矿山化验室金分析结果精准度的提升路径研究

曹年凤

摘 要：矿山行业飞速发展背景下，如何更好地降低成本，提高效益，是矿山企业需要深入研究的课题。利用矿山化验室的化验分析，能够实现对矿山中原料、水质乃至周边环境的化验，对矿场位置进行明确，在提高企业经济效益和社会效益方面发挥着积极作用。本文集合具体案例，就矿山化验室金分析结果精准度的提升路径进行了研究，希望能够为矿石开采提供一些帮助。

关键词：矿山化验室；金分析；结果精准度；提升路径

中图分类号：TD80 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）05-0191-02

我国西部地区某金矿在不断的发展过程中，逐步形成了包括地质勘探、采矿、选矿和冶炼等功能在内的多元矿山结构。矿山化验室的化验分析结果能够为矿山生产的所有环节提供参考，而分析结果的精准度则会对储量计算、资源利用以及经济效益考核等产生直接影响。如果分析结果与实际存在较大误差，则可能会丧失对于生产的指导作用，对矿山的发展形成阻碍。因此，如何提升矿山化验室金分析结果的精准度，是矿山企业需要重点关注的问题。

1 矿山化验室概述

矿山化验室一般与地质与采矿部门长或者选矿部门的化验室属于同一机构，仅仅是因为需要化验的样品数量众多以及距离矿场较远，在样品运输不便的情况下，于矿山区域单独设置化验室。矿山化验室的基本任务与矿山存在密切关联，如选矿厂水质、地质化验、各种原料分析等，有时还需要就周边环境进行考察，判断是否适合进行矿场的建设。矿山化验室在实际运行过程中，存在三个主要任务：（1）基本的分析，如针对原料、尾矿的定期基本分析及快速分析，以及对于内检样的不定期分析；（2）样品分析，包括了生产勘探和采矿样品分析，以及流程考察和试验研究样品分析，通常来讲，这两个分析会在矿山化验室与采矿试验室开展同一试验室进行；（3）化验分析，分析的对象包括粉尘、药剂、水质等可能存在的有毒有害物体，分析周期具有不确定性。在条件允许的情况下，矿山化验室应该尽可能与其他建筑分来，独立设置，如果化验室本身的规模不大，可以选择平方建筑，中型乃至大型实验室则应以楼房为主，细分为制样间、天平间、高温间、化学分析间、仪器分析间、洗手间等[1]。

2 矿山化验室金分析结果精准度提升路径

2.1 实验分析

该矿山在进行金分析的过程中，采用的方法包括活性炭吸附-碘量法、活性炭吸附-原子吸收光谱法、火试金法等，为了避免操作误差的影响，所有的方法在实施过程中都严格依照国家相关标准进行。对该金矿的矿石特征进行分析，发现其主要包含了石英、碳酸盐矿物质以及绢云母、钠长石，金矿全部为自然金，产出方式为包裹金和晶隙金，主要的载金矿物有石英、毒砂和黄铁矿。日常分析环节，因为各种因素的影响，金分析结果的精准度不高，无论是内检还是外检，合格率都处于一个较低的水准[2]。

2.2 结果讨论

对矿山化验室金分析结果波动较大的原因进行分析，发现样品加工方式，分析方法、是否焙烧、溶样时间以及人员操作等都会影响结果的精准度，因此，想要保证分析结果准确可靠，需要从这些因素着眼，采取有效改进措施。

2.2.1 样品加工

矿石中的金通常都是以自然金的状态存在，其本身的嵌布缺乏均匀性，加上自身的延展性，样品加工难度相对较大。矿山当前采用的加工方式，多是将矿石粗碎后进行缩分，缩分到100-200g左右，去除其中的粗粒，然后对缩分样本更进一步进行细碎。不过，参照国家相关标准，金矿试样在制备过程中，需要依照自然金在样本中的粒度分布，对制样流程进行明确，样品的加工则应该包括分为粗碎、中碎和细碎三个不同的阶段，而在加工过程中，首次缩分的粒度是关键所在，如果将中碎阶段省去，在粗碎后直接进行缩分细碎，则制作出的样品不具代表性，分析结果也会出现较大波动[3]。不仅如此，样品加工粒度对于测定结果精准度的影响同样不容忽视，选择同一个样品，将其加工成不同粒度，开展对比试验，可以得到表1所示的结果。

可以看出，在样品加工过程中，粒度越细，重现性越好，也就意味着精密度越高，当粒度达到相关规范的要求时，分析结果的相对标准误差能够被控制在允许范围内[4]。

2.2.2 方法对比

分析方法对于分析结果的影响无需多言，对该金矿在金分析中采用的分析方法进行对比，可以明确，活性炭吸附-碘量法不需要复杂的仪器设备，操作简单，一般矿山化验室都可以使用，不过在实际操作中，滴定终点的判断难度大，如果样品中的铁含量较高，则会引发较大的人为误差；活性炭吸附-原子吸收光谱法能够较为准确地对样品中金的含量进行测定，不过在面对一些含量较高、成分复杂且处理难度大的精粉样品时，分析结果的精准度无法得到保障；火试金法的具备较好的取样代表性以及较广的适用性，结果的准确度也可以得到保证，是现阶段贵金属检测分析中比较常见的手段，但是在实际应用中，同样存在着工作环境差、使用成本高等问题，很难将其作为大批量样品的常规分析手段。对比上述三种方法，从提升分析结果精准度的角度，可以将活性炭吸附-原子吸收光谱法作为日常分析方法，针对地质样品和生产流程样品进行分析，对于一些难以处理的金精粉，可以采用火试金法，开展金精矿、合质金以及样品抽查对比样等的分析工作。在金分析中，采用恰当的分析方法，能够促进分析结果精准度的提高[5]。

2.2.3 样品焙烧

在进行溶样处理前，是否进行焙烧，也会对测定结果产生直接影响。一般情况下，含金矿物会与硫化物共生，采集到的部分样品也会含有有机物、碳等元素，而这些物质都可能会对样品溶解的效果造成影响。在利用王水对样品进行溶解时，被上述物质包裹的金并不能全部分解，单质硫和游离碳的析出也会对金形成吸附，使得分析结果较实际结果更低。基于此，在开展溶样处理前，可以增加样品焙烧的环节，通过焙烧的方式来去除其中存在的硫、砷和碳等杂质，使得在其包裹下的金可以裸露出来，提升溶解效率的同时，也可以消除吸附干扰[6]。样品焙烧过程中，焙烧温度和焙烧时间都会直接影响分析结果，而从该金矿的矿石性质出发，技術人员应该选择恰当的焙烧方法。考虑到矿样中的载金矿物以毒砂、黄铁矿和石英为主，砷含量高，如果直接采用高温焙烧的方式，砷可能会与金发生反应，生成沸点相对较低的砷金合金，在高温下挥发，导致分析结果较实际情况偏低。对此，可以选择二段焙烧法，简单来讲，就是分两次进行焙烧，第一次从室温提升到450℃，保持330min，确保样品中的砷化物有足够的时间分解挥发，第二次则继续加热到700℃，保持1-2h，彻底去除样品中的硫、砷和碳。实践证明，二段焙烧法具备良好的除砷除硫效果，能够确保带标测定结果的准确性。

2.2.4 溶样时间

当样品粒度相同时，溶样时间对于金分析结果的影响较大，为了研究溶样时间长短与金分析结果之间的关系，取标准样品，以不同溶样时间来对样品回收率进行测定[7]，结果如表2所示。

结合表2可以看出，溶样时间的长短对于样品分析结果影响十分明显，在加热时间达到50min时，样品基本都可以完全溶解，即便继续加热至60min，所得分析结果也不会出现很大变化。而当溶解时间较短时，测定回收率较低，说明此时样品未能完全溶解。

2.2.5 人员操作

人员操作的是否标准，也会对金分析结果的准确性产生不容忽视的影响，相关规范指出，操作标准化主要强调分析操作过程中的重复性、简便性和科学性，而运用相对标准偏差，则可以对分析结果的准确性进行衡量。在化验分析工作中，化验人员的严谨性和精细化程度是其最为突出的特点，矿山化验室可以从矿山的实际情况出发，编制完善细致的操作规程以及作业指导书，对化验分析中的细节以及每一个步骤的要求进行明确。金分析的操作流程复杂，耗时较长，任何一个环节出现问题，都会造成分析结果准确性的下降，因此，需要对人员操作进行明确，要求其在所有环节都可以实现规范化标准化操作，减少人为失误问题，才能获得更加准确的分析结果。在该金矿中，经过数年的标准化操作后，化验室操作人员的专业素质得到了显著提高，分析结果比对RSD实现了大幅提升，内检和外检的合格率从原本的90%上升到了95%以上。

3 结语

总而言之，在矿山化验室金分析过程中，存在很多可能对分析结果精准度造成影响的因素，想要提升分析结果的准确性，就必须从这些影响因素着眼进行分析。在样品加工环节，应该切实保证取样的均匀性，选择正确的加工方法，将样品的加工粒度控制在一定范围内，对于性质不同的样品，则需要选择不同的分析方法，若样品中含有硫、砷、碳等元素，需要在溶样前先进行焙烧，去除杂质干扰，配合标准化的人员操作，能够有效减少误差的存在，提升金分析结果准确性的提高。

参考文献

[1] 苏日格勒.浅谈矿山化验室危险化学药品管理方法[J].世界有色金属，2017（17）：239-240.

[2] 王文民，吴立毅，赵小霞.浅谈多金属矿山化验室管理[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（8）：3-4.

[3] 吴丰德，马世珍.某机务段化验室局部通风净化系统效果评价分析[J].铁路节能环保与安全卫生，2017（3）：155-157.

[4] 王永生.试论如何提高矿山化验室金分析结果的准确性[J].新疆有色金属，2016，39（6）：51-52.

[5] 张雪川.关于矿山化验室设计的分析[J].化工管理，2015（30）：205.

[6] 張丕慧.关于矿山化验室设计的分析[J].化学工程与装备，2015（3）：225-227.

[7] 宋亚利.钢铁厂化验室建设及设计方案分析[J].中国新技术新产品，2015（1）：34.