0 前言

铅精矿是我国众多的有色矿藏之一.在铅精矿的采矿、选矿、冶炼过程中，矿石组成和含童的确定、原料的配制、生产过程的控制以及产品的质量检验等都依赖于分析部门的分析结果.许多年来，由于分析技术和分析条件的限制，厂矿企业和冶炼部门，对于精矿中的主要计价元索、定级元素(Pb、Zn、Cu、Fe、S)的分析，对分析结果的精确度要求较髙，根据其含量的髙低，分别采用重量分析法、容量分析法、分光光度分析法、原子吸收分析法以及极谱分析法.上述方法虽然分析结果准确，但方法的流程长，工作量大，且一般只能进行单元素的个别分析.随着科学技术的迅速发展及经济效益的不断提髙，许多厂矿企业和冶炼部门相继引进了或准备引进现代化的分析仪器，希望能够充分利用现代化的分析仪器，不经化学分离而实现铅精矿中主要元素的准确、快速、同时分析.

结合PLS法和X射线荧光光谱分析法的特点，用于解决生产分析中的实际问题，不仅能够扩大X射线荧光光谱分析法的应用范围，而且具有重要的现实意义.

本文采用偏最小二乘法处理铅精矿的实验数据.在系统考察实验测量条件、样品粒度和不均匀性等因素的影响的基础上，详细讨论铅精矿中强度测量信息量对浓度校正结果的影响^[1].

1 仪器

PW1404单道X射线荧光光谱仪；

I BM-PC微型计算机。

2 铅精矿的条件试验 2.1 铅精矿的定性分析

称取一定量的铅精矿样品，以分析纯的硼酸衬底，于300kN/cm²的压力下压制成片.按所选择的仪器参数，在50kV和40mA的激发条件下进行定性测量，其谱图如附图所示.

2.2 铅精矿的重复测置试验

为了考察探测器计数误差对样品强度测量的影响，将一个铅精矿样品在所选择的相同条件下，重复测量10次，测量数据及计算的相对标准偏差一同列入表 1中.

2.3 颗粒度效应及不均匀性对样品的影响

在进行了重复测量试验的基础上，进一步测试颗粒度效应及不均匀性对样品的影响程度，以观察是否能继续进行铅精矿的X射线荧光光谱分析。在相同的实验条件下(测试条件同前)，对同一样品(铅精矿)平行测量10次(每次的样品称量都相同）.所测之强度数据及计算的相对标准偏差均列入表 2中。

从铅精矿样品的重复测量试验、颗粒度效应及不均匀性试验的结果可以知道：对于铅精矿样品中的主量元素的分析，最后分析结果的相对标准偏差能够控制在1.0 %以内，而对其他次量元素的分析，更能满足实际生产的误差要求。

3 铅精矿的样品测量 3.1 测量条件

激发电位选用40kV, 激发电流选用3 0mA; 硫元素测量时选用分析晶体Ge, 其他元素测量时均选用LiF(200);特征谱线的测量时间均采用20s, 背景测量时间均用6s;测量的真空度均控制在20Pa左右；称样量为2.50 g; 样品压片压力为300kN/cm²。所要测量的主要特征谱线有11条（一级线有10条，二级线有1条）.PbLβ线用Sc(闪烁探测器)计数，Sk_α, 用FL(流气式正比计数器)计数，其余特征谱线均采用FS(FL + Sc)联合计数.

3.2 样品强度的测置

取不同来源（6个不同矿区）的铅精矿样品26个、自制样品6个(为了拓宽主量元素的含量范围），研磨后经化学法标定作标样。标样及样品按所选的条件进行3次平行称样测量(直接粉末压片），取其强度平均值。

4 结果讨论 4.1 实验数据的处理

为了校正共存元素的影响，采用如下的强度校正方程：

为了考察强度测量信息量对浓度校正的影响，将所测量的11条特征谱线分为两组。一组为待测元素铅、锌、铜、铁、硫的分析线（铅为PbLβ一级线，其余元素均为k_α, 一级线）；另一组为除分析线外的其他特征谱线.用PLS处理分析线的实验数据及处理分析线和其他特征谱线的实验数据。所得之校正结果列入表 3中^[2]。

4.2 讨论

a.当只用铅精矿标准样品的分析线强度测量信息来建立校正模型时，偏最小二乘法的校正结果较差(带^*的数据表示该校正结果与化学值之差超出国标允许误差）.这说明了除了分析线的强度测量信息外，还有一些有用的强度测量信息未被考虑.

b.当联合考虑铅精矿标准样品的分析线和其他特征谱线的强度测量信息时，偏最小二乘法的校正结果大有改善，与化学值相当吻合.这说明了除分析线外，其他特征谱线对分析元素同样有着不可忽视的吸收和增强作用，且影响的程度还较大.同时，还说明了所考虑的主要特征谱线强度测量信息之间并不是相互独立的，而是有许多共同的信息.

c.对于铅精矿样品所有的强度信息的集合，偏最小二乘法能提取共同部分构成有限的几个独立变量，同时又有相关浓度与强度之间的内在联系，充分体现了偏最小二乘法的优越性。而且，只要用简单的强度模式校正方程就可进行复杂基体的精矿样品的准确、快速分析^[3]。

d.铅精矿样品的颗粒度及不均匀性对校正结果的精确度有一定的影响.本文中所用铅精矿样品的颗粒直径约有90 %小于71 μm, 若能使所测量的样品的颗粒直径全部小于71 μm, 甚至加工得更细，那么，校正结果将会更好。

4.3 小结

结合偏最小二乘法，直接粉末压片制样的X射线荧光光谱分析法能够取得化学分析法同等精确度的结果，可以在实际生产分析中取代铅精矿中主要元素的化学分析方法，实现多元素准确、快速分析。