矿石的化学取样与化学分析

摘 要：在矿床勘探工作中，矿石的化学取样和化学分析是一项非常重要的基础工作，通过对取定的样品进行化学分析，其目的是研究与评定矿石的质量，矿石加工及矿体开发技术条件，为矿体的圈定，储量计算及采矿选矿等提供资料依据。

关键词：化学取样化学分析；矿石；样品；方法

化学取样也称为普通取样，是采集有代表性的岩石样品，并对它们进行相应的化学分析，测定出样品中的化学成分及其含量，确定矿石中的主要成分、伴生有益成分、有害杂质的种类、数量，及其矿石化学物质的分布状态和分布规律，进而推断出相邻矿石的成分含量。

一、矿石的取样

勘探工作中的首要作业是采样。通过对采集样品的化学分析可以确定矿石中的主要成分，评价矿床储量和工业价值的可靠性。所以在对矿石取样时一定要保证样品的可靠性。否则会因取样的不准确而丧失了取样工作的全部意义。因此，我们在勘探工作中对矿石进行取样时应遵循以下原则：①在勘探中先对所选的地区进行其地质特点的研究，然后通过实验证实其有足够可靠性后，再做出选择和确定，同时还要兼顾取样的效率和开采的经济效益，严禁选择性采样。②取样间距要保持相对一致的原则，不能有大有小，这样更能得出正确可靠的取样结果。③取样应该遵循矿体研究的完整性、整体性的原则，样品必须沿矿化变化性最大的方向采取，对于没有明显边界线的矿体，要在穿过矿化带的整个勘察工程上取样。④对于不同类型、品级的矿石与夹石，应根据其厚度与工业指标，逐一连续的进行分段采样，以满足开采信息的需要。在工程中常见的取样方法有钻探取样，自然露头与坑探工程中取样。

1.钻探取样。钻探取样的方法多采用于钻探工程质量符合要求的工程中。岩石钻孔的岩心取样，对于口径者较大的岩石常采用劈半法，即沿岩心轴面用机器劈开成相同的两部分，一半作为样品，一半保存下来可以作为替补或留为它用。在岩心取样时应注意以下问题：①岩心取样率应严格执行规定的要求，矿体及其顶底板3～5m内的沿矿心采取率不低于80%，当厚矿体岩心采取率连续5m低于要求时，要停止取样。②根据矿体不同的特点采用分回次取样，当所要取样的矿体很厚，矿化均匀，岩心收取率差别不大时，可将相邻回次样品合并成为一个样品，若矿体内部结构复杂时，应连续分段采样。

2.自然露头与坑探工程中取样。常用的采样方法有刻槽法、剥层法、打眼法、方格法、拣块法和全巷法。①刻槽法一般是沿矿体厚度方向按一定断面规格和长度刻凿一条长槽，并把槽中凿下的全部矿石作为样品。②剥层法是连续或间隔的均匀的在矿体上剥下一薄层矿石作为样品的采集方法，剥层法一般用于矿化极不均匀，有用矿物颗粒粗大，用其它采样方法不能获得可靠结果的矿床。③方格法是在矿体中露部分划分一定网格，然后在网格各交点上均匀的凿取一定数量和大小一致的矿石块，将其合并成一个样品的采样方法。该法常用于矿化比较均匀、矿体厚度较大的矿体取样。④拣块法是将绳网铺在矿石堆上，从每个网格中拣取块度大致相等的小块矿石碎块，合并成一个样品的采样方法，该方法简单功效高。⑤打眼法是在坑道掘进过程中用一定设备收集钻凿炮眼所产生的岩矿粉、泥作为样品的采样方法。⑥全巷法是坑道在矿体内掘进时随即将一定长度内采出的全部矿石作为样品的取样方法。

二、化学分析

化学分析可以测定矿石中的化学组成成分及各自所占的比例，是研究和分析矿石结构最基本的方法。通过各组分的化学分析，其结果可用于圈定矿体、计算矿石储量、评价矿石质量和提取某一稀有的化学物质，用于工业及冶金页的发展。采用化学分析法测定矿石的质量虽然灵敏度低，但测量精度高，只需样品50～100g即可。根据对矿石分析的目的和要求划分，化学分析可分为全分析、普通分析、组合分析及物相分析。

1.全分析。全分析就是全面了解矿石各类型中所含的全部化学成分与含量及其所占的比例。一般要求分析结果之总和应接近100%。全分析之前，一般先做光谱全分析，除痕迹元素外，其它元素都应作为全分析的项目。由于全分析费工费钱，一般每种矿石类型或品级做一到两个。全分析最好在勘察的初期进行，以便全面了解矿石的种类成分及含量，指导勘察工作。

2.普通分析。普通分析的目的是了解矿石中主要有用组分的含量，当其他有用组分达到工业要求时，也应列入基本分析项目，以作为圈定矿体、计算储量之用，因此必须系统的对每个样品都要进行分析。

3.组合分析。组合分析的目的是系统了解矿石中伴生有益组分和有害杂质的含量及分布状况，以便计算伴生有益组分的储量及了解有害杂质对矿石质量的影响。组合分析的项目根据全分析或多元素分析的结果确定。样品组合时必须遵循的原则按各样品的原始质量或取样长度成比例的组合；必须是矿石类型、矿石品级相同时才能组合；原始样品的取样方法应相同。

4.物相分析。物相分析的目的是查明有用组分在矿床自然分带矿石中的赋存状态和矿物相，以区分不同的矿石类型。物相分析样品的采集是根据对矿石的矿物学研究结果，在两类矿石的分界处附近专门采取，也可利用组合样。采样与分析必须及时进行，以免样品被氧化影响分析质量。

根据探采结合和保护环境的原则，无论是在矿床地质勘查，还是在矿山开发勘探阶段，对化学分析所取得的资料信息的重新发掘和利用，勘查人员最具优势和机会，也应当在新形势下，在找矿增储、充分合理利用矿产资源和环境保护等方面，应该也能够做出惊世骇俗的成就。

我们在平常的岩矿测试工作中，要把化学取样和化学分析紧密的联系起来，在取样的基础上，根据化学分析的方法，逐一测定出矿石中化学元素的种类及含量，及提取出生活生产中必要的而储量稀少的矿物质，为工业发展提供便捷的途径。作为化学分析的工作人员，我们要加强对专业知识的学习，在不断的研究中总结出更多的化学分析方法，为我国的矿石的化学分析做出更大的贡献。

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作者简介：贺驰（1984-），男，现在辽宁省核工业地质局二四一大队工作。