黎湘紅

云南省有色地質(zhì)局綜合經(jīng)營公司 云南省昆明 650051

摘要：X射線熒光光譜法是對(duì)物料進(jìn)行多元素的同時(shí)測(cè)定的一種通用測(cè)量方式，因?yàn)閄射線熒光光譜法具有快速分析、準(zhǔn)確度高、無損壞、無污染等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，獲得了眾多測(cè)量人員的認(rèn)可，因此被廣泛的應(yīng)用到各種物料的測(cè)量當(dāng)中。在銅礦石主次成分和鋁土礦的生物冶金經(jīng)常用到X射線熒光光譜法，基于此本文就以X射線熒光光譜法測(cè)定銅礦石主次成分和鋁土礦的生物冶金為研究論題，系統(tǒng)的進(jìn)行闡述和研究。

關(guān)鍵詞：X射線熒光光譜法；銅礦石主次成分；鋁土礦生物冶金

利用X射線熒光光譜法測(cè)定銅礦石的主次成分一直是銅礦石研究人員經(jīng)常使用的一直測(cè)定方式，隨著X射線熒光光譜法的廣泛運(yùn)用，除了在銅礦石的主次成分測(cè)定運(yùn)用外，X射線熒光光譜法還用于鋁土礦生物冶金當(dāng)中。此外，針對(duì)于不同物料的測(cè)定X射線熒光光譜法會(huì)采用的方式方法，從而增加測(cè)定物料的準(zhǔn)確度，給予測(cè)定人員更為準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)信息。因此關(guān)于銅礦石主次成分以及鋁土礦的生物冶金的研究，還需要選擇恰當(dāng)?shù)腦射線熒光光譜分析方式進(jìn)行測(cè)定，才能得出更為準(zhǔn)確的成果。

一、X射線熒光光譜法

（一）X射線熒光光譜法的特點(diǎn)和應(yīng)用

現(xiàn)今社會(huì)X射線熒光光譜法在信息技術(shù)的支持下逐步的發(fā)展成一個(gè)完善的分析技術(shù)體系，在眾多的分析技術(shù)中可大致劃分為整體分析技術(shù)和顯微觀察、分析技術(shù)。在這眾多的分析技術(shù)中因其各自具有不同的特點(diǎn)，因此既可以單獨(dú)使用也可以結(jié)合運(yùn)用，下表則是對(duì)這些就是特點(diǎn)和應(yīng)用的簡(jiǎn)單介紹。

（二）X射線熒光光譜法的應(yīng)用領(lǐng)域研究

X射線熒光光譜法測(cè)定各種物料的一種測(cè)量方法，也因?yàn)槠錅y(cè)量準(zhǔn)確度高、無損壞和無污染的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，獲得了眾多測(cè)量人員的認(rèn)可和使用。例如在地質(zhì)測(cè)量中因?yàn)閄射線熒光光譜法能夠有效的分辨出化學(xué)性質(zhì)較為相似的Na和Ta以及Zr和Hf，能夠解決巖礦分析的不足，并且還具有較高的準(zhǔn)確度[1]。此外，X射線熒光光譜法應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛因此在測(cè)定不同的物料時(shí)其采用的測(cè)定技術(shù)也不同，這更加便于X射線熒光光譜法在諸多領(lǐng)域的靈活運(yùn)用，并伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)扎X射線熒光光譜法還逐步的向環(huán)境、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域擴(kuò)展，由此可見，今后X射線熒光光譜法的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，其在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中也會(huì)占據(jù)著更重要的位置[2]。

二、X射線熒光光譜法測(cè)定銅礦石主次成分

（一）銅礦原料的測(cè)定

銅礦石一種親硫元素，在自然界中主要是硫化物的狀態(tài)，要想形成銅礦石則需要進(jìn)行進(jìn)一步的氧化，使其形成氧化物然后在還原形成自然銅?，F(xiàn)今世界，隨著地質(zhì)探測(cè)人員對(duì)銅礦物的研究和調(diào)查一共發(fā)現(xiàn)了250多種含銅礦物。這位今后銅礦石的測(cè)定和成分研究提供可豐富的測(cè)量物料，但與此同時(shí)不同的銅礦物因?yàn)樗煞种g的細(xì)微差距也加大了測(cè)定成分的難度，直到X射線熒光光譜法的出現(xiàn)才對(duì)銅礦石有一個(gè)較為全面的成分測(cè)定分析。然而，銅礦原料所含元素較多有Cu、Ag、Zn、Ca、Na等幾十種元素，給X射線熒光光譜法的分析測(cè)定帶來了很大的困難。

（二）銅礦石中各種主次量元素的分析研究

在《銅精礦化學(xué)分析方法》中曾用原子熒光光譜法檢測(cè)砷、銻和鉍而在鋅和鉛的檢測(cè)上則是采用滴定檢測(cè)的方式，除了以上兩種檢測(cè)方式外還有燃燒滴定法、電極電位法、冷原子光譜吸收法等眾多檢測(cè)方式，從而測(cè)定銅礦中含有的各種元素成分。但在這眾多的檢測(cè)中還是不能準(zhǔn)確的確定銅礦石的主要成分，而且這些檢測(cè)方法的分析較為繁瑣和復(fù)雜，既耽誤研究人員的時(shí)間又不能得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。隨著X射線熒光光譜法的出現(xiàn)，它能不受銅礦石各種主次成分的外在干擾，還能滿足當(dāng)前勘測(cè)人員對(duì)銅礦石的勘測(cè)要求且能夠處理分析過程中產(chǎn)生的三廢種類，也就逐步的替代了其他的檢測(cè)方法，逐漸的成為銅礦石各種主次量元素成分分析的主要檢測(cè)方法[3]。

（三）X射線熒光光譜法分析銅礦石中主次成分的原理

波長色散X射線熒光光譜法的分析原理為以一定能量的電子、光子、原子或是離子轟擊要檢測(cè)的銅礦石樣品，并且將礦石內(nèi)殼中的電子擊出，從而產(chǎn)生電子空位，其外殼的電子則是向內(nèi)殼層邁進(jìn)在填補(bǔ)內(nèi)殼層電子空位的同時(shí)釋放能量，該躍遷產(chǎn)生的能量會(huì)以特征X射線的形式釋放或是轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電子軌道成為俄歇電子。利用X射線熒光光譜法就能檢測(cè)出X射線存在的痕跡，也就能確定銅礦石中各個(gè)主次成分的元素種類和元素含量。

此外，隨著當(dāng)下信息技術(shù)的發(fā)展，X射線熒光光譜法也得到不斷的更新和完善，從而具有了更高的檢測(cè)水準(zhǔn)而且還能實(shí)現(xiàn)智能化的自主檢測(cè)，大大的減少了銅礦石主次成分檢測(cè)人員的工作量，也節(jié)省了檢測(cè)時(shí)間。此外，銅礦石含有很多共生或是伴生成分，所以內(nèi)部的元素種類繁多，并且檢測(cè)中干擾嚴(yán)重，為了對(duì)其有一個(gè)更加深入化的探析，還需要采用波長色散X射線熒光光譜法對(duì)其進(jìn)行深入的檢測(cè)。在X射線熒光光譜法的光譜分析中，主要運(yùn)用以下兩種方式對(duì)銅礦石的樣品成分進(jìn)行檢測(cè)。

1.熔融法

熔融法是一種較為常見的制樣方法，它能消除顆粒度效應(yīng)和礦物效應(yīng)對(duì)檢測(cè)的影響。因?yàn)殂~礦石有著非常繁多的種類以及復(fù)雜的生產(chǎn)工藝致使銅礦石的結(jié)構(gòu)和力度出現(xiàn)了顯著的差異，通過對(duì)銅礦石樣品的高溫熔融銅礦石樣品就會(huì)變成非晶態(tài)共熔體也就消除了銅礦石的粒度效應(yīng)以及礦物反應(yīng)。

2.粉末壓片法

相較于熔融法粉末壓片法具有簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)的顯著優(yōu)勢(shì)，但是粉末壓片法的分析工作量較為繁重，但對(duì)分析精度的要求不太高，經(jīng)常用于痕量元素的分析。對(duì)低量元素來講，在檢察分析當(dāng)中使用粉末壓片法不僅能提高高峰背比值，還能降低元素的檢出限，因此在低量元素的檢測(cè)中，粉末壓片法是一個(gè)比較不錯(cuò)的選擇。

三、鋁土礦生物冶金研究

我國鋁土礦資源是水硬鋁石型，本身的含鋁、硅元素較高但是比較難容，因此為了確定純度較高的鋁土礦生物冶金都是采用燒結(jié)法和混聯(lián)法。由于這兩種方式的操作工藝較為復(fù)雜需要大量的鋁土礦資源，因此在原材料的成本耗費(fèi)上較高，但在這一方面國外的冶煉技術(shù)較為發(fā)到，需要的鋁土礦資源較少，需要我國積極的學(xué)習(xí)國外現(xiàn)今的冶煉技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

（一）鋁土礦生物冶金技術(shù)的脫硅技術(shù)

在鋁土礦物中硅的含量較高，因此要想得到純度較高的鋁土礦就需要采用脫硅技術(shù)。下面就對(duì)鋁土礦生物冶金的脫硅技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述。

硅酸鹽細(xì)菌是指分解硅酸鹽中的礦物細(xì)菌。硅酸鹽細(xì)菌本身具有多種不同的特性，它可以通過對(duì)各種糖類和淀粉的使用，從空氣中提取氮素，