岩矿的成分测定与分析

马青兰

摘 要： 岩矿主要是由化学元素构成的，它本身就包含了多种天然存在的化学元素，因此岩矿的成分测定与分析，对我们科学合理的分析化学，并将其更好地应用于实际来说意义重大。近年来，随着采矿业的快速发展，我国的地质分析工作也获得了较好的发展。本文首先简单阐述了目前我国岩矿成分测定与分析的基本流程，然后指出了几种常见测定岩矿成分的方法，最后，对目前我国常见岩矿的成分测定与分析进行了深入探讨。

关键词： 岩矿； 成分； 测定； 分析

岩矿的成分测定与分析是我国地质工作中一个非常重要的组成部分，它是以天然矿产为主要研究对象，通过利用先进的技术手段，对矿物岩石中的成分在不同赋存状态下的含量及其化学组成进行有效的测定与分析。我们对岩石成分的测定和分析工作，不仅对地质工作和矿山的开采来说意义重大，而且可以有效促进我国的现代化建设工作。所以相关技术部门要加强对岩矿成分测定的分析工作。

1. 岩矿成分测定与分析的基本流程

1.1 试样的加工及制作

试样的加工主要是指在岩矿成分的测定和分析过程中，由于岩矿的数量较大，导致在对检测的对象和样本进行选取时，一般只需要几克的检测对象和样本就可以达到我们的要求。在对试样的加工制作过程中，一般采用有效而又经济的方法，将样品粉碎到一定得细度，来确保其可以更好地代表整个岩矿的性质。由于试样的加工制作直接影响整个测定和分析的结果，所以相关工作人员必须高度重视。

1.2 进行半定量及定性分析

半定量和定性分析主要是指在对岩矿的成分测定及分析过程中，对所选样本的基本化学成分结构及各个元素的基本性质进行充分分析，目的就是为了了解试样中含有的各种元素种类及其比率，还有大致的含量情况。通常采用半发射光谱分析法和化学分析法进行半定量及定性分析。

1.3 测定方法的选择

测定方法的选择主要是指在对岩矿的成分测定过程中，要根据不同岩矿的基本性质来选择不同的测定方法。由于岩石矿物成分中往往含有多种元素，而各个不同的元素又有不同的测定方法。测定方法主要是通过半定量和半定性的分析结果而选择确定的，并努力确保可以选出最佳的测定方法。首先，要根据岩矿内的基本元素进行合理选择，一般采用容量法、重量法对试样中含量比较高的待测元素进行必要的测试，采用仪器分析法和比色法对试样中含量比较低的元素进行测试。

1.4 拟定分析方案

分析方案主要是对岩矿成分测定和分析的基本计划和步骤，是对岩矿成分测定流程上的基本规划。在拟定方案时应注意：（1）拟定分析方案前，要排除各种干扰方式；（2）要对试样的具体元素的分解加强重视；（3）要将上述干扰元素的消除方法、试样的分解方法与具体的测定方法三者结合起来，确保其成为一个相互制约、相互影响的整体。拟定分析方案是一个复杂而又重要的环节，因此对相关人员的实践经验和理论知识有更高的要求。在拟定分析方案的过程中，要事先综合所有的影响因素，再对现有的方案和技术进行反复推论，确保最后可以形成一个最佳的方案为止。

1.5 审查分析

审查分析主要是指在具体的测定实验进行之前，必须要严格按照国家的相关技术和标准规范进行审查分析，确保现有的测定方案具有科学性和可行性，一旦分析方案没有审查通过，是禁止被采用的，这就需要进一步发现问题，并及时进行改正，从而确保可以有效地保证其质量。

2. 常见矿岩成分的分析方法

我国常见矿岩成分的分析方法较多，相关技术人员和工作人员要根据岩矿的具体特点，选择合适的分析方法。

2.1 容量法和重量法

我们在对岩矿中含量很高的常量组分进行测定时，一般采用容量法和重量法。目前已知的许多报道中，都曾经采用过这两种方法对岩矿中的常量组成进行测定和分析。如，孟亚东等人使用EDTA络合滴定法对铝铁矿石中的Al2O3的含量进行测定，并重点对氟化钾的使用量和煮沸时间对Al2O3测定结果的影响进行了探讨。其中还提到使用草酸钠-KMnO4反滴定法快速测定锰矿石中的MnO2，以及使用自动光度滴定法测定萤石中的Ca含量。

2.2 光度法

近几年来，关于使用光度法来分析岩矿中金属含量的论文正在减少，关于使用新试剂和新方法对岩矿进行检测的报道也很少，仅有部分文章介绍了关于岩矿成分的测定。如涂常青等人通过大量的研究发现，使用钛铁试剂作为显示剂，能够确保在同一份溶液中于560nm处和380nm处分别连续测定岩矿中的Fe和Ti金属的含量。

2.3 原子光谱分析法

在岩矿分析方面最为重要的分析方法就是原子光谱法，它长期保持着较为平稳的发展趋势。目前电感耦合等离子体发射光谱法处于比较优势的地位，相关报道也很多。

2.4 电化学分析法

在实际中使用电化学分析法对岩矿的成分进行测定的研究尚不多。目前一些作者采用催化极谱法对W和Mo的测定方法进行了有效改进，还运用该方法对土壤和化探样品进行测定。如李功顺等人通过使用过氧化钠熔融试样，再使用硝酸溶液对熔块进行提取，还要加入CTMAB凝聚硅胶，等待过滤之后，通过使用TBP萃淋树脂对富集U和Th进行分离，在含0.02g/L四丁基碘化铵-4g/L铜铁试剂、pH5的乙酸-乙酸钠极谱测定体系中还可以同时测定U和Th。

2.5 电感耦合等离子质谱法

我国岩矿的相关研究人员都比较关注通过ICP-MS法对岩矿进行有效的测定和分析。如宋丽华等人通过对GFAAS和ICP-MS进行比较、分析，对地质样本中微量金的特点进行有效测定，虽然两种方法的检出限和精密度不存在相关的显著差异，但是ICP-MS的标准曲线有比较宽的線性范围，且具有重现性好、测定速度快的优点。

2.6 质量控制及标准物质、标准方法

目前我国在岩矿的标准物质研究领域主要有：汪斌等人关于2001年以来我国标准物质的实际发展状况、曹宏燕等人关于冶金材料的分析方法和研究进展，并对分析方法的各项标准进行了修订，最后还提出了较好的建议。

3. 对于常见岩矿的成分测定与分析

3.1 硅酸盐岩石

在我国目前的地质监测过程中，硅酸盐是较为常见的一种岩矿类型，它在我国的分布范围较廣，种类也较多，在一定程度上增加硅酸盐的测试难度。因此在对硅酸盐岩石进行测定时，必须要努力缩短检测时间，同时要尽量减少对各种化学试剂的使用。我们一般采用试样分离、分解及掩蔽等手段，对各个级别进行有效的依次测定，确保可以有效地消除相关干扰元素的影响。例如，对二氧化硅的测定方法最常用的是蒸干脱水重量法。主要的操作步骤为：（1）对待测定的试样进行熔融；（2）用事先准备好的盐酸来进行分解；（3）利用动物胶才对其进行重新凝聚，再用氢氟酸进行沉淀处理。而我们对于三氧化二铝的测定方法，主要的操作步骤为：（1）往溶液中加入过量的EDTA标准溶液；（2）对溶液的pH值进行合理调节，确保其可以达到我们所要求的范围；（3）将反应之后所剩下的EDTA标准溶液利用锌盐滴定；（4）合理计算出铝的含量。

3.2 石英岩

对石英岩的测定分析主要是对SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO等的测定分析。例如，我们对于二氧化硅的测定方法主要是通过采用重量法来进行测定。我们通过使用硫酸和氢氟酸处理经灼烧之后的样品，以便二氧化硅可以转化为四氟化硅而最终挥发掉；我们对于三氧化二铁的测定分析主要是用焦硫酸钾熔融那些经过氢氟酸和硝酸处理之后的残渣，同时也要使用盐酸来进行浸渍，再把磺基水杨酸加入，在经过相关处理之后，可以进行光电比色测定分析。

3.3 铜矿

我们对铜的测定分析主要是对铜、钼、二氧化硅、三氧化铝、氧化钙、氧化镁等的测定分析。例如对铜矿中铜的测定分析主要是采用容量法或是比色法进行测定；而对钼的测定分析，先通过采用碳酸钠—氧化钠来对样品进行熔融，之后再用水浸取，确保在酸性溶液的条件下，有效保障硫氰酸钾和五价的钼可以充分发生反应，最终可以生成琥珀色的络合物，然后我们可利用硫氰酸钼来进行比色测定分析。

4. 结束语

我国是一个资源大国，有许多丰富的矿产资源，它们为我国经济的快速发展奠定了坚实的物质基础。因此我们要做好岩矿的成分测定与分析工作，根据地质背景、矿物组成的不同，选择科学合理的测定方法，同时也要不断运用新技术、新工艺，来有效确保我国岩矿的成分测定与分析工作变得更加快捷和准确，最终有效确保我国矿产资源的合理开发和利用。

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