巖石礦物中硅酸鹽分析鑒定方法探討

■王培力

（新疆地礦局第七地質大隊 新疆烏蘇 833000）

巖石礦物中硅酸鹽分析鑒定方法探討

■王培力

（新疆地礦局第七地質大隊 新疆烏蘇 833000）

地質實驗室巖礦分析鑒定在地質工作中起著至關重要的作用，它是地質工作開展前的基礎工作。對硅酸鹽的性能加以研究和利用，可以開發出大量的可用原料來服務于我們的工業生產，不僅可以緩解當前工業原料緊缺的現狀，還有利于新型工業產品的研發。文章首先分析了巖石分析鑒定的意義，然后對常用的硅酸鹽快速分析系統進行了介紹，并結合目前應用較為廣泛且分析效果較好的微波消解法，對巖石礦物中的硅酸鹽的化學分析方法進行了研究。

地質實驗室硅酸鹽分析鑒定方案選擇

1 硅酸鹽概述

硅酸鹽并不是某一種單純的花和物，而是巖石礦物的一個重要的組成部分，其代表的是一類化合物，指的就是硅(Si)、氧(O)與其他幾種化學元素(主要包括Al、Fe、Mg、K以及Ca等元素)結合而成的一種化合物的總稱。從化學性質上看，硅酸鹽種類較多且多數熔點較高，同時性質十分穩定，這些特征都有利于硅酸鹽應用于工業生產當中，就目前來看，一部分硅酸鹽的成品已經被廣泛地應用于工業、科研以及實際的生活之中，其發展前景也是非常廣闊的。

2 巖石礦物中硅酸鹽分析的意義

硅酸鹽無論從性質還是其分布形式上講，都對工業生產有著非常重要的意義，做好硅酸鹽的開采工作可以有效的推動相關產業的發展，而合理開采的前提就是對巖石和礦物的試樣進行精確的化學分析檢測。硅酸鹽在地質成分中的含量是非常高的，總體儲量也是非常大的。制定合理的開采計劃的前提就是要全面了解該地區內的硅酸鹽的分布狀況。我們對其進行開采前，必須要做好相關的成分檢定工作，才能保證開采出的原料可以被有效的利用。

3 巖石礦物中硅酸鹽快速分析系統

3.1 堿熔快速分析系統

堿熔快速分析系統是以32CONa、22ONa或NaOH等堿性溶劑與試樣混合，在高溫下熔融分解，熔融物一熱水提取后用鹽酸酸化，不必進過復雜的分離手續，即可直接分液進行硅、錳、鈣、鎂、磷的測定。

3.2 酸溶快速分析系統

酸溶快速分析系統主要原理是將試樣在鉑坩堝或四氟乙烯燒杯中用HF或HF—HCIO4、HF—H2SO4分解，驅除HF，制成鹽酸、硝酸或鹽酸—硼酸溶液。硅可用硅鉬藍光度法，氟硅酸鉀滴定法測定；鋁可用EDTA滴定法、原子吸收法、分光光度法測定；鐵，鈣，鎂常用EDTA滴定法、原子吸收分光光度法測定；錳多用分光光度法、原子吸收分光光度法測定；鈦和磷多用光度法，鈉和鉀多用火焰光度法、原子吸收光度法測定。

3.3 鋰鹽熔融分解快速分析系統

鋰鹽熔融分解快速分析系統的方法主要是在熱解石墨坩堝或用石墨粉做內襯的瓷坩堝中用偏鋰酸鋰、碳酸鋰—硼酸酐（8:1）或四硼酸鋰于850～900Co熔融分解試樣，熔塊經鹽酸提取后以CTMAB凝聚重量法測定硅，以EDTA滴定法測定鋁，二安替比林甲烷法和磷鉬藍光度法分別測定鈦和磷，原子吸收光度法測定鈦、鈣、錳、鎂、鉀、鈉。

4 巖石礦物中硅酸鹽的分析

目前，巖石中硅酸鹽的分析主要采用快速分析流程進行測定與分析，下文以堿熔快速分析系統分析為例進行研究。

4.1 試樣的選取

硅酸鹽礦物所需要測量的元素比較多，因此進行分析的速度比較慢，為了加快試樣分析的速度并減少試樣的用量，通常選取同一試樣，并對試樣進行分離、分解或者掩蔽等手段，以消除干擾元素對所測結果的影響，從而連貫、系統地對數個元素進行依次測定。由于對硅酸鹽的分析是以重量法為基礎的，一次取樣就對二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鎂和氧化鈣等項目進行測定。分析過程主要包括如下幾個主要步驟：分解試樣、分離和測定二氧化硅、沉淀和測定二三氧化物、沉淀和測定草酸鈣以及沉淀和測定硅酸銨鎂。

4.2 定性分析

在對硅酸鹽巖礦進行相應的加工處理之后，需要對其進行定性和半定量分析，其根本目的在于進一步了解并熟悉巖礦樣品中所包含的各種元素，并在此基礎上了解這些元素在組合的過程中各自的含量及其所占的比率。同時，當定性分析完成之后，還應當結合地質工作的具體要求以及實驗室的工作環境，為所有待測試的元素選擇最合適的測試方法，并在確定測試方法后，采取與之相應的防護措施。

4.3 具體的分析方法

堿熔快速分析系統第一次稱樣為0.5克，然后加入碳酸鈉并放在鉑坩堝中進行熔融。在完成熔融之后，再用鹽酸進行提取至濕鹽狀動物膠凝聚過濾，沉淀出二氧化硅。第一次取0.5克試樣，將試樣中加入碳酸鈉，然后放在鉑坩堝中進行熔融，然后利用鹽酸將蒸至濕鹽狀的動物膠加以提取，使其凝聚并進行過濾，從而將二氧化硅從中沉淀出來，并分別將250毫升的實驗濕鹽加入不同的試劑中以對元素進行提取，并在溶液中加入25毫升的EDTA以連續滴定出三氧化二鐵以及氧化鈣、氧化錳，可以采用差減法來分離氧化鈣和氧化錳，并采用比色法利用25毫升的過氧化水將二氧化鈦析出，同時采用差減法將三氧化二鐵進行分離，然后用25毫升的磷礬銅黃將五氧化二磷利用比色法進行分離。第二次稱取0.1克試劑，并在其中加入硫酸和氟化氫進行分解，并將亞硝酸鹽溶液加入其中，利用火焰光度法將氧化鈉和氧化鉀分離出來。

5 結語

通過對巖石中硅酸鹽鑒定分析試驗方法的分析，歸納出測定硅酸鹽中二氧化硅含量的方法實質是使樣品和堿性熔劑共同熔融，硅酸鹽分解生成可溶性鈉鹽及金屬的碳酸鹽，以水及鹽酸溶解，蒸干、脫水后，在特定濃度的鹽酸溶液中加入動物凝膠進行沉淀。然后，過濾、洗滌、灼燒至恒重，獲得純凈二氧化硅。堿熔快速分析法在巖石礦物中的分析檢定有著極大的應用優勢，無論是檢測精度還是檢測效率都較傳統的檢測方法有了很大的提高，是一種更加合適的新型巖石礦物中的硅酸鹽檢測方法，可以被廣泛的用于工業開采前的分析試驗中。

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P5[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-277-1