一种基于人工配制梯度标样的滑石粉多组分X射线荧光光谱检测方法与流程

本发明涉及滑石粉组分检测，特别涉及一种基于人工配制梯度标样的滑石粉多组分x射线荧光光谱检测方法。

背景技术：

1、滑石粉是塑料、涂料、造纸、陶瓷等行业重要的硅酸盐矿物粉体材料，工业生产中需对其二氧化硅、氧化镁、氧化钙等主要组分含量进行准确检测。x射线荧光光谱玻璃熔片法因可消除矿物颗粒效应和矿物结构效应、检测速度快且能多组分同步测定等，被广泛用于硅酸盐矿物批量检测。然而，现有滑石粉x射线荧光光谱检测中，市售滑石有证标准物质数量稀缺、浓度梯度少，尤其缺乏覆盖工业滑石低含量氧化钙区间的梯度标样，导致标准曲线线性度差、零点偏移严重；同时，常借用岩石、矿石等通用硅酸盐标样替代滑石标样，此类标样与天然滑石在结晶水结构及高温熔融烧失特性上差异显著，基体不匹配，存在较大基体效应偏差。

2、此外，常规校准方法未针对滑石结晶水高温挥发失重特性进行专项补偿，标样体系与待测样品熔融基体状态不一致，低含量氧化钙检测精度极低。现有人工配标方案多采用自由配比、无固定烧失量约束，标样基体一致性差，未能建立与滑石灼烧失重特性相匹配的标样体系，也缺乏将标样基体统一管控、仪器基体校正与烧失量补偿相结合的一体化校准手段，最终造成滑石粉多组分检测重复性差、准确度低、标准曲线适用范围窄，难以满足工业滑石粉精细化质量检测要求。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足之处，本发明提供的一种基于人工配制梯度标样的滑石粉多组分x射线荧光光谱检测方法，用于检测滑石粉中二氧化硅、氧化镁和氧化钙，包括以下步骤：

2、s1、以含硅原料、含镁原料和含钙原料为基础，经预处理后按不同配比混合，得到多组人工梯度校准样品；以氧化物计，各组人工梯度校准样品中二氧化硅、氧化镁和氧化钙的质量百分比之和小于100%，余量为等效烧失量余量，所述等效烧失量余量使人工梯度校准样品的烧失量与待测滑石粉的灼烧失重量相匹配；

3、s2、将s1制备的人工梯度校准样品和待测滑石粉样品在相同的熔融制样条件下分别制备玻璃熔片；

4、s3、采用x射线荧光光谱仪分别测定各人工梯度校准样品玻璃熔片中二氧化硅、氧化镁和氧化钙的特征荧光强度，以各人工梯度校准样品中二氧化硅、氧化镁和氧化钙的已知含量与对应的特征荧光强度进行线性拟合，建立二氧化硅、氧化镁和氧化钙的标准曲线；

5、s4、采用s3建立的标准曲线检测待测滑石粉玻璃熔片，得到待测滑石粉在灼烧基下的二氧化硅、氧化镁和氧化钙含量；测定待测滑石粉的烧失量loi，按照ci原样基=ci灼烧基×（100-loi）/100进行反向质量补偿，得到待测滑石粉在原始基下的二氧化硅、氧化镁和氧化钙含量；

6、其中，ci原样基为待测滑石粉原始基下组分i的含量，ci灼烧基为待测滑石粉灼烧基下组分i的含量，loi为待测滑石粉的烧失量，以质量百分比计。

7、进一步的，所述含硅原料为纯度≥99.99%的二氧化硅，所述含镁原料为纯度≥99.99%的氧化镁，所述含钙原料为纯度≥99.95%的碳酸钙或氧化钙。

8、进一步的，所述原料还包括纯度≥99.99%的氧化铝和纯度≥99.93%的氧化铁。

9、进一步的，s1中，所述预处理包括：将所述含硅原料在100℃～110℃下烘干1h～3h；将所述含镁原料、氧化铝和氧化铁在900℃～1000℃下灼烧1h～3h；将所述含钙原料在800℃～900℃下灼烧1h～3h。

10、进一步的，s1中，所述多组人工梯度校准样品包括至少1组基体空白样品和至少5组梯度校准样品；各组梯度校准样品中二氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化铝和氧化铁的质量百分比之和为99.35%，所述等效烧失量余量为0.65%。

11、进一步的，s1中，所述混合原料采用无水乙醇湿法研磨，包括：将各原料置于研钵中，加入无水乙醇调成粘稠浆料，研磨10min以上，自然挥发乙醇后烘干，再干磨碾碎并过筛。

12、进一步的，s2中，所述熔融制样条件包括：采用由偏硼酸锂和无水四硼酸锂按质量比20～40：60～80混合而成的混合熔剂；将人工梯度校准样品或待测滑石粉样品与所述混合熔剂按质量比1：5～20混合；加入碘化铵与水，按质量比1：1～5配制水溶液作为脱模剂；在1050℃～1250℃下熔融10min～30min，且熔融过程中持续摇摆搅拌。

13、进一步的，s3中，所述线性拟合采用l-t经验系数法进行基体校正，校正方程为：ci＝di＋ei·ii·(1＋σαij·cj)，

14、其中，ci为分析组分i校正后的含量，ii为分析组分i的净荧光强度，di、ei为曲线常数，αij为共存组分j对分析组分i的理论影响系数，cj为共存组分j的含量。

15、进一步的，所述待测滑石粉为经煅烧后的滑石粉，其烧失量loi为0.1%至1.0%。

16、进一步的，s1中，各组人工梯度校准样品中，以氧化物质量百分比计，氧化钙的含量在0.2%～1.5%范围内呈梯度分布，二氧化硅的含量在61%～68%范围内呈梯度分布，氧化镁的含量在28%～38%范围内呈梯度分布。

17、与现有技术相比，本发明提供的滑石粉多组分x射线荧光光谱检测方法，通过人工配制含等效烧失量余量的梯度校准样品，使标样烧失特性与待测滑石粉的结晶水灼烧失重量相匹配，避免了标样与待测样品之间的基体差异；在此基础上，标样与待测样品采用相同熔融制样条件制备玻璃熔片，进一步保证了二者熔融基体状态一致；配合多梯度校准样品覆盖低含量氧化钙区间，使标准曲线线性度和零点稳定性显著提升；检测后再通过烧失量反向补偿，将灼烧基检测结果还原至原始基，消除了滑石高温脱除结晶水带来的系统性偏差。上述特征相互协同，共同解决了滑石标样梯度不足、基体不匹配、结晶水失重差异及低钙检测精度差的问题，实现了滑石粉中二氧化硅、氧化镁和氧化钙的高精度、宽范围同步检测。

1.一种基于人工配制梯度标样的滑石粉多组分x射线荧光光谱检测方法，用于检测滑石粉中二氧化硅、氧化镁和氧化钙，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硅原料为纯度≥99.99%的二氧化硅，所述含镁原料为纯度≥99.99%的氧化镁，所述含钙原料为纯度≥99.95%的碳酸钙或氧化钙。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料还包括纯度≥99.99%的氧化铝和纯度≥99.93%的氧化铁。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，s1中，所述预处理包括：将所述含硅原料在100℃～110℃下烘干1h～3h；将所述含镁原料、氧化铝和氧化铁在900℃～1000℃下灼烧1h～3h；将所述含钙原料在800℃～900℃下灼烧1h～3h。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，s1中，所述多组人工梯度校准样品包括至少1组基体空白样品和至少5组梯度校准样品；各组梯度校准样品中二氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化铝和氧化铁的质量百分比之和为99.35%，所述等效烧失量余量为0.65%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s1中，所述含硅原料、含镁原料和含钙原料混合后的物料采用无水乙醇湿法研磨，包括：将各原料置于研钵中，加入无水乙醇调成黏稠浆料，研磨10min以上，自然挥发乙醇后烘干，再干磨碾碎并过筛。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s2中，所述熔融制样条件包括：采用由偏硼酸锂和无水四硼酸锂按质量比20～40：60～80混合而成的混合熔剂；将人工梯度校准样品或待测滑石粉样品与所述混合熔剂按质量比1：5～20混合；加入碘化铵与水，按质量比1：1～5配制水溶液作为脱模剂；在1050℃～1250℃下熔融10min～30min，且熔融过程中持续摇摆搅拌。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s3中，所述线性拟合采用l-t经验系数法进行基体校正，校正方程为：ci＝di＋ei·ii·(1＋σαij·cj)，

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测滑石粉为经煅烧后的滑石粉，其烧失量loi为0.1%至1.0%。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s1中，各组人工梯度校准样品中，以氧化物质量百分比计，氧化钙的含量在0.2%～1.5%范围内呈梯度分布，二氧化硅的含量在61%～68%范围内呈梯度分布，氧化镁的含量在28%～38%范围内呈梯度分布。