Phân tích định lượng một số nguyên tố chính trong quặng apatit bằng phương pháp huỳnh quang tia x(xrf)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐỖ ĐỨC THẮNG PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ NGUYÊN TỐ CHÍNH TRONG QUẶNG APATIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUỲNH QUANG TIA X (XRF) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Hà Nội - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐỖ ĐỨC THẮNG PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ NGUYÊN TỐ CHÍNH TRONG QUẶNG APATIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUỲNH QUANG TIA X LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN QUANG TÙNG Hà Nội - 2017 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn đề tài “phân tích định lượng số nguyên tố quặng Apatit phương pháp huỳnh quang tia X (XRF)” cơng trình nghiên cứu tơi thực hướng dẫn TS Trần Quang Tùng Số liệu, kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực chưa tác giả công bố Hà Nội, ngày tháng năm Học viên Đỗ Đức Thắng Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 I Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến TS Trần Quang Tùng, Bộ mơn Hóa Phân tích-Viện Kỹ thuật Hóa học, người ln tận tình hướng dẫn, giúp đỡ động viên suốt thời gian học tập nghiên cứu để hồn thành khóa học Tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Viện Kỹ thuật Hóa học kiến thức lời khuyên bổ ích suốt trình học tập nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Trung tâm phân tích thí nghiệm địa chất, Tổng cục địa chất, Bộ Tài nguyên Môi trường tạo điều kiện cơng tác để tơi hồn thành khóa học Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp người bên cạnh, thông cảm động viên để tơi hồn thành khóa học Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 II Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung quặng apatit 1.1.1 Phân loại quặng apatit 1.1.1.1 Phân loại theo thạch học 1.1.1.2 Phân loại theo thành phần vật chất 1.1.1.3 Phân loại theo thành phần hóa học 1.1.2 Một số ứng dụng quặng apatit 1.1.3 Tình trạng khai thác nƣớc quốc tế 1.1.3.1 Tình trạng khai thác nƣớc 1.1.3.2 Tình hình khai thác apatit giới 1.2 Giới thiệu chung phƣơng pháp phân tích quạng Apatit 12 1.2.1 Phƣơng pháp khối lƣợng xác định SiO2,P2O5 12 1.2.2 Phƣơng pháp thể tích xác định P2O5,CaO,MgO,Al2O3,Fe2O3 13 1.2.3 Phƣơng pháp trắc quang xác định tổng sắt TFe2O3, TiO2 17 1.2.4 Phƣơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử nguồn cảm ứng cao tần plasma (ICP-AES) xác định sắt, titan, magie, nhôm, canxi 18 Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 III Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng 1.2.5 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định MgO 19 1.3 Giới thiệu chung thiết bị huỳnh quang tia X 19 1.3.1 Giới thiệu chung tia X 19 1.3.2 Nguyên lý hoạt động 21 1.3.3 Hệ thống máy huỳnh quang tia X hoạt động Việt Nam 22 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Hóa chất thiết bị 26 2.2 Phƣơng pháp lập đƣờng chuẩn để phân tích 26 2.2.1 Khái niệm gia công mẫu 26 2.2.2 Các bƣớc lập đƣờng chuẩn 32 2.3 Nội dung nghiên cứu 33 2.3.1 Xây dựng phƣơng pháp định lƣợng nguyên tố dƣới dạng oxit SiO2, P2O5, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO quặng apatit 33 2.3.2 Ứng dụng phân tích nguyên tố dƣới dạng oxit SiO2, P2O5, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO mẫu quặng apatit thực tế 34 2.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 34 2.3.3.1 Lấy mẫu bảo quản mẫu 34 2.3.3.2 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu 34 2.3.3.3 Xử lý mẫu để phân tích 35 2.3.3.4 Lựa chọn thông số đo thiết bị cho nguyên tố 36 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Thiết lập đƣờng chuẩn cho nguyên tố 38 3.1.1 Xây dựng đƣờng chuẩn theo phƣơng pháp nén ép 38 3.1.2 Xây dựng đƣờng chuẩn theo phƣơng pháp thủy tinh hóa 42 Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 IV Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng 3.2 Ứng dụng phƣơng pháp thủy tinh hóa phân tích số mẫu thật 46 3.2.1 Phƣơng pháp xử lý số liệu 46 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 V Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Nội dung KS Tầng cốc san XRF Phổ huỳnh quang tia X XQM Bộ vi xử lý WinXRF Phần mềm xử lý PVA Poly vinylancol MVR Hồi quy đa biến SEE Sai số chuẩn ước tính SD Độ lệch chuẩn RSD% Độ lệch chuẩn tương đối LOD Giới hạn phát LOQ Giới hạn định lượng D% Sai số cho phép theo 51/1999/QĐ-BCN Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 VI Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tinh thể Apatit Hình 1.2 Một số hình ảnh khai thác chế biến quặng apatit Hình 1.3 Tình hình khai thác quặng photphat giới 10 Hình 1.4 Dự báo mức tăng dân số giới (A) sản lượng quặng photphat (B) giai đoạn 2010-2040 12 Hình 3.1 Đường chuẩn Al2O3 chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép 39 Hình 3.2 Đường chuẩn CaO chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép 40 Hình 3.3 Đường chuẩn Fe2O3 chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép 40 Hình 3.4 Đường chuẩn MgO chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép 41 Hình 3.5 Đường chuẩn P2O5 chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép 41 Hình 3.6 Đường chuẩn SiO2 chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép 42 Hình 3.7 Đường chuẩn Al2O3 chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa 43 Hình 3.8 Đường chuẩn CaO chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa 44 Hình 3.9 Đường chuẩn Fe2O3 chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa 44 Hình 3.10 Đường chuẩn MgO chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa 45 Hình 3.11 Đường chuẩn SiO2 chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa 45 Hình 3.12 Đường chuẩn P2O5 chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa 46 Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 VII Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các thông số đo Máy huỳnh quang tia X (XRF) model ARL ADVANT’XP để xác định nguyên tố quặng apatit 37 Bảng 3.1 Hàm lượng nguyên tố mẫu chuẩn 38 Bảng 3.2 Kết phân tích phương pháp khác…………………………47 Bảng 3.3 Kết phân tích mẫu XRF 49 Bảng 3.4 Kết phân tích mẫu XRF 49 Bảng 3.5 Kết phân tích mẫu XRF 50 Bảng 3.6 Kết phân tích mẫu XRF 50 Bảng 3.7 Kết phân tích mẫu XRF 51 Học viên: Đỗ Đức Thắng VIII MSHV: 2015B0010 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng Cƣờng độ xung y = 4.4524x + 2.2733 R² = 0.9608 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 Hàm lƣợng, % Hình 3.4 Đường chuẩn MgO chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép 70 y = 2.0232x - 11.071 R² = 0.9857 Cƣờng độ xung 60 50 40 30 20 10 0 10 15 20 25 Hàm lƣợng, % 30 35 40 Hình 3.5 Đường chuẩn P2O5 chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 41 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng 300 y = 4.0147x - 8.1659 R² = 0.9925 Cƣờng độ xung 250 200 150 100 50 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 Hàm lƣợng, % Hình 3.6 Đường chuẩn SiO2 chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép Từ đồ thị đường chuẩn nguyên tố thấy rằng: hình 3.2 3.6 đường chuẩn xác định hàm lượng nguyên tố Ca Si, đường chuẩn có hệ số tương quan R2 > 0,99 chứng tỏ phương pháp có độ xác cao Tuy nhiên, nguyên tố khác Fe, Al, P, Mg hệ số tương quan đường chuẩn thấp cho thấy độ tin cậy đường chuẩn khơng cao Điều giải thích q trình chuẩn bị mẫu khơng thể loại trừ triệt để thành phần cứng riêng biệt Ngồi thành phần khống vật khơng đồng vị trí mẫu, việc nghiền nhỏ, trộn đều, sau nén mẫu chưa đủ đảm bảo độ đồng mẫu nén Đây lý giải thích đường chuẩn nguyên tố Ca Si lại có hệ số R2 cao nhất, lý đơn giản hàm lượng % Ca Si quặng tương đối lớn (lên đến 47% 62%, xem bảng 3.1), dẫn đến việc trộn mẫu phương pháp nén ép đồng nguyên tố lại Điều dẫn đến sai số lớn trình phân tích Một nguyên nhân khác tính đến phần nguyên tố dạng vơ định hình khơng xuất phổ dẫn đến làm sai lệch kết phân tích [15,16] 3.1.2 Xây dựng đƣờng chuẩn theo phƣơng pháp thủy tinh hóa Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 42 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng Tiến hành xây dựng đường chuẩn cho phương pháp XRF Chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa, sử dụng mẫu chuẩn tương tự bảng 3.1 Các mẫu chuẩn nghiền mịn đến kích thước nhỏ 0,074 mm Sau đó, mẫu trộn với hỗn hợp chất trợ dung lithium tetraborate (Li2B4O7) lithium metaborat với tỷ lệ 1:7 khối lượng Mẫu nung chảy chén platin nhiệt độ 1100 °C, thời gian 10 phút Sau đó, đổ mẫu vào khn định hình viên để nguội Tiến hành đo phổ XRF tương tự phương pháp ép mẫu Kết sử dụng để xây dựng đường chuẩn nguyên tố dạng oxit quặng apatit gửi đến trung tâm phân tích thí nghiệm địa chất thuộc tổng cục địa chất khống sản việt nam Hình 3.7 đến 3.12 mô tả đồ thị đường chuẩn ứng với nguyên tố dạng oxit quặng apatit thu thiết bị đo huỳnh quang tia X (XRF) model ARL - ADVANT’XP 12 y = 0.9373x - 0.1241 R² = 0.9993 Cƣờng độ xung 10 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 Hàm lƣợng, % Hình 3.7 Đường chuẩn Al2O3 chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 43 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng 120 y = 2.0495x - 1.3719 R² = 0.999 Cƣờng độ xung 100 80 60 40 20 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 Hàm lƣợng, % Hình 3.8 Đường chuẩn CaO chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa 140 Cƣờng độ xung 120 y = 20.559x - 16.62 R² = 0.9982 100 80 60 40 20 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 Hàm lƣợng, % Hình 3.9 Đường chuẩn Fe2O3 chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 44 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng Cƣờng độ xung y = 4.6386x + 2.1328 R² = 0.9979 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 Hàm lƣợng, % Hình 3.10 Đường chuẩn MgO chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa 300 y = 4.0137x - 8.0955 R² = 0.9977 Cƣờng độ xung 250 200 150 100 50 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 Hàm lƣợng, % Hình 3.11 Đường chuẩn SiO2 chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 45 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng 70 y = 2.009x - 11.128 R² = 0.9974 Cƣờng độ xung 60 50 40 30 20 10 0.00 10.00 20.00 Hàm lƣợng, % 30.00 40.00 Hình 3.12 Đường chuẩn P2O5 chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa Từ đồ thị đường chuẩn hình đồ thị từ 3.7 đến 3.12 ta thấy, hệ số tương quan R2 thu nguyên tố lớn 0,99, điều chứng tỏ đường chuẩn vừa xây dựng đáng tinh cậy Kết rằng, chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa tốn thời gian phức tạp lại cho kết đo xác so với chuẩn bị mẫu phương pháp nén ép truyền thống Từ đây, quy trình chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa chọn để xác định hàm lượng nguyên tố dạng oxit mẫu quặng apatit thực tế gửi trung tâm phân tích thí nghiệm địa chất thuộc tổng cục địa chất khoáng sản Việt Nam 3.2 Ứng dụng phƣơng pháp thủy tinh hóa phân tích số mẫu thật 3.2.1 Phƣơng pháp xử lý số liệu Công thức giá trị trung bình: Độ lệch chuẩn: Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 46 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng Độ lệch tương đối (%): Giá trị giới hạn phát hiện: m hệ số góc phương trình đường chuẩn Giới hạn định lượng: Để tiến hành đánh giá phương pháp XRF cách chuẩn bị mẫu theo phương pháp thủy tinh hóa Ta lấy mẫu đề án thăm dò quặng Apatit khu vực Quang Kim, xã Quang Kim huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai tiến hành phân tích phương pháp khác để đối chiếu với phương pháp XRF Thể hiên bảng 3.2 Bảng 3.2 Kết phân tích phương pháp khác Mẫu PP Mẫu Trọng lượng số Hàm lượng % NT SiO2 P2O5 40,60 20,65 Thể tích 20,35 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 5,02 2,20 25,61 1,50 Trắc quang ICP Học viên: Đỗ Đức Thắng 2,18 5,00 2,19 MSHV: 2015B0010 1,46 47 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng Trung bình 40,60 20,50 Mẫu Trọng lượng 9,06 34,12 số Thể tích 33,90 5,01 2,19 25,61 1,48 6,65 2,87 41,50 0,31 Trắc quang 2,83 ICP Trung bình 9,06 34,01 Mẫu Trọng lượng 44,98 15,71 số Thể tích 15,55 3,61 2,85 3,63 2,85 41,50 0,29 9,01 5,10 15,50 0,74 Trắc quang 5,07 ICP Trung bình 44,98 15,63 Mẫu Trọng lượng 35,24 21,61 số Thể tích 21,49 8,89 5,04 8,95 5,07 15,50 0,73 7,98 4,17 22,80 0,57 Trắc quang 0.72 4,15 ICP Trung bình 35,24 21,55 Mẫu Trọng lượng 41,58 18,36 số 0,27 Thể tích 18,26 7,88 4,11 7,93 4,14 22,80 0,55 6,67 3,67 21,00 0,69 Trắc quang ICP Học viên: Đỗ Đức Thắng 0,53 3,62 6,59 3,58 MSHV: 2015B0010 0,61 48 Luận văn Thạc sỹ Trung bình GVHD: TS Trần Quang Tùng 41,58 18,31 6,63 3,62 21,00 0,65 Đối với mẫu mẫu thực tế trên, ứng dụng phương pháp XRF chuẩn bị mẫu thủy tinh hóa để phân tích, mẫu lần điều kiện, từ so sánh với phương pháp khác.thu kết bảng đây: Bảng 3.2 Kết phân tích mẫu XRF SiO2 P2O5 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Lần 40,128 20,427 5,108 2,209 25,735 1,524 Lần 40,221 20,398 5,098 2,287 25,689 1,509 Lần 40,306 20,493 5,117 2.218 25,642 1,511 Lần 40,162 20,501 5,107 2,256 25,701 1,544 Lần 40,198 20,433 5,088 2,228 25,718 1,538 40,203 20,450 5,103 2,239 25,697 1,525 SD 0,067 0,044 0,011 0,031 0,035 0,015 RSD, % 0,168 0,218 0,216 1,421 0,137 1,028 LOD 0,051 0,064 0,035 0,005 0,051 0,010 LOQ 0,170 0,213 0,117 0,017 0,170 0,033 D, % 2,8 4,4 15 16 5,8 25 Bảng 3.3 Kết phân tích mẫu XRF SiO2 P2O5 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Lần 9,137 33,987 3,723 2,802 41,579 0,281 Lần 9,122 33,963 3,706 2,795 41,623 0,286 Lần 9,155 33,994 3,717 2,811 41,588 0,282 Lần 9,162 33,929 3,744 2,803 41,603 0,285 Lần 9,115 34,005 3,742 2,808 41,725 0,287 Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 49 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng SiO2 P2O5 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 9,138 33,975 3,726 2,803 41,623 0,284 SD 0,020 0,030 0,016 0,006 0,059 0,002 RSD, % 0,222 0,089 0,439 0,219 0,142 0,911 LOD 0,015 0,045 0,051 0,001 0,086 0,002 LOQ 0,050 0,150 0,170 0,003 0,287 0,007 D, % 14 3,0 22 16 3,9 25 Bảng 3.4 Kết phân tích mẫu XRF SiO2 P2O5 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Lần 44,865 15,652 9,035 5,068 15,635 0,714 Lần 44,808 15,659 9,099 5,044 15,618 0,726 Lần 44,793 15,697 9,102 5,064 15,592 0,733 Lần 44,812 15,686 9,026 5,032 15,527 0,709 Lần 44,826 15,661 9,079 5,026 15,545 0,722 44,820 15,671 9,068 5,046 15,583 0,720 SD 0,027 0,019 0,035 0,018 0,046 0,009 RSD,% 0,061 0,124 0,393 0,371 0,297 1,321 LOD 0,020 0,027 0,115 0,003 0,067 0,006 LOQ 0,067 0,090 0,383 0,010 0,223 0,020 D, % 2,8 7,5 15 8,3 8,9 25 Bảng 3.5 Kết phân tích mẫu XRF SiO2 P2O5 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Lần 34,897 21,662 8,029 4,138 22,883 0,546 Lần 34,782 21,629 8,066 4,122 22,896 0,537 Lần 34,764 21,702 8,023 4,129 22,923 0,533 Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 50 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng SiO2 P2O5 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Lần 34,836 21,725 8,102 4,115 22,904 0,547 Lần 34,923 21,715 8,109 4,132 22,955 0,539 34,840 21,686 8,065 4,127 22,912 0,540 SD 0,069 0,040 0,039 0,009 0,028 0,006 RSD,% 0,199 0,185 0,494 0,216 0,122 1,107 LOD 0,052 0,060 0,128 0,001 0,067 0,004 LOQ 0,173 0,200 0,427 0,003 0,223 0,013 D, % 3,6 4,4 15 16 5,8 25 Bảng 3.6 Kết phân tích mẫu XRF SiO2 P2O5 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Lần 41,236 18,467 6,735 3,602 21,152 0,636 Lần 41,337 18,536 6,708 3,611 21,118 0,643 Lần 41,156 18,623 6,718 3,605 21,196 0,652 Lần 41,309 18,334 6,722 3,609 21,177 0,639 Lần 41,225 18,434 6,736 3,614 21,205 0,644 41,252 18,478 6,723 3,608 21,169 0,642 SD 0,072 0,108 0,012 0,005 0,035 0,006 RSD,% 0,174 0,588 0,176 0,132 0,167 0,942 LOD 0,054 0,163 0,038 0,001 0,051 0,004 LOQ 0,180 0,543 0,127 0,003 0,170 0,013 D, % 2,8 7,5 15 16 5,8 25 Ta thấy giá trị trung bình mẫu mẫu lặp lại lần ta thấy phương pháp XRF so với giá trị trung bình phương pháp (trọng lượng, thể tích, trắc quang, ICP) tương đối tốt, điều cho thấy phương pháp XRF hoàn toàn đáng tin cậy, ngồi phương pháp cịn xác định đồng thời hết nguyên tố có Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 51 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng quạng apatit hàm lượng từ 0,01% đến 100%, phương pháp trọng lượng, thể tích xác đinh đơn lẻ nguyên tố mẫu xác định mức lớn, phương pháp trắc quang xác định đơn nguyên tố hàm lượng vài phầm trăm Với phương pháp ICP xác định đồng thời nhiều nguyên tố môt lần đo xác định ngun tố có hàm lượng nhỏ khơng xác định silic yêu cầu trình phá mẫu phải loại silic Thông thường phải tiến hành từ đến thí nghiệm song song điều kiện mẫu phân tích, ta tiến hành thử nghiệm mẫu lần song song điều kiện sau lấy giá trị trung bình Độ xác phép đo đánh giá thông qua độ lệch chuẩn SD Giá trị độ lệch chuẩn SD cho biết mức độ phân tán phép đo song song, giá trị SD nhỏ độ lặp lại cao, tức độ xác cao [17] Tất mẫu từ đến thu giá trị độ lệch chuẩn SD khoảng 0,01 đến 0,10 (trong trường hợp Mẫu 2, số SD MgO đạt giá trị cực nhỏ 0,002), điều chứng tỏ phép đo có độ xác cao Để biểu thị rõ độ xác phép đo, hóa học phân tích thường sử dụng thêm đại lượng độ lệch chuẩn tương đối RSD diễn tả dạng phần trăm (%), tức cho ta biết giá trị lệch % so với giá trị trung bình Đối với tất mẫu từ đến thường thu giá trị độ lệch chuẩn tương đối RSD khoảng 0,1% đến 1,0% (cao đến 1,4% trường hợp Fe2O3 mẫu 1), điều lần khẳng định phép đo nghiên cứu có độ xác cao Các kết phân tích cho thấy, hàm lượng chất cần phân tích thấp kết dao động nhiều (không chụm), nghĩa độ lệch chuẩn tương đối cao, phép phân tích xác, điều thể rõ số RSD MgO có hàm lượng thấp Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 52 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng KẾT LUẬN Phương pháp huỳnh quang tia X (XRF) ứng dụng phân tích số nguyên tố dạng oxit SiO2, P2O5, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO quặng apatit cho kết có độ tin cậy cao xác định đồng thời tất nguyên tố có mẫu Độ xác phương pháp huỳnh quang tia X (XRF) phụ thuộc nhiều vào phương pháp chuẩn bị mẫu Đối với quặng apatit, trình chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa cho kết xác tin cậy cao phương pháp chuẩn bị mẫu nén ép Phân tích thành cơng mẫu thực lấy xã Quang Kim huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai thuộc đề án thăm dò quặng apatit Quang Kim Kết phân tích số mẫu thực cho thấy độ xác cao phép đo Do ứng dụng phương pháp huỳnh quang tia X chuẩn bị mẫu phương pháp thủy tinh hóa để phân tích thành phần ngun tố q trình khai thác thăm dị quặng apatit Xác định giá trị giới hạn phát LOD giới hạn định lượng LOQ cho nguyên tố dạng oxit SiO2, P2O5, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO quặng apatit Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 53 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Văn Trị, Tài Nguyên Khoáng Sản Việt Nam, 2000, Hà Nội A.G.Be Chech Chin, Khoáng vật học, Nguyễn Văn Chiển dịch, NXB Giáo dục, 1961 trang 288, 291, 293, 308 Hà Văn Vợi, Khương Trung Thủy, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam, 2005 Tổng quan xác định công nghệ tuyển quặng apatit loại Lào Cai lựa chọn thuốc tuyển để định hướng chế tạo Thông tin Kinh tế Cơng nghệ Cơng nghiệp Hóa chất (Số Năm 2007) Tuyển tập cơng trình nghiên cứu KHCN Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam (1991-2000) ASTM, Standard Test method for X-ray Spectrometric Analysis of Lime and Limestone, C1271-99 (2012) Bernstein, F Particle Size and Mineralogical Effects in Mining Adv X-Ray Anal 6, 436-446 (1962) Townsend, J.E X-Ray Spectrographic Analysis of Silica and Alumina Base Catalyst by a Fusion-Cast Disc Technique Appl Spectr 17, 37 (1963) Rose, H.J., Adler, I and Flanagan, F.J X-Ray Fluorescence Analysis of the Light Elements in Rocks and Minerals Appl Spectr 17, 81 (1963) 10 Larson, J.O., Winkler, R.A and Guffy, J.C, A Glass Fusion Method for X-ray Fluorescence Adv X-Ray Anal 10, 489-493 (1966) 11 Jenkins, R., Gould, R.W and Gedcke, D.A, Specimen Preparation Quantitative Spectrometry, Chapter Marcel Dekker: New York (1981) 12 Tertian, R and Claisse, F Principles of Quantitative X-Ray Fluorescence Analysis Wiley-Heyden: London (1982) 13 Bradner D Wheeler, Analysis of Limestones and Dolomites by X-ray Fluorescence The Rigaku Journal, 16-25, Vol 16/Number 1/1999 Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 54 Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS Trần Quang Tùng 14 Yasushi MORI, X-ray Fluorescences analysis of major and trace elements in carbonate rocks using glass bead samples Kitakyushu Mus.Nat Hist Hum.Hist., ser.A, 5:1-12, March 31, 2007 15 Schmittner Karl-Erich and Giresse Pierre, 1999 Micro-environmental controls on biomineralization: superficial processes of apatite and calcite precipitation in Quaternary soils, Roussillon, France Sedimentology 46/3: 463-476 16 BÁO CÁO TỔNG KẾT: ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ “Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích định lượng ngun tố quặng Bauxit, Đá vơi phương pháp huỳnh quang tia X (XRF)” Mã số: TNMT.03.27 17 Trần Thị Thúy, Trần Thu Quỳnh, Vũ Anh Tuấn, Hóa Phân Tích (tập 2), Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội (2011) trang 19-20 Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 55 ... cho nguyên tố Người ta ví lượng tia X “dấu vân tay” nguyên tố hóa học nên vào để xây dựng phương pháp định tính định lượng cac nguyên tố gọi phương pháp phân tích huỳnh quang tia X Ngày phương pháp. .. Thiết bị phân tích phổ huỳnh quang (Model ARL-ADVANT’XP) Trong phương pháp phân tích quặng apatit trình bày trên: phương pháp phân tích khối lượng phân tích thể tích (nói chung phân tích hóa học)... THẮNG PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ NGUYÊN TỐ CHÍNH TRONG QUẶNG APATIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUỲNH QUANG TIA X LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN QUANG