Determinación de níquel, cobre, hierro, cobalto, silicio, calcio, magnesio y azufre en concentrados de níquel mediante espectrometría de fluorescencia de rayos X

Introducción al método

Utilizando el método de llenado de bordes de polvo de polietileno a baja presión, se utilizó espectrometría de fluorescencia de rayos X para medir directamente muestras de concentrado de sulfuro de níquel. La luz dispersada Compton de la línea Ka del objetivo de rodio se utiliza para corregir los estándares internos de níquel y cobre; los elementos restantes se corrigen para efectos entre elementos mediante el método de coeficiente empírico.

Este método es adecuado para la determinación de níquel, cobre, hierro, cobalto, sílice, óxido de calcio, óxido de magnesio y azufre en muestras concentradas de sulfuro de níquel y cobre. El rango de medición de cada elemento es comparable al rango de cobertura de la curva de calibración.

Instrumento

Espectrómetro de fluorescencia de rayos X de dispersión de longitud de onda, tubo de rayos X de rodio-paladio de ventana final (potencia superior a 3 kW).

Prensa para tabletas de muestra de 30t y molde para tabletas con almohadilla de borde.

Reactivos

Polvo de polietileno a baja presión (para uso industrial).

Las muestras de estándar de calibración utilizan estándares nacionales de níquel y cobre como GBW07233, GBW07268, GBW07283 y estándares provinciales e industriales relevantes, así como estándares artificiales que utilizan estándares relevantes o combinaciones de reactivos químicamente puros para permitir el análisis de grupos de elementos. Cubren todo el rango de contenido y tienen un cierto gradiente de contenido, alrededor de 20 o más son apropiados.

Entre las muestras estándar anteriores, seleccione una o varias muestras estándar con el contenido apropiado de elementos analizados como muestras de corrección de deriva del instrumento.

Curva de calibración

Preparación de muestras de estándar de calibración y muestras de corrección de deriva del instrumento: pese 5,0 g de muestra estándar (malla -200) (con una precisión de 0,001 g), utilice polietileno de baja presión cinta Presione el borde y el fondo en una prensa para tabletas durante 20 t y manténgala presionada durante 15 s para hacer muestras con bordes con un diámetro de Φ 32 mm y un diámetro de Φ 40 mm, y guárdelas en un desecador.

Seleccione la línea de análisis del elemento de acuerdo con los requisitos de análisis y el rendimiento del instrumento. El voltaje del tubo de rayos X es de 50 kW, la corriente del tubo es de 50 mA, el diámetro del diafragma del canal es de 30 mm y la caja de muestra. La máscara es de Φ30 mm. Se realiza en la trayectoria óptica de vacío. Las condiciones de medición se muestran en la Tabla 43.9.

Tabla 43.9 Condiciones de medición para el análisis elemental del espectrómetro de fluorescencia de rayos X (tomando como ejemplo el instrumento japonés Rigaku 3080-E1)

Nota: *Línea RhKαc de la línea de dispersión Compton.

Comience a medir la muestra del estándar de calibración de acuerdo con las condiciones de medición anteriores y calcule la intensidad neta de la línea de análisis para cada elemento (103s-1).

Utilizando el método de un solo punto para restar el fondo, se calcula la intensidad neta de la línea de análisis Ii según la siguiente fórmula:

Análisis de rocas y minerales, División III, no -metales ferrosos, metales raros, metales dispersos, tierras raras y minerales de metales preciosos, así como análisis de minerales de uranio y torio

En la fórmula, IP es la intensidad máxima del espectro de la línea analítica, 103s-1 ; IB es la intensidad de fondo de la línea analítica, 103s-1.

Los valores estándar de cada elemento de la muestra del estándar de calibración se calcularán en función de las condiciones de medición anteriores. Sustituya el valor estándar de cada elemento en la muestra y la intensidad neta de la línea de análisis de elementos en la siguiente fórmula de cálculo de regresión para obtener el coeficiente de corrección y el coeficiente de corrección de cada elemento:

Análisis de minerales de roca, coloreado , raro, disperso, El tercer volumen de tierras raras, minerales de metales preciosos y minerales de uranio y torio

En la fórmula. wi es la fracción de masa del elemento a medir; ai, bi, ci son los coeficientes de calibración del elemento i a medir; Ii es el coeficiente de calibración del elemento i a medir; i a medir; IB es el fondo de la intensidad de la línea de análisis. Ii es la intensidad neta de la línea de análisis del elemento i a medir, 103s-1; αij es el coeficiente de calibración matricial del ***elemento de supervivencia j al elemento de análisis i; el ***elemento de supervivencia j; βik es el coeficiente de interferencia de superposición espectral del elemento de interferencia de superposición espectral k sobre el elemento i analizado. Fk es el contenido (o intensidad) del elemento de interferencia de superposición espectral k;

Para los elementos níquel y cobre, se utilizó RhKαc como estándar interno para corregir los efectos de matriz.

Primero calcule la proporción de NiKα y RhKαc, y luego haga la regresión del coeficiente de escala y el coeficiente de corrección de Ni de acuerdo con la fórmula anterior.

Los coeficientes de corrección y los coeficientes de corrección se almacenan en programas de análisis relacionados con la computadora.

Determine la muestra estándar de corrección de deriva del instrumento y almacene el elemento de intensidad neta de la línea del espectro analítico Ii en la computadora como estándar de corrección de deriva.

Pasos del análisis

Prepare la muestra desconocida de acuerdo con el método de preparación del estándar de calibración, colóquela en la caja de muestra, confirme que sea correcta, colóquela en el cambiador automático de muestras. iniciar el programa de análisis correspondiente, y seguir las condiciones establecidas. Las condiciones de medición de la curva de calibración se miden sobre muestras desconocidas.

Una vez establecida la curva de calibración, el análisis de rutina general ya no determina la serie del estándar de calibración. Solo necesita llamar a los coeficientes de calibración y corrección almacenados en cada análisis para determinar la muestra de corrección de deriva del instrumento y averiguar la. coeficiente de corrección de deriva. Luego, la computadora realiza automáticamente la medición y corrección de intensidad, la resta de fondo, la corrección del efecto de matriz, la corrección de deriva del instrumento y finalmente imprime los resultados del análisis.

La fórmula de cálculo del coeficiente de corrección de la deriva del instrumento es la siguiente:

Análisis de rocas y minerales División III Minerales no ferrosos, raros, dispersos, tierras raras, metales preciosos y uranio- Análisis del mineral de torio

Fórmula. αi es el coeficiente de corrección de la deriva del instrumento; I1 es la intensidad base de la corrección de la deriva obtenida cuando la muestra de corrección de la deriva del instrumento se prueba inicialmente, 103s-1; Im es la intensidad neta medida cuando la muestra de corrección de la deriva del instrumento se prueba inicialmente en la muestra de análisis; 103s-1.

Fórmula de corrección de deriva del instrumento:

Análisis de minerales de roca División III Análisis de minerales no ferrosos, raros, dispersos, de tierras raras, de metales preciosos y de uranio-torio

Donde: Ii es la intensidad de la línea de análisis después de la corrección de la deriva, 103s-1; Ii es la intensidad de la línea de análisis después de la corrección de la deriva, Ii es la intensidad de la línea de análisis después de la corrección de la deriva, 103s-1; corrección de la deriva Intensidad de la línea, 103s-1 es la intensidad de la línea de análisis después de la corrección de la deriva, 103s-1; ; Ii es la intensidad de la línea de análisis después de la corrección de la deriva, 103s-1; Ii es la intensidad de la línea de análisis después de la corrección de la deriva, 103s-1 es el factor de corrección de la deriva del instrumento.

Notas

1) Cuando el contenido de Ni no es alto, pero Y y Rb tienen un contenido determinado, cabe señalar que las líneas espectrales de YKα(2) y RbKβ( 2) superponga con la interferencia de Ni y reste la corrección, o use un detector F-PC para medir NiKα para reducir la interferencia de Y y Rb.

2) El pico de escape de CaKα(3) también causará interferencia superpuesta al Mg. Cuando el contenido de magnesio en la muestra es bajo y el contenido de calcio es alto, se puede considerar la interferencia del calcio sobre el magnesio.

3) Lo mejor es volver a comprobar las condiciones de medición y el límite inferior de determinación en función del instrumento utilizado.