礦山化驗室金分析結果精準度的提升路徑研究

曹年鳳

摘 要：礦山行業飛速發展背景下，如何更好地降低成本，提高效益，是礦山企業需要深入研究的課題。利用礦山化驗室的化驗分析，能夠實現對礦山中原料、水質乃至周邊環境的化驗，對礦場位置進行明確，在提高企業經濟效益和社會效益方面發揮著積極作用。本文集合具體案例，就礦山化驗室金分析結果精準度的提升路徑進行了研究，希望能夠為礦石開采提供一些幫助。

關鍵詞：礦山化驗室；金分析；結果精準度；提升路徑

中圖分類號：TD80 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）05-0191-02

我國西部地區某金礦在不斷的發展過程中，逐步形成了包括地質勘探、采礦、選礦和冶煉等功能在內的多元礦山結構。礦山化驗室的化驗分析結果能夠為礦山生產的所有環節提供參考，而分析結果的精準度則會對儲量計算、資源利用以及經濟效益考核等產生直接影響。如果分析結果與實際存在較大誤差，則可能會喪失對于生產的指導作用，對礦山的發展形成阻礙。因此，如何提升礦山化驗室金分析結果的精準度，是礦山企業需要重點關注的問題。

1 礦山化驗室概述

礦山化驗室一般與地質與采礦部門長或者選礦部門的化驗室屬于同一機構，僅僅是因為需要化驗的樣品數量眾多以及距離礦場較遠，在樣品運輸不便的情況下，于礦山區域單獨設置化驗室。礦山化驗室的基本任務與礦山存在密切關聯，如選礦廠水質、地質化驗、各種原料分析等，有時還需要就周邊環境進行考察，判斷是否適合進行礦場的建設。礦山化驗室在實際運行過程中，存在三個主要任務：（1）基本的分析，如針對原料、尾礦的定期基本分析及快速分析，以及對于內檢樣的不定期分析；（2）樣品分析，包括了生產勘探和采礦樣品分析，以及流程考察和試驗研究樣品分析，通常來講，這兩個分析會在礦山化驗室與采礦試驗室開展同一試驗室進行；（3）化驗分析，分析的對象包括粉塵、藥劑、水質等可能存在的有毒有害物體，分析周期具有不確定性。在條件允許的情況下，礦山化驗室應該盡可能與其他建筑分來，獨立設置，如果化驗室本身的規模不大，可以選擇平方建筑，中型乃至大型實驗室則應以樓房為主，細分為制樣間、天平間、高溫間、化學分析間、儀器分析間、洗手間等[1]。

2 礦山化驗室金分析結果精準度提升路徑

2.1 實驗分析

該礦山在進行金分析的過程中，采用的方法包括活性炭吸附-碘量法、活性炭吸附-原子吸收光譜法、火試金法等，為了避免操作誤差的影響，所有的方法在實施過程中都嚴格依照國家相關標準進行。對該金礦的礦石特征進行分析，發現其主要包含了石英、碳酸鹽礦物質以及絹云母、鈉長石，金礦全部為自然金，產出方式為包裹金和晶隙金，主要的載金礦物有石英、毒砂和黃鐵礦。日常分析環節，因為各種因素的影響，金分析結果的精準度不高，無論是內檢還是外檢，合格率都處于一個較低的水準[2]。

2.2 結果討論

對礦山化驗室金分析結果波動較大的原因進行分析，發現樣品加工方式，分析方法、是否焙燒、溶樣時間以及人員操作等都會影響結果的精準度，因此，想要保證分析結果準確可靠，需要從這些因素著眼，采取有效改進措施。

2.2.1 樣品加工

礦石中的金通常都是以自然金的狀態存在，其本身的嵌布缺乏均勻性，加上自身的延展性，樣品加工難度相對較大。礦山當前采用的加工方式，多是將礦石粗碎后進行縮分，縮分到100-200g左右，去除其中的粗粒，然后對縮分樣本更進一步進行細碎。不過，參照國家相關標準，金礦試樣在制備過程中，需要依照自然金在樣本中的粒度分布，對制樣流程進行明確，樣品的加工則應該包括分為粗碎、中碎和細碎三個不同的階段，而在加工過程中，首次縮分的粒度是關鍵所在，如果將中碎階段省去，在粗碎后直接進行縮分細碎，則制作出的樣品不具代表性，分析結果也會出現較大波動[3]。不僅如此，樣品加工粒度對于測定結果精準度的影響同樣不容忽視，選擇同一個樣品，將其加工成不同粒度，開展對比試驗，可以得到表1所示的結果。

可以看出，在樣品加工過程中，粒度越細，重現性越好，也就意味著精密度越高，當粒度達到相關規范的要求時，分析結果的相對標準誤差能夠被控制在允許范圍內[4]。

2.2.2 方法對比

分析方法對于分析結果的影響無需多言，對該金礦在金分析中采用的分析方法進行對比，可以明確，活性炭吸附-碘量法不需要復雜的儀器設備，操作簡單，一般礦山化驗室都可以使用，不過在實際操作中，滴定終點的判斷難度大，如果樣品中的鐵含量較高，則會引發較大的人為誤差；活性炭吸附-原子吸收光譜法能夠較為準確地對樣品中金的含量進行測定，不過在面對一些含量較高、成分復雜且處理難度大的精粉樣品時，分析結果的精準度無法得到保障；火試金法的具備較好的取樣代表性以及較廣的適用性，結果的準確度也可以得到保證，是現階段貴金屬檢測分析中比較常見的手段，但是在實際應用中，同樣存在著工作環境差、使用成本高等問題，很難將其作為大批量樣品的常規分析手段。對比上述三種方法，從提升分析結果精準度的角度，可以將活性炭吸附-原子吸收光譜法作為日常分析方法，針對地質樣品和生產流程樣品進行分析，對于一些難以處理的金精粉，可以采用火試金法，開展金精礦、合質金以及樣品抽查對比樣等的分析工作。在金分析中，采用恰當的分析方法，能夠促進分析結果精準度的提高[5]。

2.2.3 樣品焙燒

在進行溶樣處理前，是否進行焙燒，也會對測定結果產生直接影響。一般情況下，含金礦物會與硫化物共生，采集到的部分樣品也會含有有機物、碳等元素，而這些物質都可能會對樣品溶解的效果造成影響。在利用王水對樣品進行溶解時，被上述物質包裹的金并不能全部分解，單質硫和游離碳的析出也會對金形成吸附，使得分析結果較實際結果更低?；诖?，在開展溶樣處理前，可以增加樣品焙燒的環節，通過焙燒的方式來去除其中存在的硫、砷和碳等雜質，使得在其包裹下的金可以裸露出來，提升溶解效率的同時，也可以消除吸附干擾[6]。樣品焙燒過程中，焙燒溫度和焙燒時間都會直接影響分析結果，而從該金礦的礦石性質出發，技術人員應該選擇恰當的焙燒方法。考慮到礦樣中的載金礦物以毒砂、黃鐵礦和石英為主，砷含量高，如果直接采用高溫焙燒的方式，砷可能會與金發生反應，生成沸點相對較低的砷金合金，在高溫下揮發，導致分析結果較實際情況偏低。對此，可以選擇二段焙燒法，簡單來講，就是分兩次進行焙燒，第一次從室溫提升到450℃，保持330min，確保樣品中的砷化物有足夠的時間分解揮發，第二次則繼續加熱到700℃，保持1-2h，徹底去除樣品中的硫、砷和碳。實踐證明，二段焙燒法具備良好的除砷除硫效果，能夠確保帶標測定結果的準確性。

2.2.4 溶樣時間

當樣品粒度相同時，溶樣時間對于金分析結果的影響較大，為了研究溶樣時間長短與金分析結果之間的關系，取標準樣品，以不同溶樣時間來對樣品回收率進行測定[7]，結果如表2所示。

結合表2可以看出，溶樣時間的長短對于樣品分析結果影響十分明顯，在加熱時間達到50min時，樣品基本都可以完全溶解，即便繼續加熱至60min，所得分析結果也不會出現很大變化。而當溶解時間較短時，測定回收率較低，說明此時樣品未能完全溶解。

2.2.5 人員操作

人員操作的是否標準，也會對金分析結果的準確性產生不容忽視的影響，相關規范指出，操作標準化主要強調分析操作過程中的重復性、簡便性和科學性，而運用相對標準偏差，則可以對分析結果的準確性進行衡量。在化驗分析工作中，化驗人員的嚴謹性和精細化程度是其最為突出的特點，礦山化驗室可以從礦山的實際情況出發，編制完善細致的操作規程以及作業指導書，對化驗分析中的細節以及每一個步驟的要求進行明確。金分析的操作流程復雜，耗時較長，任何一個環節出現問題，都會造成分析結果準確性的下降，因此，需要對人員操作進行明確，要求其在所有環節都可以實現規范化標準化操作，減少人為失誤問題，才能獲得更加準確的分析結果。在該金礦中，經過數年的標準化操作后，化驗室操作人員的專業素質得到了顯著提高，分析結果比對RSD實現了大幅提升，內檢和外檢的合格率從原本的90%上升到了95%以上。

3 結語

總而言之，在礦山化驗室金分析過程中，存在很多可能對分析結果精準度造成影響的因素，想要提升分析結果的準確性，就必須從這些影響因素著眼進行分析。在樣品加工環節，應該切實保證取樣的均勻性，選擇正確的加工方法，將樣品的加工粒度控制在一定范圍內，對于性質不同的樣品，則需要選擇不同的分析方法，若樣品中含有硫、砷、碳等元素，需要在溶樣前先進行焙燒，去除雜質干擾，配合標準化的人員操作，能夠有效減少誤差的存在，提升金分析結果準確性的提高。

參考文獻

[1] 蘇日格勒.淺談礦山化驗室危險化學藥品管理方法[J].世界有色金屬，2017（17）：239-240.

[2] 王文民，吳立毅，趙小霞.淺談多金屬礦山化驗室管理[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2017（8）：3-4.

[3] 吳豐德，馬世珍.某機務段化驗室局部通風凈化系統效果評價分析[J].鐵路節能環保與安全衛生，2017（3）：155-157.

[4] 王永生.試論如何提高礦山化驗室金分析結果的準確性[J].新疆有色金屬，2016，39（6）：51-52.

[5] 張雪川.關于礦山化驗室設計的分析[J].化工管理，2015（30）：205.

[6] 張丕慧.關于礦山化驗室設計的分析[J].化學工程與裝備，2015（3）：225-227.

[7] 宋亞利.鋼鐵廠化驗室建設及設計方案分析[J].中國新技術新產品，2015（1）：34.