第35卷，第6期 2015年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 35 ,No. 6 -pp1741-1745
June,2015
超细粉末压片制样X射线荧光光谱测定碳酸岩样品中多种元素及CO2
李小莉，安树清，徐铁民，刘义博，张莉娟，曾江萍，王娜
天津地质矿产研究所，天津300170
摘要粉末压片X射线荧光光谱分析碳酸岩的误差主要来自粒度效应和矿物效应。为消除粒度效应影响，采用超细粉末压片制样准确测定广碳酸岩中的多种元系和CO?。使用德国FRITSCH行星式球磨机，碳化铝研磨介质将碳酸岩进行超细粉碎，为了克服团聚效应，采用了湿法研磨。随颗粒度的减小，样品表面形态更平整、光滑，康普顿散射效应减小。研究广粒度变化对各元素分析线强度的影响，通常荧光强度随粒度减小而增加。当多个组分的颗粒度减小时，S，Si，Mg的强度将增加，Ca，A1，Ti，K的强度将减小，这取决于各自的质量吸收系数。研究广粒度变化对矿物物相组成的影响。计算广各分析元系分析线的穿透厚度，当样品的粒度碎至元素分析线的穿透厚度以下时，荧光强度受粒度的影响减小。实验发现当样品碎至ds≤8m 时，基本消除了颗粒度效应影响，压片法制样，理论α系数、经验系数法结合校正基体效应，可准确测定碳酸岩样品中14个元素，方法的精密度大大改善，除Na0外，RSD<2%。C是超轻元素，荧光产额低且干扰严重。实验采用PX4人工多层膜晶体，粗准直器，X射线荧光光谱可定量测定碳酸岩中的CO2。试验发现C 的测量强度随测量次数的增加而增加，且随放置时间的增加而增加（即使在十燥器中存放），因此建议使用新制的样片测定CO2。
关键词超细制样；X射线荧光光谱；碳酸岩；CO
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593(2015 )06-1741-05
1实验部分
X射线荧光光谱分析方法具有分析速度快、准确度、精密度高、制样简单、能进行多元素分析的特点，因此广泛地应用于地质样晶的测定。但地质样晶中低原子序数的元系占优势，变化的矿物和基体元素又给X射线荧光分析带来了间题：吸收和增强效应、矿物效应和样晶粒度的不均匀性等。而粒度效应将影响分析线的强度，进而影响样品组分的准确测定。为了解决X射线荧光光谱分析中的粒度和矿物效应影响，分析工作者采用硼酸盐熔融制样口-6、通过研磨降低粒度效应7.8]及通过数学校正[9.10]的办法克服、消除这些效应的影响，准确测定地质样品中的各元素含量。本文通过将碳酸岩研磨成超细粉末，压片法制样，理论α系数、经验系数法结合校正基体效应，准确测定碳酸若中的14个元系及
CO2，其分析结果的准确度完全能与化学法相媲美。收稿日期：2014-04-24，修订日期：2014-07-18
基金项目：中国地质调查局地质大调查项目(12120113014900)资助作者简介：李小利，女，1974年生，天津地质矿产研筑所高级工程师
1.1样品制备
采用德国FRITSCH行星式球磨机，碳化钨研磨介质，干法超细研磨碳酸岩的效率低。将10样品放入碳化钨罐中，在研磨机上以700rpm·s-的速度研磨5min，结果发现样晶发生团聚现象，碳化的研磨小球及研磨罐壁上都被样品包裹，这些包裹层减少了对样品的振动。碳化钨研磨球不仅能减小罐中样品的粒度，并且剧烈的撞击样品，这就在样品表面形成静电。由于电荷间的相互吸引作用，产生了团聚现象。团聚现象的程度取决于以下因素：（1)研磨样品的性质；（2)研磨时的操作参数（时间、速度和介质）；（3)研磨球的大小；（4)样品的粒度；（5)研磨罐内部的运行条件（湿度、温度、通风等)。为了解决碳酸岩研磨过程中的团聚现象，采用水磨的方法中样品表面的静电。在80mL的碳化钨研磨罐中加入10样品，30mL的离子水，在研磨机上以 700rpm·s-的速度研磨5min，在激光粒度仪上测定其粒度可以达到ds≤8um。称取样品4g，在40kPa的压力下压
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