冯晶

摘 要：在检测本钢选矿和外购矿产品的质量的过程中，通过对比传统的化学分析方法以及X射线荧光分析方法，我们发现后者的优势更大，其不仅便于操作，而且有极高的分析精度、极快的检测速度，在生产投入中所取得的效果极其显著。基于此，本文探讨了X射线荧光分析方法在矿产品检测中的应用，希望能够给相关的研究者提供一定借鉴。

关键词：X射线荧光分析方法；矿产品；检测应用

中图分类号：TG115 文献标志码：A

为了能够使钢铁的生产需求得以满足，不仅需通过自产的方式对铁精矿进行生产，每年还需从外对大量地矿产品进行购买，包括菱镁石和萤石、锰矿和铁精矿等等。为了解决化学分析时间较长、过程控制滞后，不能满足在线检测要求等问题，使自动化的在线检测水平提升，达到指导生产及时的目的，使外购矿产品和自产矿产品的质量符合相关标准，可对X射线荧光分析仪进行采购，并应用到X射线荧光分析方法来检测外购矿产品以及选矿厂。

1 X射线荧光分析方法的基本原理

以X射线发生器或者放射性同位素源所放的X射线当作能源，同样品元素互相作用，将原子内层电子激发出来，实现基态到激发态的跃迁。一旦该电子从激发态往基态返回时，就会将能量释放出来，放出该元素固有的能量的X射线，称之为特征X射线。特征X元素含量以及强度在特定条件之下呈现出正比关系，根据正比关系可展开定量分析。

在分析样品的过程中，因样品存在一定差异性，因此需要对基体效应校正进行考虑，若矿物由多种物质所组成，需分别地对标准曲线进行标定。此外，由于只在特定范围内，特征X射线元素含量同强度存在着线性相关关系。所以若元素有较大的变化范围，测定过程中可对分段方法进行采用，使仪器分析准确度以及精度有效提升。

2 在选矿生产当中运用小型荧光分析仪

在对单一重金属元素进行测定时，可选用小型分析仪，而全铁品味的测定可运用到铁选厂，除了需检验尾矿和精矿以及原矿，还需化验10个过程的产品，品味从3%～70%，有较宽的范围，为了使仪器分析的精确度得以提高，按照含量，可对半成品尾矿和半成品精矿、零次尾矿和零次精矿以及原矿等5条标准曲线进行标定，曲线有极好的拟合性，且做了许多对比性的试验，见表1。相对于化学分析，采用仪器进行分析时，最大的是0.52%的误差，最大尾矿误差为0.59%，可完全使生产过程的控制要求得以满足。

从表1中我们可以了解到以下几点。第一，有较大的个别误差。这是因为矿石性质存在着较大的差异。南芬露天矿有杂矿和赤铁矿以及磁铁矿存在，主要是磁铁矿。而歪头山铁矿自身没有足够的自产矿石量，所以每年都会选择外购的矿产品。歪头山自产矿和南芬磁铁矿是标定的曲线，这几年，通过调整补充标准曲线，大幅度地提升了拟合性。第二，精矿误差比尾矿误差要小，这是因为尾矿当中有较高的杂质含量、较低的全铁含量，会在一定程度上影响到仪器测量的精确度，而且采用化学分析方法来分析尾矿有较大的误差，致使最终仪器分析同化验分析相差较大。

3 外购矿产品检测当中运用大型X射线荧光分析仪

相比于小型仪器，大型X射线荧光分析仪有较高的分辨率，激发能源主要对放射性的物质和X光管，可将Mn和Mg、Ca和Fe以及SiO2等元素测出来，在萤石和菱镁石、锰矿石和本钢外购选粉中的入厂检验当中应用。

其同小型仪器有着相同的原理，许多原料性质都会对其产生一定影响。要想使检测的精确度有效地提升，就应对不同原料进货厂家的标准曲线进行分别标定，而如锰矿石和萤石等原料，每一年没有太大的进货量，根据厂家分别对曲线进行标定，无法了解完全的含量范围，而且因时间较长，到供货方采样，受到多因素影响不可实现。所以，只针对外购选粉这一原料，用到分矿点对标准曲线进行标定，而另外的矿石仅对较大进货量的地区对标准曲线进行标定，以下即标准曲线存在的误差，请看表2。

从表2中，我们可以了解到以下几点。第一，外购的选粉不存在多大的误差，但是萤石和菱镁石以及锰矿就有较大的误差，这是因客观原因所导致。当增多来样，补充完善曲线之后，就可最大限度地降低误差。第二，因仪器精确度要比化验分析的误差低，为了保障入厂的均是合格品，针对每一原料，需放宽1%～2%。第三，自从对大型X 射线荧光分析仪进行采用，预检入厂多种原料之后，解决了长时间因化学分析而导致的不合格产品入厂问题，与此同时，化学分析的时间也从原来的两三天缩减到了几分钟。此外，能够第一时间提供盖被以及掺假等检测数据，杜绝了本钢进入了不合格品的问题。从实际情况来看，当仪器投入使用之后，就有很多车不合格的外购选粉而被遣回。在这种情况下，不管外购选粉合格率和萤石合格率，还是锰石合格率和菱镁石合格率，都得到了大幅度的提升，为公司挽回了非常多的损失。

结语

小型的X射线荧光分析仪由于只能对单一的元素进行测定，而且只在检测工厂过程产品中应用，因此其算是在线的过程检测。大型X射线荧光分析仪可对Mn和Mg、Ca和Fe以及Si等元素进行检测，在入厂的外购矿产品检测和炉渣检测、烧结矿检测和烧结矿配料检测中较为适用。以往化学分析需要较长的时間，会给工人增加劳动强度，而新检测方法不仅便于操作，而且能够缩短外购产品检测时间和矿生产样品的分析时间，分析效率非常高。更为重要的一点是，在投入使用X射线荧光分析方法之后，能够杜绝进入不合格的外购产品，提高选粉合格率、萤石合格率、锰石合格率、菱镁石合格率，因此在实际中需注重对这一方法进行采用。

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