瓷坩埚，连续清洗3次左右，清洗完成后烘干，置于天平称量，质量记为m0。

3）取岩矿样品2～3 g，置于烘干箱内烘干，取出后的冷却称量，质量记录为m1。置于干燥器中备用，值得注意样品存储过程中，避免吸潮。样品烘干后，需要实施岩矿样品的灼烧。

4）置于马弗炉，温度950℃，持续灼烧2 h，稍冷却，置于干燥器，2～2.5 h后实施称量，记录样品及坩埚质量m2。

5）XRF玻璃片制作。取烧矢后样品0.57 g，8倍Li2B407溶剂，置于同一塑料瓶，编号摇匀。再加2滴LiBr于XRF专用铂金坩埚，之后置于样品，1 150℃熔融，玻璃片制作，冷却取样。

2.2 X射线荧光光谱法测定

具体的仪器设备可选择ZSX Primus II型波长色散X射线荧光光谱仪实施测试，该设备工作电压20～60 kV，电流 2～160 mA，结合该设备的基本操作流程和操作说明，对制作的XRF玻璃片进行测定，实现X射线荧光光谱法检测，并根据设备显示的荧光谱强度。得到结果后，可与标样进行对比，进而能够得到岩矿中族元素的含量数据[3]。测试过程中，需要合理展开对数据的记录，避免数据出现异常，影响岩矿分析的效果。

2.3 结果简析

XX矿的X射线荧光光谱法检测中，可以得到样品二维分布图像，主要矿物包含Fe2O3、SO3、MgO、SiO、CaO等。其中具体结果为如表1所示。

表1 矿物成分及含量情况 %

结合表1矿物成分情况，说明几种元素及矿物的分布相关性与磁铁矿的相似程度较高，故此可以推断为XX矿的岩矿成分主要为磁铁矿。在确定矿物的基础上，有效地为进一步找矿提供基础，综合提升找矿的效果，为资源开发利用提供基础，综合提升矿产资源的开发利用。

在遵循上述方法的同时，X射线荧光光谱法的岩矿分析运用时，如果矿石中为多金属成分，可以结合薄样技术，能对铜矿、铅锌矿等在样品中的含量进行测定，并可取得较好成果[4]。如果需要测定岩土样品中的稀土分含量，则可结合化学预富集、扣背景和谱线重叠校正的方式，保障XRF的效果。如果在地球化学样品中的微量元素测定中运用，可结合粉末压片或松散粉末制样的方式[5]，保障XRF测试效果。

3 X射线荧光光谱法在岩矿分析中的注意事项

结合本文实施的X射线荧光光谱法的岩矿分析，对具体的X射线荧光光谱法的相关问题和注意事项进行分析，保障岩矿分析的可靠性。

1）误差问题。误差问题是X射线荧光光谱法在岩矿分析中需要注意的问题，具体误差来源包括仪器误差和样品误差，其中仪器需要严格按照操作标准实施，并控制温度、漏记等问题；对于样品需要避免样品污染、吸潮等现象，保障样品的可靠性。

2）测量条件问题。在具体测量中，测量条件对X射线荧光光谱法的准确性具有影响，需要注意探测器选择，减少元素间的相互干扰，保障岩矿分析 可靠性与准确性。

3）基体校正问题。常规岩矿分析多选择粉末压片的制样方式，这样容易出现元素吸收与增强的影响，还存在粒度与矿物的效应。故此，在样品的预处理中，需要注意FRX玻璃片的控制，寻求更好的校准和校正方式，增强X射线荧光光谱法在岩矿分析中的应用效果。

4 结语

岩矿分析是矿物资源开发利用的基础，借助有效的岩矿分析工作，能够有效地增强资源的开发效果，推动资源的综合利用。具体的岩矿分析中，需要采取适宜的分析鉴定方法，保障分析结果的准确性与可靠性。其中X射线荧光光谱法是一种绿色、制样简单的方式，可有效用于勘查中。故此，展开对X射线荧光光谱法的分析，研究该方法在岩矿分析中的运用，为岩矿分析质量提升提供帮助，推动相关矿产资源开发利用。