zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2024-90-7-8-16zldm-2244Research ArticleАНАЛИЗ ВЕЩЕСТВАSUBSTANCES ANALYSISОпределение S, Ni, Cu в сульфидных медно-никелевых рудах методом рентгенофлуоресцентного анализа с полным внешним отражением: опыт участия в программе проверки квалификации аналитических лабораторийDetermination of S, Ni, Cu in copper-nickel sulfide ores by total reflection X-ray fluorescence analysis: experience of participation in the interlaboratory comparisonsЖиличеваА. Н.ZhilichevaA. N.

Алена Николаевна Жиличева

664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128

Alena N. Zhilicheva

128, ul. Lermontova, Irkutsk, 664033, Russia

 

alena.zhilicheva.13@mail.ruПашковаГ. В.PashkovaG. V.

Галина Валерьевна Пашкова

664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128; 664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, д. 1

Galina V. Pashkova

128, ul. Lermontova, Irkutsk, 664033, Russia; 1, ul. Karla Marksa, Irkutsk, 664003, Russia

КарховаA. B.KarkhovaA. V.

Анна Васильевна Кархова

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, д. 1

Anna V. Karkhova 

1, ul. Karla Marksa, Irkutsk, 664003

УховаН. Н.UkhovaN. N.

Наталия Николаевна Ухова 

664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128

Natalya N. Ukhova 

128, ul. Lermontova, Irkutsk, 664033, Russia

ЧубаровВ. М.ChubarovV. M.

Виктор Маратович Чубаров

664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, д. 1А

Victor M. Chubarov 

1A, ul. Favorskogo, Irkutsk, 664033, Russia

 

Институт Земной коры Сибирского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут Земной коры Сибирского отделения Российской академии наук; Иркутский государственный университетРоссияInstitute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Irkutsk State UniversityRussian FederationИркутский государственный университетРоссияIrkutsk State UniversityRussian FederationИнститут геохимии им. А. П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наукРоссияVinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202427072024907816Copyright © Жиличева А.Н., Пашкова Г.В., Кархова A.B., Ухова Н.Н., Чубаров В.М., 20242024Жиличева А.Н., Пашкова Г.В., Кархова A.B., Ухова Н.Н., Чубаров В.М.Zhilicheva A.N., Pashkova G.V., Karkhova A.V., Ukhova N.N., Chubarov V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/2244

Проведена оценка качества результатов определения S, Ni, Cu в медно-никелевых сульфидных рудах в рамках программы межлабораторных сравнительных испытаний (МСИ) методом рентгенофлуоресцентного анализа с полным внешним отражением (РФА ПВО) с учетом критериев, предъявляемых к методикам при определении химического состава минерального сырья. Аттестованные методики анализа минерального сырья данным методом отсутствуют, и результаты, полученные в программе МСИ, были использованы для контроля и повышения точности измерений методом РФА ПВО. Образцы руд готовили в виде суспензий с применением мокрого измельчения. Аналитическим сигналом являлось отношение интенсивностей характеристических линий определяемых элементов и Ga, который применяли в качестве внутреннего стандарта. Для построения градуировочных характеристик использовали образцы сравнения, проанализированные в соответствии с аттестованными методиками: Cu и Ni определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС), S — гравиметрически. Качество выполненного анализа оценивали по величине Z-индекса. Случайная погрешность измерений не превышала 5 % отн. Относительные расхождения между результатами, полученными методом РФА ПВО, и результатами межлабораторных сравнительных испытаний составляли не более 10 % отн. Описанная методика может быть использована для экспрессного анализа образцов сульфидных медно-никелевых руд.

The quality of the determination of S, Ni, Cu in copper-nickel sulfide ores was assessed in the framework of the program for interlaboratory comparative tests (ICT) using total reflection X-ray fluorescence analysis (TXRF) taking into account the criteria for methods for determining the chemical composition of mineral raw materials. Certified TXRF techniques for the analysis of mineral materials are absent, so the interlaboratory comparison test was used to control and improve the accuracy of measurements by TXRF. Powdered ore samples were prepared as suspensions by wet grinding: 100 mg of the powder, 4 ml of ultra-pure water and 250 μl of the Ga standard solution were milled using 20 g of ZrO2 balls 1 mm in diameter in the mixing mill for 10 minutes at a frequency of 20 Hz. The ratio of the intensities of the characteristic lines of the analyzed elements and the Ga internal standard was chosen as an analytical signal. To plot calibration curves, a set of ore reference samples was analyzed using certified procedures (atomic absorption spectrometry for Cu, Ni, gravimetry for S). The quality of the TXRF analysis was assessed by the value of Z-criterion. The measurement error did not exceed 5 rel. %. The relative percentage differences between the TXRF results and the results obtained in the interlaboratory study was less than 10%. The described method can be used for rapid analysis of copper-nickel sulfide ores.

сульфидные медно-никелевые рудырентгенофлуоресцентный анализ с полным внешним отражениеммежлабораторные сравнительные испытанияcopper-nickel sulfide orestotal reflection X-ray fluorescence analysisinterlaboratory comparisonsReferencesВсероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н. М. Федоровского. https://vims-geo.ru/ru/ activity/mimo/msi (дата обращения 05.03.2024).N. M. Fedorovsky All-Russian Research Institute of Mineral Raw Materials. https://vims-geo.ru/ru/activity/mimo/msi [in Russian] (accessed 12.03.2024).Чепкова И. Ф., Крейнин С. В., Пономарева О. И. Межлабораторные сравнительные (сличительные) испытания как доказательная база компетентности лабораторий / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84. № 2. С. 70 – 72. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-2-70-72Chepkova I. F., Kreynin S. V., Ponomareva O. I. Interlaboratory comparisons as evidence base for the competence of laboratories / Industr. Lab. Mater. Diagn. 2018. Vol. 84. N 2. P. 70 – 72 [in Russian]. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-2-70-72Иванов А. В., Демонтерова Е. И., Ревенко А. Г. и др. История и современное состояние аналитических исследований в институте земной коры СО РАН: центр коллективного пользования «Геодинамика и геохронология» / Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 2. DOI: 10.5800/GT-2022-13-2-0582Ivanov A. V., Demonterova E. I., Revenko A. G., et al. History and current state of analytical research at the Institute of the Earth’s Crust SB RAS: Centre for geodynamics and geochronology / Geodin. Tektonofiz. 2022. Vol. 13. N 2 [in Russian]. DOI: 10.5800/GT-2022-13-2-0582Мальцев А. С., Пашкова Г. В. Применение метода рентгенофлуоресцентной спектрометрии с полным внешним отражением (TXRF) к геологическим объектам: опыт лаборатории TXRF (ЦКП «Геодинамика и геохронология») / Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 2. DOI: 10.5800/GT-2022-13-2s-0601Maltsev A. S., Pashkova G. V. Application of total-reflection X-ray fluorescence spectrometry (TXRF) to geological objects: experience of the TXRF laboratory, center for geodynamics and geochronology / Geodin. Tektonofiz. 2022 [in Russian]. DOI: 10.5800/GT-2022-13-2s-0601Pashkova G. V., Chubarov V. M., Akhmetzhanov T. F., et al. Total-reflection X-ray fluorescence spectrometry as a tool for the direct elemental analysis of ores: Application to iron, manganese, ferromanganese, nickel-copper sulfide ores and ferromanganese nodules / Spectrochim. Acta, Part B. 2020. Vol. 168. 105856. DOI: 10.1016/j.sab.2020.105856Pashkova G. V., Chubarov V. M., Akhmetzhanov T. F., et al. Total-reflection X-ray fluorescence spectrometry as a tool for the direct elemental analysis of ores: Application to iron, manganese, ferromanganese, nickel-copper sulfide ores and ferromanganese nodules / Spectrochim. Acta, Part B. 2020. Vol. 168. 105856. DOI: 10.1016/j.sab.2020.105856Alov N., Sharanov P. Elemental Analysis of Copper-Zinc Ores by Total Reflection X-Ray Fluorescence using Nonaqueous Suspensions / Anal. Lett. 2018. Vol. 51. N 11. P. 1789 – 1795. DOI: 10.1080/00032719.2017.1390758Alov N., Sharanov P. Elemental Analysis of Copper-Zinc Ores by Total Reflection X-Ray Fluorescence using Nonaqueous Suspensions / Anal. Lett. 2018. Vol. 51. N 11. P. 1789 – 1795. DOI: 10.1080/00032719.2017.1390758Fernández-Ruiz R., Friedrich K. E. J., Redrejo M. J. Effect of modulation of the particle size distributions in the direct solid analysis by total-reflection X-ray fluorescence / Spectrochim. Acta. Part B. 2018. Vol. 140. P. 76 – 83. DOI: 10.1016/j.sab.2017.12.007Fernández-Ruiz R., Friedrich K. E. J., Redrejo M. J. Effect of modulation of the particle size distributions in the direct solid analysis by total-reflection X-ray fluorescence / Spectrochim. Acta. Part B. 2018. Vol. 140. P. 76 – 83. DOI: 10.1016/j.sab.2017.12.007Sharanov P. Y., Volkov D. S., Alov N. V. Quantification of elements in copper-zinc ores at micro- and macro-levels by total reflection X-ray fluorescence and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry / Anal. Methods. 2019. Vol. 11. P. 3750 – 3756. DOI: 10.1039/C9AY01055FSharanov P. Y., Volkov D. S., Alov N. V. Quantification of elements in copper-zinc ores at micro- and macro-levels by total reflection X-ray fluorescence and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry / Anal. Methods. 2019. Vol. 11. P. 3750 – 3756. DOI: 10.1039/C9AY01055FШаранов П. Ю., Алов Н. В. Рентгенофлуоресцентный анализ с полным внешним отражением твердотельных объектов металлургической промышленности / Журн. аналит. химии. 2018. Т. 73. № 11. С. 868 – 876. DOI: 10.1134/S0044450218110129Sharanov P. Yu., Alov N. V. Total reflection X-ray fluorescence analysis of solid metallurgical samples / J. Anal. Chem. 2018. Vol. 73. N 11. P. 1085 – 1092. DOI: 10.1134/S1061934818110126Pashkova G. V., Zhilicheva A. N., Chubarov V. M., et al. Improvement of suspension-assisted total reflection X-ray fluorescence analysis of ores using wet grinding and empirical calibrations / Spectrochim. Acta. Part B. 2022. Vol. 198. 106549. DOI: 10.1016/j.sab.2022.106549Pashkova G. V., Zhilicheva A. N., Chubarov V. M., et al. Improvement of suspension-assisted total reflection X-ray fluorescence analysis of ores using wet grinding and empirical calibrations / Spectrochim. Acta. Part B. 2022. Vol. 198. 106549. DOI: 10.1016/j.sab.2022.106549Hubbard C. R., Snyder R. L. RIR — Measurement and Use in Quantitative XRD / Powder Diffr. 1988. Vol. 3. N 2. P. 74 – 77. DOI: 10.1017/S0885715600013257Hubbard C. R., Snyder R. L. RIR — Measurement and Use in Quantitative XRD / Powder Diffr. 1988. Vol. 3. N 2. P. 74 – 77. DOI: 10.1017/S0885715600013257Дюжиков О. А., Дистлер В. В., Струнин Б. М. и др. Геология и рудоностность Норильского района. 1988. — 279 с.Diuzhikov O. A., Distler V. V., Strunin B. M., et al. Geology and ore content of the Norilsk region. 1988. — 279 p. [in Russian].Смагунова А. Н., Карпукова О. М. Методы математической статистики в аналитической химии: учеб. пособие. — Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2008. —- 339 с.Smagunova A. N., Karpukova O. M. Methods of mathematical statistics in analytical chemistry. — Irkutsk, 2008. — 339 p. [in Russian].Unterumsberger R., Beckhoff B., Gross A., et al. A round robin test for total reflection X-ray fluorescence analysis using preselected and well characterized samples / J. Anal. At. Spectrom. 2021. Vol. 36. N 9. P. 1933 – 1945. DOI: 10.1039/D1JA00103EUnterumsberger R., Beckhoff B., Gross A., et al. A round robin test for total reflection X-ray fluorescence analysis using preselected and well characterized samples / J. Anal. At. Spectrom. 2021. Vol. 36. N 9. P. 1933 – 1945. DOI: 10.1039/D1JA00103E

The authors declare that there are no conflicts of interest present.