XRF技术在岩心样品快速分析中的应用研究

摘要

XRF技术作为一种新兴的分析检测技术,经过科学工作者一百多年的探索研究,现在已经发展成熟,广泛应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个领域。本文通过调研分析国内外X荧光分析技术在野外现场作业中的应用以及X荧光分析仪的发展趋势和最新动态,广泛吸收其他相关学科领域发展的最新技术,从中吸取和借鉴成功经验,针对目前现场X荧光分析中存在的不足之处制定了实验方案和技术路线对岩心样品进行快速分析。
　　 考虑到野外现场岩心测量的复杂性以及波长色散X荧光分析仪在野外现场使用的劣势,故本次野外应用选取的是便携式能量色散X荧光分析仪。通过调研工作区的区域地质概况以及样品中的矿物特征,选取合适的测量道宽对元素的特征X射线进行测量。在能量刻度方面,我们选取了Fe和Cu的Kα特征峰,能量分别是6.40keV和8.04keV。通过选取Cu、Pb、Zn三种元素的标准样品,并且这些样品中元素的含量呈一定的梯度,然后对仪器进行标定,拟合出测量公式进而对样品测量分析。在测量过程中始终保持测量条件不变,确保测量结果的准确性。在对岩心样品测量时,由于受到基体效应,不平度效应,表面污染以及矿化不均匀等因素干扰,误差往往较大。通过进行基体效应校正,清洗岩心表面,多点测量取平均值来尽量降低干扰因素对最终测量结果的影响,减小误差,以达到最佳的测量效果。
　　 通过对吉林省靖宇县批洲多金属矿区内近500个粉末样品,几千米的岩心样品以及部分井壁测量,得到了大量的数据与谱线图。通过和化学分析结果列比,XRF分析结果与化学分析结果基本上保持一致。除了个别样品外,大部分样品的测量误差都控制在允许的范围内,很好的完成了岩心样品的定性定量分析测量。
　　 研究表明:XRF技术能够在野外现场对岩心、井壁中多种元素实现快速定性、定量的分析,并且费用较低廉。新一代手提式X射线荧光分析仪一次可同时完成多达十余种元素的定性、定量测定。使得在现场分析时一些具有开采价值的伴生矿产资源能够被及时发现而加以开采利用。因此进一步加强对X荧光技术在固体样品快速分析中的应用研究不仅有助于X荧光技术的应用于推广,而且对于地质矿产勘查效益的提高意义重大。