石灰石和白云石中，氧化鈣（CaO）與氧化鎂（MgO）的含量是衡量礦石品級(jí)與工業(yè)價(jià)值的關(guān)鍵指標(biāo)；二氧化硅（SiO₂）作為主要酸性雜質(zhì)，顯著影響煅燒能耗與工藝控制，而氧化鋁（Al₂O₃）、氧化鐵（Fe₂O₃）則直接關(guān)聯(lián)產(chǎn)品雜質(zhì)水平及后續(xù)應(yīng)用性能。針對(duì)傳統(tǒng)濕法化學(xué)分析流程繁瑣、周期長(zhǎng)、操作要求高、廢液處理負(fù)擔(dān)重等問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)建立了熔融制樣-X射線熒光光譜（XRF）快速檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了石灰石和白云石中CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃五種組分的同時(shí)測(cè)定。該方法制樣簡(jiǎn)便、分析快速、可同步檢測(cè)多元素且綠色環(huán)保，能夠滿足客戶對(duì)檢測(cè)效率與環(huán)境友好的實(shí)際需求。

試料經(jīng)高溫灼燒、硼酸鹽熔融制備成玻璃熔片，其表層樣品經(jīng)初級(jí)X射線照射，產(chǎn)生特征X射線熒光經(jīng)晶體分光后，探測(cè)器在選擇的特征波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的2θ角處測(cè)量X射線熒光強(qiáng)度。經(jīng)工作曲線計(jì)算、共存元素校正，計(jì)算出樣品中氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）、二氧化硅（SiO₂）、氧化鋁（Al₂O₃）及氧化鐵（Fe₂O₃）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

表1 標(biāo)準(zhǔn)樣品含量范圍

儀器分析測(cè)試條件，見(jiàn)表2。

表2 儀器分析測(cè)試條件

采用估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)誤差（Standard Error of Estimate，SEE）作為評(píng)價(jià)工作曲線的質(zhì)量指標(biāo)，公式如下：

式中，C_i為當(dāng)前方法校正的含量結(jié)果；C_i0為與之相對(duì)應(yīng)的標(biāo)定值含量；n為參與擬合的樣品數(shù)；k為擬合方程中的自變量個(gè)數(shù)。估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)誤差值越小說(shuō)明擬合效果越好。

采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法繪制工作曲線，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 測(cè)定組分工作曲線

MgO、SiO₂和Al₂O₃等組分的工作曲線如下：

工作曲線詳情

表4 儀器精密度測(cè)試結(jié)果（單位：%）

由表4可知，各組分測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在0.087-0.61%之間，表明該儀器在短期重復(fù)性條件下具有良好的儀器精密度。

表5 方法精密度測(cè)試結(jié)果（單位：%）

由表5可知，各組分的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在0.50-2.6%之間，表明該方法對(duì)主要組分具有良好且穩(wěn)定的重現(xiàn)性，方法精密度良好。

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 3286.11-2022 石灰石及白云石化學(xué)分析方法 第11部分：氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅、氧化鋁及氧化鐵含量的測(cè)定 波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜法（熔鑄玻璃片法）》中10.2.2校準(zhǔn)曲線準(zhǔn)確度的確認(rèn)，選用石灰石YSBC35738和白云石ZBK476(GBW(E)070160)對(duì)方法的準(zhǔn)確度進(jìn)行驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 準(zhǔn)確度測(cè)試結(jié)果（單位：%）

由表6可知，石灰石YSBC35738和白云石ZBK476(GBW(E)070160)中各組分測(cè)定結(jié)果與標(biāo)稱值的絕對(duì)差值為0.002-0.36%，均低于對(duì)應(yīng)C值，表明各組分測(cè)試值與標(biāo)稱值之間無(wú)顯著差異，該方法準(zhǔn)確度較好。