礦石的化學(xué)取樣與化學(xué)分析

摘 要：在礦床勘探工作中，礦石的化學(xué)取樣和化學(xué)分析是一項非常重要的基礎(chǔ)工作，通過對取定的樣品進行化學(xué)分析，其目的是研究與評定礦石的質(zhì)量，礦石加工及礦體開發(fā)技術(shù)條件，為礦體的圈定，儲量計算及采礦選礦等提供資料依據(jù)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)取樣化學(xué)分析；礦石；樣品；方法

化學(xué)取樣也稱為普通取樣，是采集有代表性的巖石樣品，并對它們進行相應(yīng)的化學(xué)分析，測定出樣品中的化學(xué)成分及其含量，確定礦石中的主要成分、伴生有益成分、有害雜質(zhì)的種類、數(shù)量，及其礦石化學(xué)物質(zhì)的分布狀態(tài)和分布規(guī)律，進而推斷出相鄰礦石的成分含量。

一、礦石的取樣

勘探工作中的首要作業(yè)是采樣。通過對采集樣品的化學(xué)分析可以確定礦石中的主要成分，評價礦床儲量和工業(yè)價值的可靠性。所以在對礦石取樣時一定要保證樣品的可靠性。否則會因取樣的不準(zhǔn)確而喪失了取樣工作的全部意義。因此，我們在勘探工作中對礦石進行取樣時應(yīng)遵循以下原則：①在勘探中先對所選的地區(qū)進行其地質(zhì)特點的研究，然后通過實驗證實其有足夠可靠性后，再做出選擇和確定，同時還要兼顧取樣的效率和開采的經(jīng)濟效益，嚴(yán)禁選擇性采樣。②取樣間距要保持相對一致的原則，不能有大有小，這樣更能得出正確可靠的取樣結(jié)果。③取樣應(yīng)該遵循礦體研究的完整性、整體性的原則，樣品必須沿礦化變化性最大的方向采取，對于沒有明顯邊界線的礦體，要在穿過礦化帶的整個勘察工程上取樣。④對于不同類型、品級的礦石與夾石，應(yīng)根據(jù)其厚度與工業(yè)指標(biāo)，逐一連續(xù)的進行分段采樣，以滿足開采信息的需要。在工程中常見的取樣方法有鉆探取樣，自然露頭與坑探工程中取樣。

1.鉆探取樣。鉆探取樣的方法多采用于鉆探工程質(zhì)量符合要求的工程中。巖石鉆孔的巖心取樣，對于口徑者較大的巖石常采用劈半法，即沿巖心軸面用機器劈開成相同的兩部分，一半作為樣品，一半保存下來可以作為替補或留為它用。在巖心取樣時應(yīng)注意以下問題：①巖心取樣率應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的要求，礦體及其頂?shù)装?～5m內(nèi)的沿礦心采取率不低于80%，當(dāng)厚礦體巖心采取率連續(xù)5m低于要求時，要停止取樣。②根據(jù)礦體不同的特點采用分回次取樣，當(dāng)所要取樣的礦體很厚，礦化均勻，巖心收取率差別不大時，可將相鄰回次樣品合并成為一個樣品，若礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，應(yīng)連續(xù)分段采樣。

2.自然露頭與坑探工程中取樣。常用的采樣方法有刻槽法、剝層法、打眼法、方格法、揀塊法和全巷法。①刻槽法一般是沿礦體厚度方向按一定斷面規(guī)格和長度刻鑿一條長槽，并把槽中鑿下的全部礦石作為樣品。②剝層法是連續(xù)或間隔的均勻的在礦體上剝下一薄層礦石作為樣品的采集方法，剝層法一般用于礦化極不均勻，有用礦物顆粒粗大，用其它采樣方法不能獲得可靠結(jié)果的礦床。③方格法是在礦體中露部分劃分一定網(wǎng)格，然后在網(wǎng)格各交點上均勻的鑿取一定數(shù)量和大小一致的礦石塊，將其合并成一個樣品的采樣方法。該法常用于礦化比較均勻、礦體厚度較大的礦體取樣。④揀塊法是將繩網(wǎng)鋪在礦石堆上，從每個網(wǎng)格中揀取塊度大致相等的小塊礦石碎塊，合并成一個樣品的采樣方法，該方法簡單功效高。⑤打眼法是在坑道掘進過程中用一定設(shè)備收集鉆鑿炮眼所產(chǎn)生的巖礦粉、泥作為樣品的采樣方法。⑥全巷法是坑道在礦體內(nèi)掘進時隨即將一定長度內(nèi)采出的全部礦石作為樣品的取樣方法。

二、化學(xué)分析

化學(xué)分析可以測定礦石中的化學(xué)組成成分及各自所占的比例，是研究和分析礦石結(jié)構(gòu)最基本的方法。通過各組分的化學(xué)分析，其結(jié)果可用于圈定礦體、計算礦石儲量、評價礦石質(zhì)量和提取某一稀有的化學(xué)物質(zhì)，用于工業(yè)及冶金頁的發(fā)展。采用化學(xué)分析法測定礦石的質(zhì)量雖然靈敏度低，但測量精度高，只需樣品50～100g即可。根據(jù)對礦石分析的目的和要求劃分，化學(xué)分析可分為全分析、普通分析、組合分析及物相分析。

1.全分析。全分析就是全面了解礦石各類型中所含的全部化學(xué)成分與含量及其所占的比例。一般要求分析結(jié)果之總和應(yīng)接近100%。全分析之前，一般先做光譜全分析，除痕跡元素外，其它元素都應(yīng)作為全分析的項目。由于全分析費工費錢，一般每種礦石類型或品級做一到兩個。全分析最好在勘察的初期進行，以便全面了解礦石的種類成分及含量，指導(dǎo)勘察工作。

2.普通分析。普通分析的目的是了解礦石中主要有用組分的含量，當(dāng)其他有用組分達到工業(yè)要求時，也應(yīng)列入基本分析項目，以作為圈定礦體、計算儲量之用，因此必須系統(tǒng)的對每個樣品都要進行分析。

3.組合分析。組合分析的目的是系統(tǒng)了解礦石中伴生有益組分和有害雜質(zhì)的含量及分布狀況，以便計算伴生有益組分的儲量及了解有害雜質(zhì)對礦石質(zhì)量的影響。組合分析的項目根據(jù)全分析或多元素分析的結(jié)果確定。樣品組合時必須遵循的原則按各樣品的原始質(zhì)量或取樣長度成比例的組合；必須是礦石類型、礦石品級相同時才能組合；原始樣品的取樣方法應(yīng)相同。

4.物相分析。物相分析的目的是查明有用組分在礦床自然分帶礦石中的賦存狀態(tài)和礦物相，以區(qū)分不同的礦石類型。物相分析樣品的采集是根據(jù)對礦石的礦物學(xué)研究結(jié)果，在兩類礦石的分界處附近專門采取，也可利用組合樣。采樣與分析必須及時進行，以免樣品被氧化影響分析質(zhì)量。

根據(jù)探采結(jié)合和保護環(huán)境的原則，無論是在礦床地質(zhì)勘查，還是在礦山開發(fā)勘探階段，對化學(xué)分析所取得的資料信息的重新發(fā)掘和利用，勘查人員最具優(yōu)勢和機會，也應(yīng)當(dāng)在新形勢下，在找礦增儲、充分合理利用礦產(chǎn)資源和環(huán)境保護等方面，應(yīng)該也能夠做出驚世駭俗的成就。

我們在平常的巖礦測試工作中，要把化學(xué)取樣和化學(xué)分析緊密的聯(lián)系起來，在取樣的基礎(chǔ)上，根據(jù)化學(xué)分析的方法，逐一測定出礦石中化學(xué)元素的種類及含量，及提取出生活生產(chǎn)中必要的而儲量稀少的礦物質(zhì)，為工業(yè)發(fā)展提供便捷的途徑。作為化學(xué)分析的工作人員，我們要加強對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，在不斷的研究中總結(jié)出更多的化學(xué)分析方法，為我國的礦石的化學(xué)分析做出更大的貢獻。

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作者簡介：賀馳（1984-），男，現(xiàn)在遼寧省核工業(yè)地質(zhì)局二四一大隊工作。