山东东仪光电仪器有限公司
一、 主要分布及用途
铅锌矿,是指富含金属元素铅和锌的矿产。铅锌用途广泛,用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。我国的铅锌矿主要集中在云南、内蒙古、甘肃、广东、湖南和广西。
我国铅锌产业的生产布局已经形成了东北、湖南、广东、云南、四川、西北等五大铅锌生产基地。铅产量占全国总产量的85%以上,锌产量占全国总产量的95%。
铅锌矿床物质成分复杂,共伴生组分多,综合利用价值大。大多数矿床普遍共伴生 Cu、Fe、S、Ag、Au、Sn、Sb、Mo、W、Hg、Co、Cd、In、Ga、Ge、Se、Tl、Sc等元素。有些矿床开采的矿石,伴生元素达50多种。特别是近20年来,通过综合勘查和矿石物质成分研究,证实许多铅锌矿床中含银高,成为铅锌银矿床或银铅锌矿床,其银储量占全国银矿总储量的60%以上,在采选冶过程中综合回收银的产量,占全国银产量的70%-80%,金的储量和产量也相当可观。
二、主要成分
铅锌工业矿物主要的为方铅矿和闪锌矿,其中方铅矿中铅的含量占86.6%,闪锌矿中锌的含量占67.1%。铅锌矿床物质成分复杂大多数矿床普遍共伴生Cu、Fe、S、Ag、Au、Sn、Sb、Mo、W、Hg、Co、Cd、In、Ga、Ge、Se、Ti、Sc等元素。有些矿床开采的矿石,伴生元素达50多种
(GSO-4)富铅锌矿石组成及含量
Mn | S | Cu | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Pb | As | Zn |
0.066 | 29 | 0.096 | 14.1 | 2.5 | 6.5 | 0.59 | 5.13 | 0.15 | 13.9 |
K2O | Na2O | Fe | |||||||
0.78 | 0.03 | 19.6 |
三、现有测试方法:
用X荧光光谱进行定性半定量检测矿石进行成分分析,能基本确定被测物的组分,在定量上也有一定的参考值。检测难点:受X射线能量探测器分辨率的影响,K和Ca、Mn和Fe、Cu和Zn间的Kα和Kβ间存在谱线重叠。
将110℃烘干的样品在700℃高温焙烧后,采用混合熔剂(mLiB2O4:mLiBO2:mLiF=4.5:1:0.4)和样品以30:1的质量比进行稀释,加入2g硝酸铵为氧化剂,加入溴化锂溶液为脱模剂熔融制样,使用康普顿散射线内标法结合经验系数法对基体效应进行校正
样品预处理
样品在高温炉中700℃焙烧后,一方面,可除去样品中硫、碳、砷、汞等有害元素,使样品成为多孔状,增大自身隙表面,熔融时能更好的与熔剂充分接触从而熔解更为完全;另一方面,由于铅锌矿石中多为金属硫化物,在700℃高温下,除铅外,其他金属硫化物能被空气中的氧气充分氧化成金属氧化物,避免了熔融制样时样品在氧化过程中对铂金坩埚的腐蚀。
熔融制样
准确称取在110℃烘干的0.2000g铅锌矿石标准物质于瓷坩埚中,放入高温炉内在700℃焙烧1 h后冷却取出。准确称取3.0000 g混合熔剂与样品充分混合后,倒入铂金合金坩埚中,再加入2.0000g NH4NO3。并滴加3滴溴化锂溶液,再称取3.0000g上述混合熔剂将NH4NO3完全覆盖。将坩埚置于熔样机上,在650℃氧化5min,升温至1100℃熔融10 min,将熔融物倒入模具中,冷却剥离,在非测试面编号后放人干燥器中待测。
基体效应和谱线重叠校正
采用30:1的熔样比例熔融制样可消除粒度效应、不均匀性、矿物效应,但铅锌矿石基体复杂、伴生元素较多、各组分的含量变化很大,有些元素之间还存在增强一吸收效应,仍需进行基体效应和谱线干扰校正。对Pb、Zn、Cu、SiO2:、A12O3、Fe2O3、TiO2、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O组分,实验采用经验系数法校正基体效应。谱线重叠干扰校正BrLα对A1Kα、CaKα对MgKα、ZnLβ1对NaKα、FeKβ对CoKα的干扰。
测量Pb,Zn标准样品,选取它们的合适激发条件.在固定光管的管电流为2μA的前提下,对Pb元素激发的管电压从16kV~30 kV变化,分析净峰面积和峰背比与管电压的变化曲线,选取Pb元素佳的管电压为26kv,对Zn元素激发的管电压从12kv~30kv变化,分析净峰面积和峰背比与管电压的变化曲线,选定Zn元素好的管电压为16kv.分析研究矿物中的主要元素之间的基体效应,采取多元回归的方法消除吸收-增强效应的影响,建立工作曲线和相应模式,以便达到EDXRF荧光分析仪在铅锌矿中的应用.
平衡滤片Zn[Cu(Kab8.98KeV)-Ni(Kab8.30KeV)]、Pb[Ge(Kab11.103KeV)-Ga(Kab8.638KeV)]