[发明专利]基于X荧光光谱的铁矿石中二价铁的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁矿石的分析方法，尤其是涉及一种基于X荧光光谱的铁矿石中II价铁的分析方法。

背景技术

为了解铁矿石中铁的氧化状况以及确定铁矿石的特性，在铁矿石分析中不仅要测定全铁含量，而且也要分析二价铁的含量。就铁矿石中的烧结矿和球团矿而言，其所含二价铁的多少对高炉影响很大，二价铁含量低则铁矿石机械强度低，铁矿石易粉化而堵塞高炉风路，从而降低高炉利用率。因此粉铁矿在烧结时要严格控制二价铁的含量。而且钢铁的冶炼工艺、铁矿石选矿、铁矿石冶金性能测定等都需了解铁矿石中二价铁含量。根据用途不同，有些铁矿石在进出口贸易合同中会约定二价铁含量。以往铁价态分析主要采用化学分析、光度法、X射线法、穆斯堡尔谱法。

在X荧光光谱中，俄歇效应所产生的双电离效应，是产生伴线的重要原因，伴线是相对于主要特征谱线而言，它伴随着特征谱线出现而出现，即使伴线的强度很弱，它对元素在物质中所处环境也很敏感。因此，伴线可用于价态分析，而二价铁的分析也属于价态分析。在常规X射线荧光光谱定量或定性分析时，假定X射线荧光光谱不受化学态的影响，可以利用X射线荧光进行价态分析，主要利用X射线谱的峰位化学位移、谱非对称因子和它的低能拖尾线形的精细结构，也可以通过测定特征谱线K_α线和K_β线的强度比获得化学态信息。这里，K_α线是L层电子向K层电子跃迁而产生的，由两条线构成，K_α1线和K_α2线，K_α1线是由L₃(L层第三个轨道)向K层跃迁产生的X射线。K_α2线是由L₂向K层跃迁产生的X射线。K_β线统指除L层外其它层电子向K层跃迁产生的X射线。主要为K_β1线、K_β2线和K_β3线，K_β1线是M₃(M层第三个轨道)向K层跃迁产生的X射线，K_β3线是M₂向向K层跃迁产生的X射线，K_β2线是N₂和N₃向K层跃迁产生的X射线。通常测量的K_β线就是K_β1线和K_β3线的总和。通常情况下，K_α1线的强度约为K_α2线强度的两倍，K_β1线+K_β3线的强度约为K_β2线的3倍。

但是在铁矿石分析的X射线荧光光谱中，二价铁和三价铁两峰几乎成为一个峰，使得原来的信号无法辨认。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够方便快速地用X荧光光谱技术对铁矿石中的二价铁进行定量分析的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于X荧光光谱的铁矿石中二价铁的分析方法，包括以下步骤：1)选取FeO和Fe₂O₃按不同的比例依次混合后得到多个混合标样，将混合标样研磨以便充分混匀，以硼砂作为衬底，压制成片状试样，用X射线荧光光谱仪对所有的试样依次进行扫描测量；2)在电脑上安装Matlab小波软件(工具箱)，将X射线荧光光谱仪测量得到的数据导入到电脑中的Matlab小波软件(工具箱)，选择haar小波对36.24°的L_β1线和37.22°的L_α1一次线进行解谱分析，用坐标定位工具分别对解谱后的L_β1线和L_α1线左右最近的峰定位并读取峰高值，依次导入所有试样的数据，即得到不同的FeO含量与L_β1线和L_α1线峰高值的对应关系；3)根据步骤2)中得到的对应关系，分别得到FeO含量与L_β1线的关系曲线和FeO含量与L_α1线的关系曲线作为各自的工作曲线；4)将未知FeO含量的铁矿石样品用X射线荧光光谱仪进行扫描测量，测量得到的数据导入到电脑中的Matlab小波软件，经haar小波分解后的的L_β1线或L_α1与各自的工作曲线比对，即得铁矿石样品的FeO含量。