X射線熒光光譜分析技術(XRF)是利用X射線與物質(zhì)產(chǎn)生的X射線熒光而進行的元素分析方法,采用探測器檢測特征X射線熒光的能量和強度,從而實現(xiàn)定性和定量分析。X射線熒光光譜分析具有快速、多元素分析、制樣簡單、重現(xiàn)性好、準確度高、非破壞性和對環(huán)境無污染等特點,被廣泛應用于多領域的樣品分析。硫化銅礦石作為國家戰(zhàn)略礦石之一,對其快速準確分析在開發(fā)利用方面具有重要意義。

目前,礦物、礦石樣品傳統(tǒng)分析周期長,操作繁瑣,不適合日常快速分析的要求。開發(fā)了X射線熒光光譜法快速測定硫化銅礦中主量元素的分析方法,實驗采用玻璃熔融法制備硫化銅礦樣品,在600℃下預氧化20min,使低價態(tài)的硫轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁},不僅避免了鉑金坩堝被腐蝕,而且可以更好的測定以Cu和S為主的主量元素的含量。該方法為X射線熒光分析法在硫化礦樣品分析領域的拓展提供了一套可借鑒的分析程序,有一定的實際應用價值。隨著分析技術由整體分析向微區(qū)分析發(fā)展,地學研究由宏觀表征向微觀信息獲取的發(fā)展,巖礦的分析研究已經(jīng)由宏觀深入到更微觀的領域。

波長色散X射線熒光光譜儀

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目前實驗室常規(guī)使用的微區(qū)分析技術包括電子探針、激光燒蝕等離子體質(zhì)譜和各類電子顯微鏡等。微區(qū)X射線熒光光譜分析(Micro-XRF)技術作為一種基于普通X射線熒光的無損分析技術,是X射線光譜學領域的重要分支,可實現(xiàn)微米級微小區(qū)域內(nèi)樣品中多元素定性或定量分析,成為獲取樣品微區(qū)結(jié)構(gòu)元素空間線掃描、面掃描分布及時序性信息的有力工具。使用了臺式能量色散X射線熒光儀,對氧化物組合標樣和礦物光片點掃描,對31個礦物光片和涂有防曬霜的指紋樣品進行面掃描,5個金屬薄膜片點掃描。當樣品與聚焦點距離變化在-20μm～20μm時,激發(fā)出的Fe、Cu、Zn、S的強度值大。

X射線熒光光譜分析測定金屬膜層的厚度,其測量值與實際值偏差不大。該儀器還可以獲取清晰的以不同材料為基底的指紋圖像,在玻璃基底上獲取的指紋紋理更清晰。微區(qū)X射線熒光光譜無損分析可得到類似切割板的多元素分布圖,是分析元素分布規(guī)律的一種較快的方法,能快速測出金屬膜層的厚度,高效率提取指紋。

通過蘭坪盆地鉛鋅銅多金屬成礦區(qū)帶典型礦山地區(qū)1:50000地質(zhì)調(diào)查,采集云龍縣的山坡、林地、草地等的土壤樣品400多件,用波長色散-能量色散復合型X射線熒光光譜儀測量土壤重金屬含量。得到土壤中重金屬元素的平均值、中位值等,發(fā)現(xiàn)Zn和Pb元素含量的大值點在同一位置點,在河庫旁干涸處草地。Cu、Pb、Zn、As、Sb、Cd元素含量大值的采樣點均在水流附近,其中Cd元素的大值點位于沘江附近,Cu、Pb、Zn、As、Sb、Cd等元素可能通過水流遷移。通過研究采礦區(qū)不同類型土壤表層中重元素的含量和分布特征,為調(diào)查礦區(qū)及周邊水文地質(zhì)條件、礦山開采帶來的主要環(huán)境地質(zhì)問題提供依據(jù)。