矿石样品成分中金属元素的化学分析与研究

杨 婧，马亚男

（辽宁省核工业地质二四一大队有限责任公司，辽宁 丹东 118100）

科学技术的不断进步和快速发展，社会对于矿石资源的整体开发需求越来越高。矿石成分当中，金属元素元素在其中具有非常重要的影响和作用。要加强对金属元素的开发和利用，因此在针对整个矿石样品进行化学分析时，要对现有的化学分析方法进行合理利用，这样有利于针对矿石当中涉及到的各种不同类型金属元素展开深入分析，实现对矿石样品成分的有效控制，促使现有资源能够在实践中得到有效开发和利用。

1 矿石样品成分化学分析现存问题

1.1 化学分析方法选择不合理

化学分析方法在应用时，由于其自身具有多样化的特点，因此要结合现实要，求对各种不同类型的分析方式进行合理的选择和利用。但是与目前实际情况进行结合分析，在矿石样品成分的整个分析当中，针对化学方式进行筛选时，仍然存在很多问题。化学分析质量很容易受到各种不同类型因素的影响，对于化学分析而言，由于并没有对矿石样品有更加深刻的认识和了解，缺少对矿石样品的深入了解。因此对化学分析方法进行选择和利用，缺少科学性和合理性，无法为分析结果的准确性提供保证。

1.2 化学分析数据质量有待提升

数据质量展开分析时，可以被看作是化学分析中必不可少的重要组成部分，同时也是前提条件。但是由于在实践中很容易受到其他各种不同类型因素的影响，比如操作不规范等，所以势必会对数据质量的形成造成严重的影响。对于化学分析工作而言，如果操作人员自身存在不规范等一系列问题，进而会引起各种不同类型的事物，导致数据自身的质量无法得到有效提升。化学分析方法在实际应用中，如果无法实现对数据有效控制，同时也无法实现对外部影响因素的控制，比如温湿度或者酸碱度等，势必会对整个化学分析带来一系列影响。因此要结合现实要求，保证化学分析的科学性和合理性。除此之外，其自身的创新性并不是很高，对于条件不同的矿石成分而言，在对其展开化学分析时，并没有将各种不同类型的方法灵活应用其中，选择的方法与实际情况不符合，导致最终数据分析质量无法得到有效提升。

2 碱溶ICP-MS法

矿石当中存在的各种不同类型元素具有非常明显的复杂性特点，但是铬元素的含量并不是很高。部分矿石当中储存的元素基本上都是以混合元素为主，但是很少属于混合性质，大多数矿石当中发现的元素已经可以应用在各个行业当中，因此对于矿石当中涉及到的元素要进行深入了解，这样才能够对各种不同类型元素有更加深刻的认识和了解[1]。元素通常以各种不同类型的形式储存在矿石当中，部分形式是以化合物游离状态为主，由于大量形式以及种类元素的影响，在整个研究中，对其进行分析时的方法也具有多样性的特点。原子吸收法以及分光光度法等都是目前比较常见的方法，能够从根本上保证矿石样品当中含有的元素，可以实现更加全面的获取需要与实际情况进行结合，从中挑选出最符合现实要求的方法，保证检测工作的全面有序开展。通过这种方式在实践中的合理利用能，够保证基础元素在提出和应用时满足现阶段的标准要求[2]。针对碱溶ICP-MS法进行应用时，通常情况下是将溶液分析样品作为基础，从中选择对应的样品，其自身具有一定特殊性。只需要通过该方法的合理利用，与双瓶蒸馏技术进行结合，能够实现对样品的有效鉴定。以此为基础，有利于保证系统分析工作的全面有序开展，但是在针对矿石样品进行分析时，需要耗费的时间相对比较长。时间在不断推移当中，溶液中存在的离子浓度会逐渐受到影响而稀释。通过该方法的合理利用，能够针对溶液浓度稀释效果提供保证，同时同位素相互之间仍然可以维持相对比较平衡的状态。这样能够促使矿品样品得到有效分解，以此来保证测定元素水平目标在实践中的有效实施。

2.1 样品测定准备

针对测定实验进行有效操作时，需要针对样品以及设备进行客观分析，这样能够保证最终结果获取的有效性和可靠性。在整个实验操作中会涉及到的化学试剂相对比较多，比如NoOH等[3]。整个实验中还会涉及到离子体质谱仪等各种不同类型的仪器设备，针对基础元素进行检测时，通常情况下选择利用的标准溶液要满足国家目前提出的一系列要求，具体浓度控制在每升100毫克，将其划分为三组，分别是稀土元素基础元素以及其他元素。

2.2 具体方法

针对混合标准溶液进行科学合理的配置，促使其能够达到实验室标准要求，保证碱溶ICP-MS法对应工作参数的准确性、有效性，为试验的有序开展打下良好基础。如表1所示。紧接着后续各项工作在具体展开中要与实际情况进行结合，针对样品溶液展开有针对性的筛选，促使其能够满足标准混合液中的要求，保证配置的科学性和合理性，逐渐形成待测标准液。其自身标准控制在1.0mg/L，除此之外对该介质进行稀释处理，一般挑选的介质是8%的硝酸，将其进行稀释处理[4]。针对0.1000克的样品进行获取，在整个刚玉坩埚当中进行放置，需要注意的是样品在称量时要保证其自身的精准性。将1.0克的过氧化钠直接加入到样品当中，对其进行混合均匀，在700℃的高温炉当中直接对该样品进行有针对性的加热处理。需要注意的是在保温熔融之后对其进行冷却，保温熔融的时间控制在15分钟左右，一直冷却到室温温度为止。将其直接倒入烧杯当中，烧杯的规格控制在200毫升，烧杯当中对100毫升的热水进行融入，这样做的根本目的是为了对样品进行重新溶解处理。溶解时间控制12小时以上，这样能够实现对其进行有针对性的过滤。紧接着对其进行操作时，要利用2%的氢氧化钠对沉淀物进行清洗，通常情况下清洗的次数要控制在10次以上，一直到量瓶当中的溶液并没有呈现出任何颜色为止。紧接着通过对相关仪器设备的合理利用，能够对其进行相关数据信息准确有效的分析。

表1 碱溶ICP-MS法工作参数

2.3 优势特点

针对元素进行测量时，会选择和利用的方法相对比较多，除了可以对ICP-SM法进行利用之外，还会涉及到ICP光谱法等。尤其是在新时期背景下，我国科学技术的不断进步和快速发展，各种先进技术手段在实践中的整体应用效果普遍比较良好。虽然这些技术以及形式都可以被看作是ICP系列当中的内容，但是彼此相互之间在进行对比分析之后，发现ICP-SM法在应用时，自身的价值相对比较高。该方法在应用时，能够促使整个分析过程当中存在的一系列干扰影响因素有明显下降趋势，对于样品自身的性质也可以提供保证，保证其自身具有良好的完整性，并不会受到任何的制约因素影响。由于在实践中可以对该方法进行合理利用，实现对整个矿石样品准确有效的测点，因此在整个矿石样品的选择和应用范围上相对比较广泛[5]。除此之外，该方法在应用时，自身的结果精密度相对比较高，整个测定的灵敏度也相对比较理想。

3 EDTA滴定监测

3.1 EDTA滴定概述

在应用时通常情况下可以被看作是一种相对比较老式的金属元素分析测量方法，但是该方法在应用时，自身的精准度相对比较高，整个操作过程也比较容易，并不需要在其中投入过高的成本。所以整个应用范围相对比较广，尤其是在目前社会实验室的建设和发展中，针对矿石样品元素进行测定，该技术在实践中的整体应用量相对比较大。但是由于该方法属于老式方法，所以在实践中需要对其进行不断完善和优化，这样才能够促使该技术在实践中能够满足科学技术发展的需求，保证测定结果的准确性和有效性。

3.2 改进方法

在针对钙或者镁进行测量时，该方法在提出和应用背景下，通过EDTA在实践中的合理利用，能够实现对钙的有效测定，保证测定结果的准确性和有效性。通过对关键方式的合理利用，可以直接将氧化钠加入到钙碱性溶液当中，这样做的根本目的是为了促使该溶液自身的碱性可以得到有效控制，以此来保证精准度的提升。利用EDTA对铅进行测定时，通常情况下该方法在应用时，可以实现对高硅铅的有效测定。但是由于最终测定结果很有可能会出现一系列偏差影响，因此在针对现有的测定方案进行优化和完善之后，可以实现对该问题的有效规避。在具体检测中，可以直接将HF等加入到聚四氟乙烯塑料器皿当中，硫酸有冒烟现象时，可以直接对其进行有效去除。这样能够实现对干扰影响因素的妥善处理，保证最终得出结果的准确性和有效性在。针对钼进行测定时，需要对现有的方案进行有效的改革和创新，针对10%～60%范围之内的钼进行含量检测和分析时，在整个过程中，为了从根本上实现对实验误差的有效控制，可以直接将其控制在1%的范围之内，以此来保证最终得出的效果。

4 稳健统计法

4.1 概述

通常情况下，极端值如果对最终结果会产生相对比较严重的影响，会直接将其舍去。但是这种方式在应用时，会将该值赋于最小权，这样能够尽可能避免出现舍弃任何数值的情况，为结果的准确性提供保证。与过去的经典计算方式进行对比分析时，稳健统计法自身的科学性相对比较强，是一种针对结果进行准确规范的方式，能够促使基本结果针对瓶颈时带来的一系列影响得到有效控制。

4.2 测定方法

现阶段，在针对需要进行统计的参数进行测定时，需要保证提前对结果中位数以及最大值和最小值等各方面的技术参数进行统计。对这些数值相关数据信息内容进行测定，针对数据表中离散程度之间的差异性，可以对其自身的对应范围进行确定，以此来达到良好的测定效果。

5 结语

由于各种不同类型区域之间具有非常明显的差异性，在针对矿石样品进行采集时，不仅会受到地域因素的影响，而且还会受到自然条件等各方面因素影响。因此在针对金属分析方式进行利用时，要结合现实情况，选择符合现实要求的分析方式，这样才能够将金属元素化学分析方法的优势特点充分发挥出来，保证矿石样品当中金属元素化学分析结果的准确性和有效性。