矿石中金银铜铅锌的测定及不确定度探讨
2022-08-13陈德强
在经济高速发展以及人口数量的不断激增背景下,人们越来越需要大量的资源,而资源问题也将成为各个国家的核心问题,如何解决这一问题变得十分重要,许多地质学家在对岩矿进行充分分析,将岩矿分析作为自己工作的重心,而他也可以称为地质学家的眼睛。文章将分析矿石中的金银铜铅锌的现状和他们的测定以及不确定度,希望为更多的地质学家的工作提供更多的帮助。
1 矿石成分与国内外情况分析
通过相关的实验研究和学术研究表明,金银铜铅锌是矿石中主要的金属物质元素。金元素是一种贵重金属,具有良好的性质,由于该元素的延展性和稳定性都比较好,且具有导电性和导热性的特点,所以在高精尖的科技领域被广泛应用。目前,我国的外汇储备基础即是金元素。现阶段,随着我国经济实力的不断提升,黄金储备量较以往有大幅的增加,但是在与某些发达国家的黄金储备量相比,我国的黄金储备量还远远不足。银元素是一种十分传统的金属元素,也是作为人体所必须的微量元素之一,具有良好的传导性。银的应用范围也比较广泛,不仅和黄金一样作为货币流通的手段,同时也应用于材料研究和医学研究等方面。目前,在我国工业行业的大力发展下,银每年的开产量的大部分都应用于工业领域。
近几年,通过对银元素的不断研究发现其中的纳米粒子还能够杀菌。黄铜在工业行业应用较多,一般作为工业的原料使用,该元素具有熔点低的特点,因此在工业冶炼中也易于操作。
铅元素主要应用于工业领域和日常生活中,尤其是在工业发展过程中,铅的用量远高于铜。铅具有良好的抗腐蚀性和较大的密度,且材质柔软,易于加工,在日常生活中有很多铅金属作为原料的用品。
除此之外,铅与其他金属结合制得的合金可以获得单个合金所没有的性质,在电池制造和各种酸性物质的制造方面得到广泛应用。锌是一种十分重要的金属,这一金属的外观多为银白色或浅灰色,内部结构为六边形晶体,抗腐蚀性强,一般广泛应用于现代工业中电池制造领域。在实际的应用过程中,锌元素更多的是作为合金元素呈现,例如铜锌合金和氧化锌等等。同时也是电镀的主要材料之一,在汽车制造和机械制造方面应用较多
。
第二种是原子吸收光谱法。矿石中每种金属元素都有其特有的振动特点,这种检测方法就是根据金属原子的这一点而使用的,主要的特点是选择性好、操作简单、分析速度快,以及应用非常广泛,可以用于分析检测的元素非常多。在地质样品分析中占有很.高地位,对无机元素的微量测定尤为突出,是痕量分析的重要手段。在对矿石样本进行金属原子的检测时,首先要寻找一个合适的光源,然后通过对获得的光进行分析,从而获取其吸收的波长,每一种金属元素的吸收波长都不尽相同,故而这种检测方法的选择性比较好。与此同时,随着我国经济的不断发展,各种实验研究和技术检测都可以借助科学仪器或者机械设备完成,原子吸收光谱法在检测的过程中通过借助科学仪器后的操作更加的简便易做,同时通过依托科学仪器,在对金属元素的吸收波长分析的时长也在不断地缩减,检测线的标准也随着科学设备的更新换代有所降低。现阶段已经可以实现对无机元素的痕量检测。随着仪器分析的技术的飞速发展,这种检测方法同样具有一定的局限性,即不能进行多元素同时分析检定,对非金属、稀土类和难溶元素的检测结果较差,因此在进行检测之前必须对所要检测的目标物有所了解,才能实现检测结果的准确
。近年来,ICP-MS 和X射线荧光光谱的发展以逐步替代了原子吸收光谱法(AAS), 仅仅是保留了Li、Rb、Cs、Ag、Au、In、Tl、Zn、Cu、Cd、Mg和Hg的测定任务。
贵金属也同样受到很多因素的影响,尤其是黄金的价格变得持续升高,主要受到通货膨胀的额影响,以及国际局势动荡和战争的影响,使得黄金的储量持续走低。随之而来的就是白银价格变得波澜起伏,而出现这一现象的原因在于白银市场的投资变得越来越多。
2 矿石中金属测定不确定度的研究
2.1 现阶段各种检测方法介绍
式中:m和n定义为ft和fj的频率变换系数;Aoc为互调信号的幅度,和分别为未取绝对值的互调频率和角频率,为N阶互调产物的电压互调系数.
此类超参数依赖于具体的网络结构,本文采用AlexNet网络结构,各层的卷积核数和大小选用默认的参数配置.
第一种是X射线荧光光谱法。X射线荧光光谱法是一种新型的检测方法,作为近年来发展的方法,这种方法的主要原理就是使用X射线穿透矿石样本,从而引发矿石样本中各项金属元素的震动辐射,通过震动辐射识别矿石样本中的金属元素的分类和含量占比。这种检测方法是当前操作最为简便的方式,相较于原子吸收光谱法,X射线荧光光谱法可用于研究的各个阶段,检测的限定比较低,并且相对较为灵活,是当前比较主流的矿石检测方法。但是这种方法也存在着一定的问题和不足,在检测的过程中,如果矿石样本的原子质量较小或者含量较低的金属元素则无法检测到。当然,在矿石样本的检测中并不仅仅是只能使用一种检测方法,X射线荧光光谱法可以根据实际情况与其他的检测方法结合使用,以此提高检测结果的准确度。
有色金属作为一种重要的基础原材料,它们的应用范围很广,与其他产业的关联度高。随着经济的不断发展和国防建设事业的进一步发展以及社会发展水平的进步,这些有色金属在其中起到十分重要的作用。目前我国经济要朝着可持续发展方向前进,以及改革开放的进一步深入,各个行业越来越需要有色金属,这也将带动我国有色金属工业的持续发展。我国的有色金属价格已经与世界各国的价格持平,在国内许多地方都有了金属期货交易平台,但是目前有色金属还存在着产能过剩、价格下跌以及融资困难等问题,行业内部非常不景气。
从全固态离子选择性电极信号传递原理看,固体接触材料除了可利用纳米材料较大电容性在离子选择膜和电子导体之间发挥离子到电子传导作用外,还可以借助疏水的导电高分子材料通过发生氧化还原反应(或掺杂反应)将扩散到电极的离子转化为电子,继而通过导电基底。
第一步,通过使用王水将矿石样本中的各项金属元素完全进行溶解,溶解之后将其倒入过滤网中进行过滤,筛出滤渣之后,将矿石样本中剩余的金属元素放入泡沫塑料等材料中进行富集。
现阶段,我国科学技术水平已经处于世界相对领先的地位,因此,在进行各项实验研究过程中普遍运用相关仪器进行分析,在分析矿石中的金属成分时,同样借助仪器设备手段加以研究,因为岩石的种类非常多,且结构相对复杂,所以不同的检测人员采用的加尔方法和也各不相同。目前,对矿石元素的研究分析主要有以下三种检测方法:
相对于人口稀少的大部分外国教学环境来说,人口众多的我国一般教学班级人数都是几倍有余,这样的窘境就导致我国的教学资源严重匮乏。还有一个困境就是不可避免的教学资源的分配不均,其表现出两个方面:优秀师资的分配不均和自然教学资源的分配不均。分配不均的困境实际上是我国贫富差距的体现,位于社会上层的占据着大多数资源,能够吸引优秀师资;相对的社会底层则缺少资源,也无法保留人才,这样差距只会越来越大,困境也将愈来愈严峻。
2.2 对矿石样本中的金银铜铅锌等元素的测定方法介绍
针对不同的金属矿物在检测时要采取不同的测定方法,最终选择的测定方法一定是最适合矿石样本的。对金元素进行检测时,可以采取多种检测方法,传统的火试金法和酸解法都适合对金元素进行分析,除此之外,氯化和熔融的方式也能够获得准确度较高的分析结果。在选择检测分析时,原子吸收光谱法和发射光谱分析法都较为实用。银元素的检测分析要根据矿石样本中银元素的含量多少来选择适合的检测方法。针对痕量的银元素,普遍会采用原子吸收光谱法和发射光谱分析法,而针对微量的银元素,更多使用的检测方法为分光度法、原子吸收光谱法以及差量法。铜元素的检测分析因其自身金属元素的特点不同,目前普遍采用的强酸或者高温的方式进行溶解。在采用强酸的矿样进行溶解过程中一般采用王水进行。当然,王水也同样适用于对铅元素和锌元素的溶解检测。金属元素溶解之后,再根据矿石样本中元素含量的高低采取相对应的检测方式。
检测过程主要分为以下三个步骤:
第三种是发射光谱分析法。不同的金属元素其在检测过程中会产生不同的振动情况,金属元素在受到激光的光源作用后会产生一定的能量,每种金属原子的能量各有不同。发射光谱分析法与原子吸收光谱法的原理大致相同,都是通过分析获得的光谱来研究和分析矿石样本中的各种金属元素和含量。这种方法可以对波长在紫外光区的各种金属元素进行分析,具有实用性强、可实现多组分同时检测、准确度较高的优点。主要应用在地质调差中主、次、痕量元素的分析检测上,对波长在远紫外外区的非金属元素的分析尤佳。在操作中应注意,对于化学组分背景复杂、谱线干扰较大的样品要适时换其他的检测仪器。
第二步,溶液富集完成之后,将硫脲等试剂按照一定的比例加入至溶液中,洗脱富集溶液中的各项金属元素。在这里值得注意的一点是,金元素有确定的原子吸收光谱,所以在对金元素使用原子吸收光谱检测时,可以依据这一数据设置各种参数,以此对矿石样本的吸光度进行检测。
溢洪道回填材料温度应力-应变的近似数学模型由两个连续的部分组成:计算最大解冻时间和完全冻结时间之间的溢洪道侧墙冻胀压力;冻结后土体温度应力状态和开裂的计算。数值计算结果与实测结果吻合较好。
第三步,富集溶液中的金属元素洗脱后,可以获取一定的数据,通过对数据结果的分析及参数对照,最终获取相应的结果。特别说明,这种方法同样适用于银,但是对高含量的铜、铅等金属测定一般采用容量法,以减小其不确定度。
农村订单定向医学生的学习动机一定程度上依赖于国家的政策支持。[11]针对其整体学习动机中物质追求维度得分高,且农村户籍的学生比城市户籍的学生更害怕失败的特点。政府各有关部门必须保证农村订单定向医学生有关资助政策、就业政策切实地得到贯彻和落实。自从2014届广西第一批农村订单定向医学生毕业后,农村订单定向医学生顺利毕业回到县份未能够及时得到相应的政策安排和待遇的事件偶而发生。[12]这从某种程度上影响该部分学生学习医学的信心。因此政府应不断完善关于农村订单定向医学生的培养制度,相关区域也应进一步建立和完善配套措施和政策,并加强对农村订单定向医学生政策执行力度的监督,抓好各项政策的落实工作。
矿石样本的检测过程就是通过将金元素进行富集,然后通过试剂的配比调试尽量完整的获取矿石样本中的金元素的含量,最后在采用原子发射光谱法和发射吸收光谱法等检测方法进行金元素含量和占比数据的具体分析
。
3 矿石中金银铜铅锌等金属元素检测过程中的不确定度分析
不确定度主要表达的是一种合理范围,这种合理范围是指通过实验检测之后所获得的试剂结果与相关规定设置的标准结果之间的分散性区间。也可以说,所谓的不确定性即是以置信区间为标准来对检测分析结果进行衡量,而置信区间的范围则必须小于或者等于不确定度的合理范围。
检测分析结果的不确定度一般采用三个程度的衡量标准,分别是标准、合成标准和扩展不确定度
。该矿样主要对分析天平称量获得的质量、酸解之后获得的溶液体积以及酸解之后溶液的浓度三个结果对不确定度进行分析。通过这种分析可以有效的对实验获得的结果准确度继续衡量,以保证对矿样分析获得的结果处于较为准确的范围之内。检测分析结果有内检误差合格率和内检双差合格率之分,矿石样本中的两种合格率也有所不同,从内检误差合格率来看,金元素的内检误差合格率是97.8%,银元素的内检误差合格率是97.8%;铜元素的内检误差合格率是97.9%,铅元素的内检误差合格率是96.1%,锌元素的内检误差合格率是96.3%,通过数据可以看出,虽然金银铜铅锌的内检误差合格率有所不同,但也相差不多。从内检双差合格率来看,金元素的内检双差合格率是100%,银元素的内检双差合格率是100%,铜元素的内检双差合格率是100%,铅元素的内检双差合格率是100%,锌元素的内检双差合格率是97.1%,通过数据可以看出,金银铜铅元素的内检双差合格率是相同的,且都是100%,锌元素的内检双差合格率则略低于其他四种金属元素。
根据我国行业标准的相关规定,内检误差合格率应当不低于95%,内检双差合格率应当不低于90%。通过上述测量数据的结果说明,合格率均满足要求,可以判定为合格,分析的数据和测定的结果也具有较高的真实性和可靠性,结果有效
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4 结语
综上所述,世界各国都对矿产资源十分的关注和重视,矿产资源作为一种感十分重要的自然资源,对我国的经济发展起到了重要的支撑作用,通过大量的实践证明,中国的经济发展与矿产资源有着密不可分的关系,但现阶段,中国的矿产资源十分短缺,开展危机矿山接替资源找矿工作,延长矿山服务年限是当前一项紧迫任务。因此,加科学持续的开发开采,变成了当务之急,在进行矿产开发过程中,只有通过对矿样中各种金属元素的含量进行准确分析才能保证其开发的可行性,基于此,提高地质试验检测技术水平已经是刻不容缓的事情,对矿石中各种金属元素,例如金银铜铅锌等进行准确分析,同时对各种分析方法出现的不确定度进行研究具有重要意义。
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