重量法与能量色散X射线荧光光谱法测定铜精矿中硫含量的比较

2020-05-16王丽丽周永涛艾圆华彭得林

世界有色金属 2020年4期

刘奇，严静，王丽丽，周永涛，艾圆华，彭得林

（江西省铜及铜产品质量监督检验中心，江西鹰潭 335000）

铜是一种典型的亲硫元素,在自然界中主要形成硫化物,在成矿过程中，磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿常常共生在一起，形成铜硫共生矿。在铜冶炼行业中，一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20%～30%，作为铜精矿，铜精矿是铜冶炼的重要原材料，随着我国经济的发展，铜精矿产业也随着扩大，同时铜精矿的贸易结算也随之增多，对铜精矿的检测要求也越来越高，其中硫含量会影响其他组分的测定，如火试金测铜精矿中金、银含量[1]，所以硫含量的测定也显得更加重要了。

目前，测定铜精矿中硫含量的主要有重量法和燃烧滴定法等[2],但这些方法测定时间长达3h～4h，费时费力。与其他方法相比，能量色散X射线荧光光谱法（EDX法）具有分析时间短、分析效率高，不需预处理样品等优点，在化工分析中有着广泛应用[3]。本文建立能量色散X射线荧光光谱法测硫的方法，同时与重量法进行对比，能量色散X射线荧光光谱法能够满足铜精矿中硫含量测定的需要。

目前，能量色散X射线荧光光谱法定量分析主要有工作曲线法和基本参数法，工作曲线法也称为经验系数法，使用三个以上含有梯度的标准样品，通过测定强度与含量绘制标准曲线，其分析准度高，但需要多个标块。基本参数法（FP法）利用基本参数，通过理论X射线荧光强度与测量X射线荧光强度之间的关系用灵敏度校准曲线表述。FP定量法就是利用灵敏度校准曲线计算定量值的一种分析方法。其对标样的依赖不大。本文主要采用基本参数法（FP法）对硫进行测定。

1 试验部分

（1）仪器与工作条件。能量色散型X射线荧光光谱仪（型号：EDX-LE plus，日本岛津公司生产）。

表1 能量色散型X射线荧光光谱测试条件

（2）样品。铜精矿标准样品采用济南众标科技有限公司生产的，证书编号为：GSB04-2710-2011。

铜精矿样品采用某铜矿的精矿，共11批次。样品粉碎、过筛，粒度小于100μm，放入100度烘箱烘1h，置于干燥器中，冷却至室温，备用。

（3）试验方法。能量色散X射线荧光光谱法：将制备好的样品，在选定的条件下测量样品的X射线强度，采用基本参数法定量分析-FP测出未知样品中硫的含量。

重量法：按GB/T 3884.3-2012中步骤进行。

2 结果与讨论

（1）试验数据。两种方法测试结果如表2所示。

表2 EDX法与重量法硫含量测试结果单位：%

从数据可知，EDX法与重量法相差在1%～2%，表明EDX法简便快速，测量范围更广，准确度高。

（2）异常值分析。样品2两种方法测试结果相差较大，将样品2的X射线荧光光谱图具体放大到硫元素的能量范围2.0ev～2.5ev（图2），可以看出里面有SKα线和PbMα1线，而铅元素的能量谱线是10.55ev（Lβ1）和12.61ev（Lβ1）（图3）。可知在2.0ev～2.5ev范围中，铅的峰为误判，所以硫含量相差较大。