EDXRF法测量铝土矿中铝元素含量

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迄今为止,铝土矿是氧化铝和金属铝的主要生产原料,在工农业生产和居民日常生活中的用途较为广泛。近年来,随着我国铝工业的发展和铝制品在生活中多个领域的应用,促使我国铝土矿的需求量与日俱增。然而,我国铝土矿资源种类繁多,按矿土中铝含量多少可将其分为不同级别,在铝工业的加工方面,对不同级别的铝土矿要采取不同的工艺,否则,会造成高投资,高能耗,低质量的结果。所以,在提炼加工前准确的测定出铝土矿中铝元素含量对铝工业有着重要的意义。近些年来,随着我国科学技术的发展,在对物质中一些元素的定性定量分析领域,X射线荧光光谱法(XRF)在我国的应用日益广泛,该方法分为波长色散X射线荧光光谱法(WDXRF)和能量色散X射线荧光光谱法(EDXRF),以其分析周期短、操作简单、准确度高等特点,在机械制造、矿物冶金、食品安全、地理环境、医学研究、生物科学等多领域得到广泛应用。铝元素的分析方法主要有化学和物理两大类,化学法包括重量法、滴定法。物理法包括分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、XRF法等。化学法准确度高,但也存在操作过程繁琐,分析周期长等缺点。分光光度法易受到试样的状态,操作方法等条件的影响,使其结果准确度降低,ICP-AES法和WDXRF法仪器贵重精密,在经济上不占优势。相比较而言,EDXRF法具有高效快速、仪器小巧轻便、成本较低等优点,但在分析轻元素(Z<20)时,由于轻元素的荧光产额低、特征X射线能量低、与其他轻元素K系谱线能量相近等因素,使EDXRF法分析轻元素铝时受到了很大的限制。针对以上问题,本文提出了一种应用EDXRF法测定铝土矿中铝元素含量的新方法,采用间接测量法,将目标轻元素铝经过一系列化学反应转换成重元素银(氯化银沉淀),将沉淀制成圆片样品,应用EDXRF光谱仪测定样品中银元素的含量,根据生成物化学式中铝和银的化学计量关系算出铝土矿中铝元素含量。本文还针对银元素的最佳激发条件进行了探究,通过绘制银元素特征峰峰背比与激发条件的关系曲线,得到银元素的最佳激发电压为32k V,最佳管电流为12μА。在最佳激发条件下测得铝土矿中铝元素的含量为29.26%,RSD为0.25%,熔片法检测结果为29.57%,相对误差为1.05%,说明本方法精准度高,实现了EDXRF法对铝土矿中铝元素的定量分析,并为其他轻元素的测定提供新思路。
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