SU648890A1 - Способ рентгенофлуоресцентного анализа - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам рентгенефлуоресцентного анализа различных материалов и может быть исгюльзова1Ю, например, при контроле содер кани  цветных и других металлов, а также нерудных компонентов при технологической переработке минерального сырь , руд и концентратов , на обогатительных флотационных фабриках непосредственно в потоке пульп.

При определении содержани  элементов по спектрам рентгеновской флуоресценции на результаты измерений потоков кванта аналитишских линий помимо вли ни  химического состава анализируемых проб существенное вли ние на точность анализа оказывают изменени  степени измельче1ш  и концентрации материала твердой фазы пульп.

Известны способы анализа, позвол ющие утаить вли ние различных факторов на определение содержани  элементов твердой фазы пульп, основанные на измерении потоков квантов характеристического излуче га  определ емых элементов и потока рассе нного на пробе излучени  или характеристического излучени  материала задней стенки кюветы 1.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  способ, основанный на облучении пробы первичным потоком рентгеновского излучени  рентгеновской трубки и регистрации потоков квантов характеристического излучени  определ емьсх элементов и двух отличных по длине волны потоков квантов рассе нного излу{ени  2.

Недостатком его  вл етс  то, что при анализе многокомпонентных продуктов при вариации содержани  и крупности твердой фазы пульпы дл  составлени  уравнений множественной регрессии требуетс  проведение факторного эксперимента на большом количестве стандартных образцов. Использование же меньшего количества образцов снижает точность.

Целью изобретеш    вл етс  повышение точности измерени  и уменьшение количества стандартных калибровочных проб при определении содержани  элементов в многокомпонентных продуктах при вариации степени измельчени , состава и ко)щснтрации твердой фазы пульпы.

Это достигаетс  тем, что по предложенпо.му способу в качестве потоков рассе нного на пробе

излучени  регистрируют потоки кваитов когереИтно и некогерентно рассе нного характеристического излучени  материала анода рентгеновской трубки, по результатам измерени  на стандартных образцах дл  каждого определ емого элемента наход т поправочные коэффшшенты как функции соотношени  потоков квантов когерентно и некогерентно рассе нного излучени , чтобы линеаризовать зависимость произведени  поправочных коэффициентов на результаты измерений потоков квантов соответствующих аналитических линий определ емых элементов от их содержани  при вариации концентрации и состава твердой фазы пульпы, наход т коэффициенты уравнени  линейной множественной регрессии и по результатам измерени  реальных проб с использованием найденных поправочных козффициентов и уравнени  регрессии определ ют содержание искомых элементов.

Расчетна  формула дл  нахождени  содержани  (концентрации) элементов определ етс  из общего вида уравнени  линейной множественной регрессии

Cj bo.(b,-(3j-Kj)), (1)

гдеХ1 - содержание i-того определ емого элемента;

Oi - поток квантов аналитической линии j-Toro определ емого элемента;

jbi - коэффициенты регрессии, определ емые , например, способом наименьших квадратов;

Kj - поправочный коэффициент, определ емый дл  каждой аналитической линии как функци  соотношений между потоками квантов когерентно и некогерентно рассе нного пробой излучени  и имеющий следующий вид:

(bAj)-aHKr

КГ

ни  определ емого элемента Cj из уравнени  простой линейной регрессии:

cr-4,)

путем пошагового изменени  значений AJ в пределах (0-1) дл  каждого значени  -5; (-2-+2) из услови  получени  наименьшей остаточной дисперсии.

Затем найденные значени  коэффициентов 9i

и Aj дл  каждой аналитической линии определ емого элемента подставл ютс  через поправочные коэффициенты Kj (2) в уравнение общего вида (1) и на тех же калибровочных пробах определ ютс  коэффициенты регрессии

( ,bi,i ) частотного уравнени  множественной регрессии, например способом включени  значимых членов.

Например, при анализе технологических пульп рудного слива и медно-свинцового концентрата процесса флотационного обогащени  на

определение содержаний меди, свинца, цкнка и

железа в интервале концентраций (%,

Си 0,3-13; РЬ 1-20;.2п 4-35; Ре 4-27)

при вариации концентрации и грансостава твердой

фазы (CTB 10-50%, D 30-100 мкм) в присутствии Si02,S и других компонентов необходимо отобрать дл  калибровки из услови , например, полного факторного эксперимента на трех уровн х варьировани , число проб

,

где m - числр варьируемых факторов 6, что весьма затруднительно ввиду большого количества проб и коррел ции между концентраци ми определ емых элементов,

При проведении анализа по предложенному способу число проб дл  калибровки может быть выбрано произвольно и значительно меньцшм равномерно распределенных в интервале предельно возможных значений концентраций каждого определ емого элемента с различными концентраци ми твердой фазы и ее химического и гранулометрического состава, отбираемых из технологического потока.

(2)

i V KrПОТОКИ квантов когерентно и некогерентно рассе нного на пробе характеристического излучени  материала анода рентгеновской трубки;

Claims (2)

1. 9j,Aj- коэффициенты, характеризующие соответствевдо степень нелинейности отношени  ( и соотношение между когерентной и некогерентной составл ющими рассе нного пробой излучени , вход щие в поправочный коэффициент (Kj), определ ютс  на эталонных калибровочных Пробах из услови  наилучшей линеаризации произведени  (3, Kj) от содержаНапример , отбирают по результатам химических анализов 12 проб с различными концентраци ми твердой фазы и ее химического и гранулометрического состава. При недостаточной вариации концентрации твердой фазы отобранных проб пульп провод т разбавление -водой или концентрирование осадкаС дополнительным его измельчением до реально возможных значений в данных технологических потоках. Измерени  производ т на квантометре КРФ-13 при использовании проточной кюветы в замкнутом циркул ционном контуре на аналитических лини х (, ZnK, FeKo;) и рассе нного излучени  палладиеBoro анода трубки: PolK и РсЛ.Режим ipyG teH: напр жение U-50 кВ, ток j-50 мА. По результатам измерений на эталовдых калибровочных пробах пульп по линейному уравнению (3) наход т оптимальные значени  коэффициентов j и А j дл  каждой аналитической линии определ емого элемента. Псиск оптимальных значений коэффициентов Qj и А провод т на цифровой ЭВМ из услови  получени  минимальной остаточной дисперсии рассчитанных значений концентраций от их заданного значени  через коэффидаенты линейной регрессии (Ьо J; Ъ1J ), определ емые, например, способом наименьших квадратов путем шагового изменени  значений А j от 0-1 дл  каждого значени  коэффициента- j , измен емого, например, в пределах от -2 до . Величину шага задают произволь .но, например ОД-0,2, но по мере уточнени  значени  коэффициента величина шага дл  Ai и Pj уменьшаетс  в более узких пределах. На фиг, 1 приведены зависимости произведени  поправочных коэффициентов Kj на соответствующие измеренные потоки квантов 3 i аналитических линий СиКа (1) и PbLp (2) от концентрации определ емых элементов Ci соответственно дл  меди и свинца на выбранных эталон .ных калибровочных пробах с различными значе:ни ми 10-50% и крупности частиц d 30-100 мкм при оптимально полученных значени х j и Aj . На фиг, 2 дл  тех же проб дл  СиКо (3) и PbLp (4) показано, что произведение (3; -Kj ), приведенное к 1%-ной концентрации определ емого элемента за вычетом фона, характеризуемого коэффициентом регрорсииЪд; , практически не зависит от концентрации твердой фазы и ее состава, о чем свидетельствует оптимизаци  коэффициентов i и Д j , вход щих в поправочный сомножитель ( К ; ). Однако разброс точек относительно линии регрессии характеризуетс  недостаточным учетом вли ни  состава по простому линейному уравнению. Затем дл  более точного учета вли ни  химсостава, эффектов селективного подвозбуждени  или поглощени  используют уравнение множественной регрессии из общего вида (1), в котором примен ют уже полученные оптимальные значени  коэффициентов А j и 1 j , рассчитьюают козффициенты регрессии (Ьд; jbj.j) по способу включени  значимых членов, также из услови  получени  минимальной остаточной дисперсии дл  уже выбранных эталонных калибровочных проб. 90б После нахождени  всех коэффициентов уравнение множественной регрессии (1) используют дл  определени  содержани  в анализируемых пробах. Таким образом, предложенный способ анализа , учитывающий в;ш ние химического состава, степени измельчени  и концентрации твердой фазы анализируек э1х пульп позвол ет повысить точность рентгенофлуоресцентного анализа за счет линеаризац11и исправленных значений измер емых потоков квантов аналитических линий, упростить вид и число коэффициентов регрессии расчетной формулы, а также сократить количество калибровочных стандартных проб, вследствие снижени  степени полиноминальных членов рассчетных уравнений до линейного вида. Формула изобретени  Способ рентгенофлуоресцентного анализа состава вещества, например пульп, основанньп на облучении пробы первичным потоком рентгеновского излучени  рентгеновской трубки и регистрации потоков квантов характерист 1ческого излучени  определ емых элементов и двух отличных по длине волны потоков квантов рассе нного излучени , отличающийс  тем, что, с целью повышешш точности измерени  и уменьще- ки  количества стандартных калибровочных проб, в качестве потоков рассе нного на пробе излучени  регистрируют потоки квантов когерентно и некогерентно рассе нного характеристического излучени  материала анода рентгеновской трубки, по результатам измере1ш  на стандартных образцах дл  каждого определ емого элемента наход т поправочные. коэффициенты как функции соотношени  потоков когерентно и некогерентно рассе нного ихтучени , наход т коэффициенты уравнени  линейной множественной регрессии и по результатам измерени  реальных проб с использованием найденных поправочных коэффициентов и уравнени  регрессии определ ют содержание искомых элементов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Ком к Н. И. и др. Сб. Аппаратура и методы рентгеновского анализа. 1973, в. 12, с. 213-242.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N 448374, кл. G 01 N 23/223, 1972.

   (yj-Kj)