中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

X射线荧光光谱微区分析在铜矿物类质同象鉴定中的应用

梁述廷, 刘玉纯, 刘瑱, 林庆文, 刘志伟. X射线荧光光谱微区分析在铜矿物类质同象鉴定中的应用[J]. 岩矿测试, 2015, 34(2): 201-206. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.008
引用本文: 梁述廷, 刘玉纯, 刘瑱, 林庆文, 刘志伟. X射线荧光光谱微区分析在铜矿物类质同象鉴定中的应用[J]. 岩矿测试, 2015, 34(2): 201-206. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.008
LIANG Shu-ting, LIU Yu-chun, LIU Zhen, LIN Qing-wen, LIU Zhi-wei. Application of In-situ Micro-XRF Spectrometry in the Identification of Copper Minerals[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(2): 201-206. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.008
Citation: LIANG Shu-ting, LIU Yu-chun, LIU Zhen, LIN Qing-wen, LIU Zhi-wei. Application of In-situ Micro-XRF Spectrometry in the Identification of Copper Minerals[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(2): 201-206. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.008

X射线荧光光谱微区分析在铜矿物类质同象鉴定中的应用

  • 基金项目: 安徽省国土资源厅科技项目(2010-g-35)
详细信息
    作者简介: 梁述廷, 教授级高级工程师, 主要从事X射线荧光光谱分析与应用研究。E-mail:2290153532@qq.com
  • 中图分类号: O657.34

Application of In-situ Micro-XRF Spectrometry in the Identification of Copper Minerals

  • 铜矿物种类繁多, 赋存状态各异, 成分复杂, 由于共生矿物和伴生矿物的存在, 增加了传统岩矿鉴定工作的难度。特别是铜矿物间存在的类质同象现象(黝铜矿和砷黝铜矿)和铜矿物与其他矿物间(磁黄铁矿和方黄铜矿)存在镜下光学特征相似的现象, 应用偏光或反光显微镜难以给铜矿物准确定名。本文应用具有微区分析功能的X射线荧光光谱仪扫描铜矿物标本谱图, 通过选择测量条件、测量方式和干扰校正模型(谱线重叠和基体效应)建立了类质同象物相的鉴定方法。该方法具有较高的精密度和准确度, 对黄铜矿标本进行12次测定, S、Fe、Cu的相对标准偏差(RSD)分别为0.74%、0.86%、0.18%;对铜矿物标准样品进行单次测定, 待测元素的测量结果与推荐值的相对误差均小于6%。该方法可准确甄别出黝铜矿与含银砷黝铜矿、磁黄铁矿与方黄铜矿; 测量效率高, 能够提供主量元素和主要伴生元素的二维或三维图像, 直观地呈现矿物的分布情况, 为铜矿物的准确定名和矿物的综合利用提供了有价值的信息。

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  • 图 1  样品旋转与否测量的荧光谱图比较

    Figure 1. 

    图 2  铜矿物标本A元素的分步分析二维图像和定性扫描图谱

    Figure 2. 

    图 3  铜矿物标本B元素的分布分析二维图像和定性扫描图谱

    Figure 3. 

    表 1  分析元素X射线荧光光谱测量条件

    Table 1.  Measurement conditions of analyzed elements by XRF

    分析元素
    及分析线
    晶体 PHA 探测器 滤光片 2θ(°) 计数时间(s)
    谱峰 背景 谱峰 背景
    S Kα Ge 130~300 FPC 110.81 116.7 4 2
    Al Kα PET 90~330 FPC 144.63 147.5 4 2
    Si Kα PET 110~320 FPC 109 111.5 4 2
    P Kα GE 70~310 FPC 141.2 143.3 4 2
    Fe Kα LiF200 90~380 SC 57.5 60.3 4 2
    Cu Kα LiF200 100~300 SC 45.01 46.6 4 2
    Pb Lβ1 LiF200 90~300 SC 28.24 29.6 4 2
    As Kα LiF200 90~320 SC 33.98 35.4 10 5
    Ag Kα LiF200 110~300 SC Zr 16.00 17.5 10 5
    Sb Kα LiF200 110~300 SC Zr 13.45 17.5 4 2
    注:PHA为脉冲高度分析器,准直器选用S4。
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    表 2  标准样品测定结果

    Table 2.  Analytical results of elements in standard samples

    标准样品 矿物名称 元素 元素含量(%) 相对误差
    (%)
    推荐值 测定值
    样品66
    (原生带)
    黄铜矿 S 34.85 35.57 2.07
    Fe 30.48 30.6 0.38
    Cu 34.55 34.17 -1.1
    样品K60
    (次生富集带)
    辉铜矿 S 20.2 21.37 5.79
    Cu 79.8 80.72 1.15
    样品K60
    (氧化带)
    赤铜矿
    铜蓝
    Cu 79.54 79.01 -0.67
    Cu 55.28 52.68 -4.70
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出版历程
收稿日期:  2014-01-30
修回日期:  2015-02-16
录用日期:  2015-03-04
刊出日期:  2015-02-25

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