岩矿稀有金属化学分析技术浅析

2021-05-23马亚男

中国金属通报 2021年2期

马亚男，杨婧

（辽宁省核工业地质二四一大队有限责任公司，辽宁丹东 118100）

目前，随着我国国民经济的整体发展速度不断加快，社会工业生产过程中对各种稀有金属的需求量也在不断上涨，因此需要全面加大稀有金属开展工作力度，满足社会企业生产工作要求和标准。由于很多稀有金属分布在岩矿当中，因此需要通过岩矿稀有金属化学分析技术，对现有技术的具体类型和含量进行判断，有效保证岩矿当中金属化学分析法的有效完善，全面提高岩矿金属化学分析工作的精确度和科学性。相关工作人员需要全面提高岩矿稀有金属化学分析工作质量，对各种不同的化学分析工作方法进行全面分析和探索。由于稀有金属分析工作在长时间的发展过程中逐渐演变成一种相对独立存在的问题,并且在整个研究工作的发展形势上正在朝着更加专业化的形式上改进，并且稀有金属化学分析工作方法已经慢慢融入到我国工业生产和化学研究工作的各个方面，对推动我国工业产业以及整个社会经济的发展打下了良好的基础。但是尽管相关研究工作人员，针对岩矿稀有金属化学分析技术进行了多方面的改善和优化，但是在其中一些细节操作方面仍然存在一定的问题需要解决，在后续的工作过程中需要不断加大技术研发力度，进一步提高岩矿稀有金属化学分析技术的应用效果，有效提高心有金属材料的使用质量。

1 我国岩矿资源的整体分布状况

我国可用土地面积相对较大，各个不同地区的物质资源分布量相对较大，尤其在岩矿资源的分布量上更加丰富并且分布区域比较广泛.根据当前我国对现有的原矿资源统计分析数据进行研究，从中可以看出我国在可开采矿产资源的储存量上相对较大位于世界前列，并且我国在稀土资源的总储备量上，在世界上遥遥领先锡矿的总储备量，占到世界总锡矿储备量的40%以上。钨矿的储备量占到世界上总矿产资源的储备量70%以上，由此可以看出我国在各种稀有金属资源的储存量上相对较多，并且我国华北和东北地区，在天然气以及各种石油的分布量上相对较大，可以为我国社会经济的发展提供出源源不断的油气资源。同时在我国华北某些地区铁矿资源的分布量相对较大，而在西南地区铜矿资源的分布量相对较大，不但如此，在我国其他一些地区还分布着大量的稀有金属资源，同时铅、锌、金、银等金属在我国各个不同地区都有所分布[1]。

2 岩矿稀有金属的常见分析工作方法

2.1 全面分析法

通过使用全面分析工作方法，在实际的分析工作中，主要是针对岩矿内部所含有的各种化学成分，以及金属含量成分等进行有效测定。通过这种全面性的分析和测量方法，对数据要求的精度相对较高，所获取的测量数据更加具有代表性。首先，在全面分析法的应用过程中，通过使用光谱探测分析技术方式，可以实现对岩矿样本当中的各种元素含量进行有效测定和分析，并且还可以实现对不同矿体样本中的各种金属含量构成状况进行准确测定。针对岩矿样本中的各种化学元素比例构成情况加以全面了解。其次，通过采取化学分析工作方式，对岩矿中各种不同类型的稀有元素含量比例情况进行测定和分析。其次，通过化学分析工的方法，对岩矿当中的样本及其岩矿中的稀有元素含量情况展开针对性测量和分析，全面了解岩矿当中各种稀有金属的比例构成情况。除此之外通过稀有金属化学分析工作方法，所需要消耗的经济成本量相对较大，如果稀有金属元素在岩矿内部整体含量相对较低的条件下，则不能使用全面分析方法来进行测定，主要因为消耗的时间过长，并且测定的数据精确度有所不足。

2.2 普通分析工作方法

在岩矿稀有金属分析工作过程中，通过普通分析法主要是针对岩矿当中各种金属元素构成成分，以及特定成本情况进行分析，在实际分析工作中忽略其中不需要的技术成分，从中选择出对自身有用的稀有金属进行重点分析。通过该分析工作方法，在我国各大工业产业生产工作中应用比较普遍，同时在一些工业价值较高的岩矿分析检测工作中应用非常广泛，同时所表现出的分析工作效果更加明显。通过普通分析法的有效应用，可以对每块银矿稀有金属分布情况进行分析和测定，同时对岩矿当中的组分含量进行精确测量[2]。

2.3 组合分析工作方法

组合分析法作为一种系统性的综合岩矿分析工作方法，在实际的应用过程中相关分析，工作人员可以对岩矿当中各种稀有金属的元素组分比例情况进行全面分析和了解，对金属框的分布情况作出正确的认知，同时还可以和其他的元素分析法之间进行对比。在多元素岩矿分析工作中，通过组合分析法的应用所表现出的优势非常明显，同时所获取的稀有金属元素分析结果也比较精确。

2.4 岩矿稀有金属化学分析技术应用重点和难点问题

首先，稀有金属元素的化学分析方法与化学元素的分离困难问题，共同组成了岩矿当中稀有金属元素的化学分析难点问题，其中组合分析法一直是稀有金属化学分析工作中比较困难的问题之一，同时在近几年的发展过程中，针对岩矿稀有金属元素的分析工作一直存在稀有金属元素分离困难等方面问题，同时针对稀有金属的元素全过程分析过程中，在不同类型的技术元素分离工作方面一直存在较大的工作难点，同时稀有金属元素在分离工作中所表现出的难度也相对较大，对化学界的相关研究人员提出了较高的工作难度和挑战，同时也对相关研究工作人员的化学分析方法和分析技术的进一步研发和进展带来较大的影响。因此，相关研究工作人员在工作过程中，逐渐认识到岩矿当中稀有金属的分离工作存在较大的困难和阻碍，同时这也是一项急需重点攻克的问题。现阶段，稀有元素的化学分级工作方法，需要全面攻克金属元素分离困难这一问题[3]。

其次，针对化学元素分离过程中所产生的困难问题。在最近几年的发展过程中，相关工作人员需要将工作重点，直接放到化学元素的分离这一技术难点方面，化学元素在分离过程中存在的较大困难问题，已经逐渐成为化学研究领域当中的一项重点问题，引起相关工作人员的高度重视，同时针对化学元素分离过程中存在的问题进行要深入探索，充分保证化学元素的分离工作可以达到理想的工作标准，对化学元素技术分析工作方法进行进一步优化和改进，将其作为严控稀有金属化学分析法当中，非常重要的工作内容进行深入研究和探索，不断提高我国岩矿稀有金属的化学分析工作质量。

3 岩矿性金属化学分析技术应用策略

3.1 岩矿稀有金属元素化学分析方法的验证

通过对岩矿稀有金属的化学分析方法展开进一步延伸和优化，对稀有金属元素化学分析工作方法进行完善，可以全面提高稀有金属的分析工作质量和效率。相关工作人员针对稀有金属元素分离工的过程进行全面认知和了解之后，对稀有金属工作过程中所使用的各种设备以及相关器具等进行全面改进，有效防止因为稀有金属设备分析仪器设备产生故障问题，而对金属元素的分离物的过程产生不良影响。通过对岩矿当中稀有金属元素化学分析问题的有效解决，可以进一步提高稀有金属化学元素分析工作质量，以及提高整个分析技术的应用层次[4]。

3.2 岩矿当中化学元素化学分析工作方法分析

首先，需要全面做好分离以前的相关准备工作，需要对各种不同类型的化学因素进行准确测定，同时在测定工作之前需要对相关测定设备和材料进行准备，要充分保证各种化学元素以及相关的碱金属元素可以实现全面分离，有效提高岩矿中化学元素的分析效果。对于各种不同类型的碱金属元素，在氯化物的有机溶液中所表现出的溶解度差异性相对较大，同时存在一些化学元素在大部分的有机溶剂当中溶解度偏高，因此在岩矿有机元素分析工作过程中，可以合理应用化学元素的这一存在特性，将元素从其他碱基础物质当中进行有效分离。比如每100ml的五醇当中氯化化学溶解度大约为6.5g，而有机溶液当中的氯化钠、氯化钾等物质的溶解度分别为0.004g与0.005g。如果在有机溶液溶剂相对较小的情况下，上述氯化物通常情况下很少会被溶解，或者基本不会出现溶解。

3.3 测定工作方法分析

在测定工作过程中，相关工作人员通过使用四氧硫酸化学的称重工作方法，对样本进行测定和分析。在测定工作中的主要工作原理，是对岩矿样本当中所含有的氯化铵，使用碳酸钙来进行分解处理，有效去除其中的钙元素之后，剩下的物质属于碱基础的混合式氯化物，然后通过采取蒸发处理方法，有效去除其中的无水丙酮，然后将有机溶液残留物直接转化成酸性物质，然后对转化完成之后的物质进行精确称重和计量工作。该方法所需要使用的化学试剂，主要包含氯化铵、碳酸钙、氢氧化铵、碳酸铵饱和溶液，其中还需要使用一定量的草酸氨饱和溶液，和硫酸溶液以1:1的比例进行混合。

3.4 岩矿化学元素化学分析步骤

选择0.5g的氯化氨以及相同质量的岩矿样本，将样本进行充分研磨进行混合，然后再向其中加入5g的碳酸钙充分搅拌均匀，将混合完成之后的细末直接放置在坩埚当中，然后进行10min左右的低温加热处理，然后保证温度可以提高到900℃左右，如表1：

表1 岩矿化学分析步骤

然后再继续升温处理1h，等到干锅冷却状态下，将其中的烧结块直接放置在200ml的烧杯当中进行处理，向其中加入50ml的水煮沸，煮沸15min之后对其中的溶液，使用倾泻法进行过滤处理，然后将过滤完成之后的溶液转移到另外一个烧杯当中。通过使用氢氧化钙饱和溶液对其进行充分洗涤和处理，通过使用蒸发处理工作方法，保证处理完成之后的液体总量保持在100ml左右，然后向其中加入2ml的浓氢氧化铵，0.5g的氯化铵以及25ml的饱和碳酸钠溶液，然后进行充分混合煮沸5min之后再进行后续的过滤处理。放置在高温环境当中去除其中的氨盐，然后使用浓度为1%的草酸对溶液进行彻底洗涤处理。通过高温环境下彻底去除氨盐，最后是用丙酮溶液对其进行洗涤，如果岩矿样本当中含有一定量的钠钾物质，则需要将其沉淀溶解少量水之后再进行蒸干，随后蒸发混合溶液去除其中少量的残渣有机物质，并且通过使用加热处理方法将其中多余的硫酸进行处理，最终冷却之后再进行化学物质的计算和称重工作[5]。