石英矿石成分检测分析方法

　　石英矿石(主要成分为二氧化硅，SiO₂)的成分检测是评估其工业利用价值(如用于玻璃、光伏、半导体、陶瓷、冶金熔剂等)的关键步骤。高纯石英要求杂质含量极低(如Fe < 10 ppm，Al < 30 ppm)，而普通石英砂则关注主要氧化物及有害杂质。

　　1. X射线荧光光谱法(XRF)

　　类型：波长色散(WDXRF)优于能量色散(EDXRF)

　　优点：

　　无损、快速;

　　可直接测定 SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、TiO₂ 等主次量元素;

　　精度高(RSD < 1%)。

　　局限：

　　对轻元素(如Li、B)和超低含量(<100 ppm)不敏感;

　　需标准样品校准(石英专用标样)。

　　2. 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)

　　适用：主量及微量金属杂质(Fe、Al、Ti、Ca、Mg、K、Na 等)

　　检出限：0.01–1 mg/kg

　　样品来源：碱熔液或酸溶液

　　注意：高硅基体可能堵塞雾化器，需稀释或分离。

　　3. 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)

　　适用：痕量/超痕量杂质(Fe、Al、Ti、Li、B、P、U、Th 等)

　　检出限：0.001–0.1 μg/kg(ppb级)

　　关键要求：

　　使用高纯HNO₃/HF，避免污染;

　　避免使用HCl(引入Cl干扰);

　　对高纯石英，需在超净实验室操作。

　　干扰校正：如²⁸Si¹⁶O⁺对⁴⁴Ca⁺干扰，需用碰撞池或数学校正。

　　4. 化学滴定法(传统方法)

　　SiO₂测定：重量法(脱水称重)或氟硅酸钾滴定法

　　Fe₂O₃：磺基水杨酸光度法或EDTA滴定

　　适用场景：无仪器条件或仲裁分析，但效率低、误差大。

　　5. 烧失量(LOI)测定

　　方法：1000℃灼烧1小时，计算质量损失

　　反映：吸附水、结构水、有机质、碳酸盐分解

来源：网络