摘 要:改革開放后,我國采礦業及相關地質產業飛速發展,這對地質勘探工作提出越來越高的要求。巖石礦物分析是地質勘探工作的重要組成部分,也是礦物質分析的重要基礎。從分析的對象和原理來看,巖石礦物分析分為金屬礦物分析和非金屬礦物分析。只有嚴格按照巖石礦物分析的基本流程,才能準確了解礦物質的成分以及各組成成分的含量。這對于實現礦物質的優化利用,最大化實現其經濟價值和環境價值有著十分重要的意義。文章主要闡述了巖石礦物分析的基本流程以及注意事項,希望對巖石礦物質分析的工作者有一定的借鑒意義。
關鍵詞:巖石礦物分析;基本流程;化學元素
1 前言
巖石礦物是由地殼中的一種或多種化學元素所組成的自然聚合體,是地殼中各種地質作用的產物。巖石礦物分析是化學地質工作的主要內容之一,對整個地質工作有著基礎性和指導性作用。巖石礦物種類多樣,組成的元素有多種,元素的組成方式也有多種。巖石礦物分析主要是對巖石進行成分鑒定,明確這類巖石所含成分的種類和含量。巖石礦物種類具有多樣化的特點,表現在組成元素的種類多,元素的組成方式多種多樣。多樣化的特點增加了巖石礦物分析的復雜性,也就決定了我們做好巖石礦物質分析這一項工作的復雜性。我們只有了解掌握了這類信息,才能充分利用巖石礦物中所含的成分,不像以前一樣漏掉某些有用的成分,避免不必要的資源浪費,實現最大的經濟價值和環保價值。
2 巖石礦物分析的基本流程
巖石礦物的化學分析必須按照一定的要求和步驟進行,否則將會影響到巖石化學分析結果的精度和可靠性,影響采礦及相關地質勘探工作的開展。下面是巖石礦物分析的基本流程:
2.1 獲取加工試樣
巖石礦物分析基本流程的第一步也是最基礎的一步是獲取加工試樣。試樣就是巖石礦物進行化學分析的樣本材料。試樣獲取加工工作的原則就是采用最經濟、最有效的方法,把實驗室中的樣品進行破碎或縮合,制成有代表性的分析試樣,因為實驗室的承載量是有限的。我們需要注意的是,要對巖石進行多次粉碎和縮合(縮合仍采用最簡單的切喬特公式:Q=Kd2,Q為樣品最低可靠質量;單位千克;K根據巖石樣品特性確定的縮合系數;d為樣品中最大顆粒直徑,以毫米為單位),以達到規定所要求的粒度和細度。
試樣采取加工的方法是否科學合理,對于指導礦藏的勘探以及計算其儲量具有重要的影響,最終決定整個工程的施工價值。一般采用的方法有堆錐四分法、二分器法、方格法、割環法等。實驗室工作人員要根據巖石的具體情況采取適當的方法,避免對檢測結果產生不良的影響。
2.2 進行定性與半定量分析
為了避免盲目地對巖石進行檢測,在此階段我們要進行定性與半定量分析。主要目的就是快速度、低成本大致了解巖石的組成元素及各自具體的含量,起到指引方向的作用,精確度不是很高。
在選取了樣品之后,就要對樣品進行定性與半定量的分析。一般多采用化學多因素分析方法或發射光譜分析法。所謂發射光譜分析法是依據譜線的強度和譜線的出現情況與元素含量之間的變化關系而作出的一種判斷,不同的化學元素對于光譜的反射程度是不同的,高密度高含量的化學元素在經過譜線時,會產生較強的反射反應,而低密度低含量的化學元素在經過譜線時,會產生較弱的反射反應。所以根據這種反應我們就可以判斷出該巖石礦物中含有哪種元素,以及其含量的大致范圍。所謂化學多元素分析法,就是對光譜分析結果中顯示的礦樣中含量較高的元素進行定量分析,與光譜半定量分析的結果不同的是,這次得到的含量結果是該元素的準確含量,其具有一定的精確度。
定性工作是定量工作的基礎。發射光譜分析法主要是進行定性分析,化學多元素分析法主要是進行半定量分析,這兩種方法在運用時并不是獨立的,而是相互關聯的相互影響的,這兩項工作的結果為下一步開采提供準確的依據。
2.3 確定測定方法
隨著科學技術的不斷發展,對巖石礦物的分析要求和項目也越來越多,測定的難度變的越來越大。巖石中的化學元素都有自身匹配的測定方法,針對不同的化學元素我們需要具體分析。根據我們在實踐中的經驗,具體選擇哪一種測定方法,首先要參看第二步的定性與半定量分析。
實踐經驗告訴我們,對于試樣中含量較高的元素,一般采用重量法、容量法。因為這兩種方法可以直接根據元素的特性計算出該巖石礦物中主要化學元素的含量;對于試樣中含量較低的元素,一般采用比色法。這種方法可以根據化學元素的特性和實驗反省準確的判斷其含量,而通過質量測量和容量檢定得到的結果誤差就會變大。
其中更多的是運用重量法、容量法等方式對試樣品中含量較高的元素進行測定;而對于含量相對較少的元素主要是運用比色法進行測定。選用的測量方法要根據元素在樣品中含量不同而采取相應的測定方法,只有這樣,才能準確地測定待測元素的含量,避免出現于真實含量差別較大的結果。
2.4 制定測定方案
測定方法確定之后,就需要制定測定方案。這一環節既是一個復雜而又非常重要的步驟。關系著最終結果的精確度。因為方案的制定涉及到所有元素的測定以及各個元素的分離步驟、方法等。
為確保測定方案的高質量,首先我們需要成立專門小組,確定專業的負責人,其次組成人員需要具有豐富的實踐經驗和扎實的理論知識,從組織機構上保證方案的高質量;其次,綜合前期所得到的資料,充分考慮到巖石中各類化學元素的特性,要在方案設計階段不斷模擬和排演化學分析的實驗全過程,一旦出現不合理的現象,要及時分析和尋找原因,及時排除。在時間和條件允許的情況下,要盡可能設計多種方案,在比較之后從中選優。所選擇的方案最好是一個綜合性、可行性較強、經濟性的方案,也就是最好是同一稱樣在經過分解之后,就能夠分取溶液,將溶液分成若干份,進行每個組分的測定。
2.5 審查分析結果
整個巖石礦物分析的意義和價值最終體現在結果上,所以我們必須做好審查分析結果這一項重要的工作。我們知道,誤差是存在于任何實驗中的。即使測量方法再準確,測量技術再高端,誤差總會存在。審查分析結果的目的就是進一步發現問題與誤差,根據出現的問題對各種已經測量出來的結果進行重新的核查,保證測量分析的準確性,最大程度上縮小誤差。另外,我們審查分析的結果必須符合國家相關的規章制度的要求,如若不符合,將不會被采納到實際采礦工程以及巖石分析中。
同時,對結果的審查分析也是對整個巖石礦物分析流程的監督和評估。只要有一個環節出現問題,在最后的審查中都會暴露出來。對于暴露出來的問題應及時解決,以保證結果的合理性和可靠性。
3 結束語
綜上所述,巖石礦物的分析是整個地質工作的重要的組成部分,是實現我國經濟高速發展的重要物質基礎之一。鑒于巖石礦物分析在采礦行業中的重要位置,為保證得出精確的化學分析結果,我們必須結合相關的地質理論,按照獲取加工試樣-進行定性與半定量分析-確定測定方法-制定測定方案-審查分析結果這五個基本步驟,最大程度減少因為人的因素所造成的誤差。只有確保高質量、高精確度地完成巖石礦物分析,才能充分提取和利用巖石礦物中的有效成分,為我國的工業生產提供大量的原材料,帶動其他地質工程的發展,同時為我國建立起完整的工業體系提供保障。
參考文獻
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