引言

　　通常情况下，分析矿石的方法是化学法，使用最普遍的流程就是利用化学法对试样进行处理，处理的顺序不可倒置，最先熔融-水提-酸化-沉淀-进行分离，最后定容，这是实验前的操作。对不同成分的分析方法多种多样，有容量法、原子吸收法、分光光度法和离子体发射光谱法等。但是通过大量的实际应用，发现这些方法不能够满足需要，而 XRF 应其具备强大优势，迅速广泛应用在实际矿石分析中。

　　1 X 射线荧光光谱法在矿石成分分析中的应用

　　目前，X 射线光谱法经长期的实践，已经健全它的分析成分体系，广泛地应用于实际中。

　　1. 1 在铁矿石分析中的应用

　　在国内，很多大型企业结合 XRF 自身特点进行研究，为了更好地测量铁矿石中所含的一些元素，对科学来说，无疑是巨大的成功。众所周知，马鞍山钢铁股份有限公司，王必山作为集团科研带头人，利用玻璃熔片法在 2006 年取得了可喜的研究成果，经过实验分析以 Co2O3作为内标，在铁矿石里确定了TFe 的存在。根据化学法的比对，发现实验误差不到 0. 25% ,在测量 40% ~70%的范围内。

　　1. 2 在锰矿石分析中的应用

　　苏德法是石家庄市环保局长安区分局检查大队的一名成员，在 2005 年，他利用偏硼酸锂和四硼酸锂经混合后，制成熔剂后熔融制剂，利用 XRF 技术对锰矿石里的元素分别进行了检测。有了前人的实践成果，李晓莉后一年在天津地质矿产研究所里利用同样方法，不同的是这次以 NH4I 为内标，再次用XRF 对锰矿里的各个元素进行检测，并根据这些元素的不同主次量为依据实行测量，同样取得了喜人的成果。作为国土资源部而言，研究矿石成分的任务更加艰巨，刘江斌利用粉末压片法作为试样，对锰矿试样里的各成分进行测试。

　　1. 3 在铝土矿分析中的应用

　　2005 年，王云霞等人在山东铝业股份有限公司研究院理化检测中心，把铝土矿取出样品，依然以氟化锂作助熔剂和四硼酸锂作熔剂，脱模剂使用碘化铵，制成可以抗高温的玻璃熔片，使用 X 射线荧光光谱法测出铝土矿的含量，这些含量构成的物质大多都是金属氧化物。根据制成玻璃熔片的原理，刘江斌等人在国土资源部兰州矿产资源监督检验中心制成样品，此时铝土矿里自身含有二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、三氧化二铁、氧化镁、氧化钠、氧化钾、五氧化二磷、氧化锰、二氧化钛、铜、镓和铬物质，将它们这 13 种物质进行矿石分析。

　　1. 4 在铜矿石分析中的应用

　　2008 年，来自湛江市出入境检验检疫局的田琼使用同种制剂，利用 X 射线荧光光谱法对铜矿里的元素进行测定。2010年，中南大学化学化工学院的曹慧君等利用熔融法制取样品，使用 X 射线荧光光谱法对铜矿石里的 Cu、Pb、S、Zn、Fe、As、SiO2、Mn、Al2O3、K2O、MgO、TiO2、CaO 等进行测定，测试结果非常满意。2010 年，郭芬等人在天津出入境检验检疫局里采取直接粉末压片方法制取样品，使用 X 射线荧光光谱法检测铜精矿里 AS、SN、Pb 的数量。

　　2 XRF 在铁矿测定中的其他应用

　　李升等人在 1999 年，测定铁矿石内的成分，配置了体积比 2 ∶ 1的低稀释溶液，使其在灵敏度有了巨大的提升，突出表现的是可以进行 S 含量测定。我国国内如果要替代 4 倍价钱的进口熔融炉就得拿国产 6 头熔融炉熔样来进行替换，想要取得同样的效果，这样可以大大地节约成本。肖刚毅等人测定铁精矿里的 Si、K、S 和 TFe 的含量，采用国产型号为IED - 2000P 的 XRF 快速分析仪，联合经验系数法和特散比法相结合，达到修正基体的效果，实行的工作顺序是采取特散比法特有的吸收效应对轻元素进行修正，然后再利用经验系数法的吸收效应，修正 Ca 对 Fe 的吸收效果。以体现 S、Si、K 等元素的增强效果，利用 XRF 就可以快速分析出结果。

　　2008 年，耿刚强利用粉末压片和熔融玻璃片制取样本，利用X 射线荧光光谱仪分析方法确定 CaO、TFe、MgO、Al2O3、SiO2、S、Cu、P 这些组成成分。

　　3 结语

　　根据长期对矿石成分的分析研究，我们知道，对于 X 射线荧光光谱法而言，使用这种方法不仅提高了测定的准确度、精度，实现了更高要求的体现，在节省成本的情况下，还可以分析迅速，未对环境造成重大影响的前提下，完成了矿石成分的分析。以此它成为了主流。在实际的操作中，对于矿石的样品测定，快速分析的优势非常明显。对于很多的矿物成分的测定我们都是未知的，只有采取科学的方法，不断地发现，才能够寻觅出新的科技之路。X 射线荧光光谱法不同于化学法，它的优势适应于实际的生产需要，能够为企业创造更大的价值。此外，因为 X 射线荧光光谱的问世，将会激发人们对 X 射线荧光技术的不断革新。XRF 技术的发展是我国铁矿新的里程碑，随着它自身的方便快捷、以及可进行多元素测定的优势，在现行的铁矿分析过程中发展迅速，它可以随时提供铁矿石里的主量元素、有害元素和半生元素的含量显示。随着科技的不断发展，未来 X 射线荧光光谱法将得到更长足的发展。

　　参考文献：

　　[1] 赵志飞，储溱，向兆，等。 电感耦合等离子体质谱法同时测定矿石中钨钼铜[J]. 冶金分析，2012,32（ 3） :20 -24.

　　1 X 射线荧光光谱仪的原理

　　X 射线荧光是一种由于原子内部结构变化所导致的现象。众所周知，一个原子由原子核及核外电子组成，若内层电子受到足够能量的 X 射线照射，会脱离原始运行轨道释放出电子，并在该电子壳层上产生电子空位，此时该电子空位会被处于高能量电子壳层的电子通过自发性跃迁填补。由于不同电子壳层之间存在着能量差并以荧光（二次 X 射线）的形式释放出来，而不同元素所释放出来的二次X 射线能量也不同，因此，只要测出荧光 X 射线的波长或者能量，就可以确定元素的种类，对元素进行定性分析；另外，荧光强度与元素在样品中的含量也有一定关系，从而可以进行对元素进行半定量或定量分析。

　　2 X 射线荧光光谱技术在地质分析中的应用

　　近年来，随着仪器研究技术的发展，X 荧光光谱分析的应用领域范围不断拓展，可广泛应用于地质、有色、环保、冶金、商检、卫生、建材等各个领域，下面主要介绍 X 射线荧光光谱分析在地质分析中的用途。

　　X 射线荧光光谱法（XRF）是地质分析中一种比较成熟的分析技术，该方法对于各种基体成分分析非常有效，测量结果的准确度、精密度和灵敏度较高，很好地满足了地质分析的要求。目前，XRF 已经成为地质样品分析的标准方法。

　　2.1 对区域化探和地球化学研究的贡献

　　沈阳综合岩矿测试中心等实验室利用 XRF 分析可以直接使用粉末样品压片制样进行多元素测定，具有经济、快速、淮确、精密度高等优点，采用 XRF 分析进行区域化探样品的多元素测定，并为区域化探的数据处理开发了专用软件。在区域化探要求测定的 39 种元素中，XRF 分析法可以测定其中的 24~26 种，占全部测定元素的60%以上。每台仪器每年完成近万件地质样品的测定。另外，地球化学样品的 XRF 法多元素测定的工作也已较好地开展。这套比较完整的以 XRF 测定多元素为主，结合其它测定方法的化探样品分析方案，已在国内得到了广泛应用，取得了显着的经济和社会效益。

　　2.2 岩石矿物中主微量元素的高精密度测定

　　岩石矿物中主微量元素的化学分析不仅工作量大、耗时长，而且操作十分繁重，而采用 XRF 法结合化学分析方法完成精密度要求很高的岩石全分析可以大大简化实验分析过程，并且效果很好。70年代初，人们试图利用当时的条件解决这个问题，试验过薄试样法、粉末压片法和熔融法，直到 70 年代中、后期，硼酸盐熔融制样、基体效应的数学校正及计算机的应用三项关键技术方法的相继解决，为X 荧光光谱分析技术在岩石和矿物主微量元素分析中的广泛应用奠定了基础。此后，用熔融法制样进行硅酸盐岩石分析逐渐为国内岩矿分析工作者所重视。许多研究人员对此做了相关的研究，先后用熔融法测定了硅酸盐岩石中 30 种元素，并对熔融制样的条件做了进一步试验。

　　总之，用 XRF 法测定主、次量元素，结合化学法测定 FeO、CO2、H2O+或烧失量等的岩石全分析方法，已在我国的地矿、冶金、建材、化工等部门广泛应用。经多批硅酸盐岩石国家标准物质定值分析的验证表明，方法的精密度和准确度很好，符合有关部门质量管理规范要求，现正着手制订 XRF 测定硅酸盐岩石类物质化学成分的标准方法。

　　2.3 XRF 在矿石矿物分析中的应用

　　XRF 技术曾被引入于解决铌钽、锆石和稀土矿石矿物中 Nb、Ta、Zr、Hf 和 REE 的定量分析问题，取得了较好的效果。

　　近年来，XRF 分析技术在单矿物、有色、黑色、稀有以及非金属矿物的分析中也发挥了重要作用。例如对于辉钼矿、锆英石、硅酸盐单矿物、闪锌矿和黄铜矿等矿物的快速测定。此外，采用 XRF 法对岩石、土壤和水系沉积物等粉末状标准物质制备时进行均匀性检查，也是一种较为可靠的方法。

　　2.4 化学预富集与 XRF 测定痕量元素

　　采用全反射 XRF 分析技术进行痕量和超痕量元素测定，取得了较好的效果。但对于一般的波长色散型或能量色散型 XRF 光谱仪，欲进行痕量和超痕量元素的测定，通常需要将待测的痕量和超痕量元素分离富集到某种适当的载体上进行测量。

　　目前，XRF 分析中涉及的化学预富集手段有：共沉淀、活性炭吸附、活性炭纸吸附、电化学富集、溶剂萃取、离子交换树脂交换、离子交换树脂填充纸、纤维素酯萃取薄膜等。我国试制的离子交换树脂填充纸和纤维素酯微孔萃取膜已成功地应用于 XRF 分析中的预富集。活性炭吸附共沉淀富集，XRF 测定 Re,其检出限可达 0.3μg/g.银型活性炭吸附纸吸附，XRF 测定 Br,汞型活性炭纸吸附测定 I,均获得较低的检出限。

　　2.5 XRF 在野外现场中的应用

　　X 射线荧光光谱分析技术还可以用于野外现场分析，具有很明显的优势。如成都理工大学等单位在上世纪 70 年代研制了便携式XRF,此后便一直将其应用于野外的试验研究，并不断改进仪器与实验方法，获得了很大的社会经济效益。80 年代中期，北京矿冶总院将芬兰奥托昆普公司的新一代微机便携式 XRF 仪器用于矿山的现场分析，取得很大成功，从此在我国引发了研制和应用这类仪器的热潮。

　　参考文献：

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　　[2]才书林，李洁，逯义。X-射线荧光光谱法在区域化探中的应用[J].分析试验室，1986,5（12）：5-13.

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　　[6]马光祖，梁国立。地质样品的 X-射线荧光光谱分析[J].岩矿测试，1996,11（1-2）：37-43.