01｜手持式XRF分析

Niton XL5 Plus手持式XRF分析儀（圖1a）是目前市場(chǎng)上較為小型輕便的一款手持式XRF分析儀。Niton XL5 Plus分析儀采用5W /50kV微型X射線管和帶有石墨烯窗口的大面積硅漂移探測(cè)器(SDD)，可以在采礦和勘探的所有階段中提供準(zhǔn)確和高效率的元素分析。

XL5 Plus分析儀上的“采礦模式”使用多達(dá)4種不同的濾波器和電壓以增強(qiáng)整個(gè)能量范圍內(nèi)熒光譜線的信噪比，可以測(cè)量從鎂(Mg)到鈾(U)中的41種元素。“采礦模式”使用基于專有基本參數(shù)(FP)的算法，該算法通過(guò)校正基質(zhì)產(chǎn)生的吸收和二次激發(fā)效應(yīng)來(lái)解釋樣品成分的高度可變性，從而提供準(zhǔn)確的結(jié)果。結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在分析儀的屏幕上（圖1b）。

用戶可以優(yōu)化“采礦模式”的設(shè)置，并將這些設(shè)置存儲(chǔ)在“配置文件”下。配置文件促使用戶能夠在同一儀器上使用多種分析方法；可以很容易為給定任務(wù)選擇最合適的配置文件，以快速執(zhí)行所需的測(cè)量。Niton XL5 Plus分析儀還配有集成GPS，以便使用GIS程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行空間可視化，該程序可用于繪圖和現(xiàn)場(chǎng)建模。

02｜方法

可以采用兩種方法執(zhí)行Zn-Pb-Cu-Ag礦石的分析：一種方法是直接在巖面上“原位測(cè)試”，另一種方法是制樣后“試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試”。在“原位測(cè)試”模式下操作手持式XRF分析儀適用于篩選，它提供定性或半定量結(jié)果，能夠快速定位高品位礦石。為了獲得準(zhǔn)確的定量結(jié)果，需要進(jìn)行樣品制備。這種制備需要收集樣品，然后使用研磨機(jī)進(jìn)行均質(zhì)處理。如果濕度較高，可能還需要干燥。然后將獲得的粉末倒入樣品杯中，并使用XL5微型試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行分析（圖1c）。這種方法可以進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量，通常能產(chǎn)生與實(shí)驗(yàn)室方法更具可比性的結(jié)果。

在本研究中，對(duì)Zn-Pb-Cu-Ag礦石樣品進(jìn)行精細(xì)研磨，然后裝入配有4 μm聚丙烯薄膜的標(biāo)準(zhǔn)XRF樣品杯中，并使用Niton XL5 Plus分析儀的“采礦模式”在3種光束條件（30秒/主范圍、30秒/高范圍和30秒/低范圍）下測(cè)量90秒。為了優(yōu)化準(zhǔn)確度，進(jìn)行了簡(jiǎn)單的校準(zhǔn)后調(diào)整，運(yùn)行了一些與未知樣品具有相似濃度和礦物學(xué)性質(zhì)的參比材料。

03｜結(jié)果

對(duì)照在樣品完全溶解后使用原子吸收光譜測(cè)定法 (AAS) 獲得的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果，繪制了使用Niton XL5 Plus分析儀對(duì)13個(gè)樣品進(jìn)行分析后獲得的結(jié)果。相關(guān)系數(shù)R2是數(shù)據(jù)集彼此相關(guān)緊密程度的指標(biāo)，其中完全相關(guān)的R2為1。此外，當(dāng)接近1時(shí)，曲線斜率指示較低的系統(tǒng)性誤差。從圖2中可以看出，現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)室結(jié)果之間具有較高的相關(guān)性和較低的系統(tǒng)性誤差，這表明手持式XRF分析方法對(duì)Zn-Pb-Cu-Ag礦石勘探和開采具有較高的準(zhǔn)確性。此外，它還能準(zhǔn)確測(cè)量以較低濃度（低至10 ppm）存在的Ag。鐵和輕元素的額外結(jié)果提供了有關(guān)巖石礦物學(xué)的信息。