论文导读：目前铝土矿中常见组分的定量分析通常采用传统的化学分析方法。射线荧光光谱(XRF)分析法具有多元素同时测定。射线荧光光谱，科技论文，X射线荧光光谱法测定铝土矿和粘土中的主次量组分。
关键词：铝土矿，熔融玻璃片，X射线荧光光谱
铝土矿是一种土状矿物，化学成分为Al2O3·nH2O，所含大部分为一水或三水铝石矿物，少部分为高岭石、蛋白石、赤铁矿等其他矿物。铝土矿常含Si、Fe等杂质。铝土矿及粘土的主要分析项目为Al2O3及SiO2， Fe2O3、TiO2、CaO、MgO等组份也需要测定。
目前铝土矿中常见组分的定量分析通常采用传统的化学分析方法，分析方法复杂，操作程序繁琐，耗时费力，分析误差较大。X射线荧光光谱(XRF)分析法具有多元素同时测定，分析范围广，精密度高，简单快速，对环境无污染等优点。本方法采用熔剂熔融处理样品，消除了样品的粒度效应、矿物效应等不均匀性的影响。
1、实验方法
1.1仪器测量条件和主要试剂
日本理学公司生产的波长色散全自动X射线荧光光谱仪（ZSXPrimusⅡ型）。端窗铑钯X射线管，最大功率4Kw、30µm超薄窗、最大工作电压60Kv、最大工作电流160mA。
高温熔样炉；Pt-Au专用坩埚。
Li2B4O7，Li2CO3，200g/L的NH4Br水溶液备用。所用试剂均为分析纯。科技论文，X射线荧光光谱。。分析元素测量条件见表1
表1 分析元素测量条件
| 分析元素 |
分析线 |
2θ角（°） |
分光晶体-探测器 |
测量时间（s） |
PHA |
| Al2O3 |
Kα |
144.68 |
PET-PC |
20 |
80-400 |
| SiO2 |
Kα |
108.90 |
PET-PC |
20 |
60-450 |
| Fe2O3 |
Kα |
57.56 |
LiF200-SC |
20 |
80-400 |
| TiO2 |
Kα |
49.78 |
Ge-PC |
20 |
90-450 |
| CaO |
Kα |
61.90 |
Ge-PC |
30 |
100-400 |
| MgO |
Kα |
45.14 |
RX25-PC |
40 |
70-400 |
1.2样品制备方法
试样的制备
准确称取7.0000g Li2B4O7 、1.0000gLi2CO3和0.8000g试样于50mL烧杯中搅拌均匀，倒入铂—金坩埚中，滴加20%NH4Br 3滴，放入1100℃的熔融炉内，熔融16分钟（前后静至时间2分钟，摆动12分钟），取出平放坩埚，冷却4-5分钟后倒出。制成表面光洁、透明的玻璃样片，贴上标鉴待测。
1.3标准样品的选择和制备
结合铝土矿含量的特点，选用GBW07177、GBW07178 、GBW07179、GBW07180，粘土GBW03101a、GBW03103等样品，作为标准样品。制样方法同1.2节，各组分含量见表2
表2 标准样品中分析组分的含量范围
| 组分 |
WB/10-2 |
组分 |
WB/10-2 |
| Al2O3 |
13.28-71.06 |
TiO2 |
0.66-3.28 |
| SiO2 |
7.80-66.64 |
CaO |
0.12-3.23 |
| Fe2O3 |
0.41-9.04 |
MgO |
0.14-1.84 |
1.4基体效应的校正
熔融制样法可以有效地消除粉末样品所固有的粒度效应和矿物效应，并能部分抵消基体元素的吸收—增强效应，但基体效应依然是分析误差的一个主要来源，须采用数学校正方法来校正基体干扰。科技论文，X射线荧光光谱。。本法利用COLA校正模式校正基体效应。
2结果与讨论
2.1影响熔融制样的因素
通常情况下，影响熔融制样的因素有：熔剂种类、熔融温度、试样与熔剂的比例。
2.1.1熔剂体系的选择
XRF法的制样通常有压片和熔融两种方法，压片法速度快操作简单，但由于矿物效应、粒度效应等物理影响存在，分析精度较差，熔融法能消除基体的粒度效应，适当稀释还可降低或消除基体的吸收—增强效应，因此本方法选取熔融法制备样品。
为使试样和熔剂在高温熔融时能较好地形成非晶态共熔体玻璃样片，通常选用的熔剂有：Li2B4O7体系、Li2B4O7+LiBO2体系、Li2B4O7+ Li2CO3体系、H3BO3+ Li2CO3熔剂体系、Li2B4O7+LiBO2+LiF体系、Li2B4O7+Li3BO3+LiF体系等。本文通过实验选择Li2B4O7+ Li2CO3熔剂体系熔样，该熔剂具有非常强的熔解性和良好的流动性，能制备高质量的玻璃片。科技论文，X射线荧光光谱。。
2.1.2温度的选择
考虑到熔融温度对制样效果的影响，分别做了不同温度下的制样条件的试验，通过实验发现，温度低，试样中的成分不能全部熔解；温度过高，则会加剧其中某些成分挥发，导致测量结果偏低，同时还会造成能源的浪费。大量实验结果表明：1100℃+15℃熔剂试样制备样片，效果较佳。
2.1.3试样与熔剂的稀释比例选择
熔融效果的好坏还取决于熔剂的用量和熔剂之间比例的配比，实验发现：试样与熔剂稀释比例越大，熔剂越多，分解试样的能力越强，熔制的样片质量越好。
在试样的稀释比例与制样精度的实验研究中还发现，稀释比例越大，低含量组分和轻元素的检测灵敏度越差，而高含量组分的监测精度越好。采用XRF法进行一种矿物的主成分分析时，可以利用增加熔剂的比例来提高方法的精密度和准确度。本方法采用在不影响测量灵敏度的前提下，加大熔剂的稀释比例，消除了共存元素、样品的粒度、密度和成本不均匀性等基体效应。经多次试验比较，选择M(试样)（ ׃M (Li2B4O7+Li2CO3)=1׃10。
2.2精密度和准确度
采用本方法对铝土矿国家一级标准物质GBW07178熔融制备10个样片，按表1的分析条件进行测量，将所得结果进行统计，由表3的数据可以看出，本方法有较好的精密度和准确度，能满足分析要求。
表3精密度试验结果
| 分析次数 No |
Al2O3 (%) |
SiO2 (%) |
Fe2O3 (%) |
TiO2 (%) |
CaO (%) |
MgO (%) |
| 1 |
54.85 |
14.93 |
8.98 |
2.42 |
2.12 |
0.24 |
| 2 |
54.48 |
14.88 |
9.14 |
2.39 |
2.17 |
0.27 |
| 3 |
54.79 |
15.40 |
8.92 |
2.49 |
2.31 |
0.25 |
| 4 |
55.16 |
14.96 |
9.18 |
2.40 |
2.09 |
0.25 |
| 5 |
54.90 |
14.98 |
9.04 |
2.47 |
2.18 |
0.28 |
| 6 |
54.88 |
14.89 |
8.95 |
2.50 |
2.30 |
0.26 |
| 7 |
54.52 |
15.29 |
8.98 |
2.43 |
2.16 |
0.25 |
| 8 |
55.08 |
15.15 |
9.15 |
2.38 |
2.32 |
0.27 |
| 9 |
54.76 |
15.10 |
9.02 |
2.41 |
2.20 |
0.25 |
| 10 |
55.12 |
15.08 |
8.94 |
2.39 |
2.19 |
0.27 |
| 平均值 |
54.85 |
15.07 |
9.03 |
2.43 |
2.20 |
0.26 |
| 标准值 |
54.94 |
15.24 |
9.04 |
2.46 |
2.22 |
0.26 |
| 标准偏差S |
0.23 |
0.17 |
0.095 |
0.044 |
0.080 |
0.013 |
| 相对标准偏差RSD(%) |
0.42 |
1.16 |
1.05 |
1.80 |
3.64 |
4.97 |
3结语
本文采用熔融制样，使用XRF法测定了铝土矿及粘土中的主次成分，通过实验和分析结果的比较证明：该方法简便、快速，且精密度和准确度都能达到日常检测的要求，而且减少了化学试剂对环境的污染，有着化学分析方法无可比拟的特点。
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