礦石的化學取樣與化學分析

王曉東 關鑫

摘 要：礦石的化學取樣和化學分析是礦床勘探的核心工作，通過化學方式進行礦石取樣，之后對取定的樣品進行化學分析，通過礦石化學分析報告來評定礦石的質量，確定礦床的礦石成分、含量以及成分比例，進而確定礦石加工及礦體開發(fā)技術條件，為采礦選礦的提供準確的資料依據(jù)，本文針對藏玉龍銅業(yè)股份有限公司的礦石開采進行了全面的分析，全面論述了礦石的化學取樣和化學分析對礦石開采的作用。

關鍵詞：礦石；化學取樣；化學分析

礦石的化學取樣是采集具有代表性的礦石樣品，以用作對礦石的品質分析，這樣方式也稱為普通取樣， 通過對礦石樣品進行化學分析， 進而測定礦石中的主要化學成分、含量、以及成分比例等指標，推斷出礦石樣品中主要物質得到分布狀態(tài)和分布規(guī)律，通過樣品的邊緣部分還可以推斷出相鄰礦石的成分含量，由此可見，礦石的化學取樣方式在礦床勘測工作的地位與作用。

一、礦床中的礦床取樣

礦床采樣在礦床勘測工作占據(jù)首要地位，對礦石樣品進行化學分析，以確定礦石的主要成分、含量以及成分比例， 進而確定的礦石的開發(fā)價值以及經(jīng)濟效益，評價礦床儲量和工業(yè)價值的可靠性，所以在礦石取樣時需要保證樣品的可靠性，其后期的礦產(chǎn)開發(fā)影響重大，否則取樣的不準確而造成了經(jīng)濟損失，所以在礦石取樣工作中需要謹遵以下采樣準則： 第一：在勘測的礦床進行礦石特點研究時，主要結合當?shù)亟Y合地質情況，在通過實論證其研究的可靠性，在對勘測地做出選擇， 在此過程中需要注重的礦石取樣效率和開采效益，要求全面性采樣，嚴禁選擇性采樣；第二：取樣樣品區(qū)域保持相對統(tǒng)一，避免造成隨意性采樣， 這樣才能獲得全面的礦石樣品，確保樣品分析結果的準確性；第三：取樣時需要保持礦體結構的完整性、整體性，對有明顯邊界線的礦石必須沿礦化變化性最大的方向取樣， 而對于邊界線不明顯的礦體則是通過穿過礦化帶進行取樣；第四：對于不同類型、品級的礦石，應根據(jù)礦床勘測工作要求， 對其進行逐一的分段采樣，以確保礦石信息的完整性。我國的礦床勘測工作中主要的礦石取樣方式為鉆探取樣和自然露頭的坑探工程中取樣。

1.鉆探取樣。鉆探取樣方式適用于鉆探工程，如對小口徑的巖石可采用鉆孔巖心取樣方式，而對于口徑較大的巖石可采用劈半取樣法，即使用機器將巖石從巖心軸面劈開成兩相同部分， 一半作為樣品使用， 另一半保存下來用作備用。在巖心取樣時需要注意一下幾點：第一：嚴格按照標巖心取樣規(guī)則， 在礦體及其頂?shù)装宓臉悠凡扇÷室哂?80%，當厚礦體巖心采取率低于標準取樣率時，立即停止取樣；第二：分段取樣方式是針對礦體的不同特性取樣困難而言， 當取樣礦體較厚， 礦化均勻， 巖心取樣率差異小， 可將周圍礦石一起采樣作為樣品，反之如果礦體內部結構復雜，巖心取樣率差異大，必須采取連續(xù)分段取樣方式進樣品采集。

2.自然露頭與坑探工程中取樣。自然露頭與坑探工程中取樣的常用取樣方式有：刻槽取樣法、巖體剝層取樣法、巖心打眼取樣法、礦床方格取樣法、礦床揀塊取樣法以及全面取樣法?？滩廴臃ㄊ茄氐V化變化最大方向，根據(jù)一定的刻鑿規(guī)格在礦石表面的刻鑿一條長槽， 而刻鑿長槽過程中所取下的全部礦石便是樣品。巖體剝層取樣法時是通過在礦體表面上進行連續(xù)或間隔的取樣方式，將礦石表面上取下的均勻薄層礦石作為樣品，剝層取樣法主要用于礦化極不均勻的礦床上取樣， 取得樣品礦物顆粒粗大。方格取樣法是在礦床的部分區(qū)域劃分若干個等面積的網(wǎng)格， 然后在網(wǎng)格交點上均勻鑿取統(tǒng)一數(shù)量的樣品，最后將所有的樣品合并成總樣品，此取樣法主要用于礦化比較均勻、礦體厚度較大的礦體取樣。揀塊取樣法是針對礦體比較碎化的礦床的取樣方法，在一定方格區(qū)域內將其劃分為等面積的網(wǎng)格，在每一個網(wǎng)格中揀取形狀大致相同的小塊礦石碎塊， 最后將所有揀取得樣品合并成總樣品， 此取樣法簡單快捷、效率高打。眼取樣法是針對礦化不均勻、礦體的厚度較大的礦床的取樣方式，使用一定設備收集鉆鑿炮眼，將產(chǎn)生的巖礦粉、泥作為樣品。全面取樣法實在整個勘測礦床上進行全范圍取樣，取樣工作量大，取樣規(guī)模大。

二、礦石的化學分析

通過對礦石樣品進行化學分析，可測定礦石中的化學組成成以及成分比例， 這是礦石結構研究與分析的最基本方法，樣品的化學分析結果可作為圈定礦體、計算礦石儲量、評價礦石質量的原始材料依據(jù)，確定礦體的物質成分，有助于確定礦石內部的有用成分， 促進工業(yè)及冶金頁發(fā)展，通過礦石的化學分析法的測量結果精度高而且樣只需 50～100g，根據(jù)不同礦石化學分析的目的、性質不同， 化學分析可以細分為全分析、普通分析、組合分析及物相分析等四種分析方法。

1.全分析法。全分析法就是對礦石中所含的所有成分進行全面測量分析法，全分析法對于分析結果要求高，成分比例圖要求達到完整，樣品在進行全分析之前， 先進行光譜全分析， 通過光譜全分析確定樣品成分組成而后對其所有元素（除痕跡元素外）進行全分析，為此全分析法成本比較高， 每一種類型或品級礦石只能一兩個，全分析其優(yōu)勢體現(xiàn)在礦床勘察的初期進行， 這階段礦床的尚未破壞，能夠全面礦石的種類成分及含量， 對勘察礦床后期工作有指導作用。

2.普通分析。普通分析只是針對礦石的有用成分或者開發(fā)成分的進行分析，其他成分則是忽略，如果其他成分的工業(yè)價值高，則應列入基本分析項目， 不同分析是針對有用元素的分方法， 所以運用普通分析法必須對每個樣品都進行系統(tǒng)分析，以確定的有用成分含量、比例。

3.組合分析。組合分析法是系統(tǒng)分析礦石中有用成、和雜質的含量、分布狀況， 以便計算出有用成分的儲量以及雜質的比例，組合分析法適用于多元素的礦石分析，其分析可以參照全分析結果進行，組合樣品需要依據(jù)各個樣品的某一種特性，例如樣品的原始長度、質量等等，但是必須要是礦石類型、品礦石級以及樣品的原始取樣方法都是一樣的樣品，這樣才能保證組合分析結果的準確性。

4.物相分析。物相分析目的是查明有用成分在礦床自然分布狀況，確定礦石的賦存狀態(tài)和礦物相， 以區(qū)分礦石的類型，根據(jù)礦物學原理， 在兩種不同類型礦石的分界處采樣， 樣品可以為單一樣品也可以為組合樣品，采樣后立即進行礦石物相分析，避免造成樣品的部分元素氧化，影響物相分析結果。根據(jù)礦床勘測原則，針對在礦床地質勘查或者礦山開發(fā)勘探階段， 勘查人員對化學分析結果資料具有最大機會對其進行重利用開發(fā)，在當前的形勢下，礦增儲、充分合理利用礦產(chǎn)資源以及環(huán)境保護研究是當前的礦床勘測工作的重要意義，其促使礦床勘測人員創(chuàng)造更多的科學成就。

三、結語

綜合上述在礦床勘測工作中，化學取樣結合化學分析，在化學取樣基礎之上進行化學分析，逐步測定礦石樣品中的化學元素成分、含量以及成分比例，為礦石開采提供快捷發(fā)展，但是作為一名合格的化學分析人員，我們需要加強專業(yè)技能的提高，為我國礦石化學的分析做出貢獻。

參考文獻：

[1] 裴榮富，丁志忠，等.試論固體礦產(chǎn)普查勘探與開發(fā)的合理程序[J].中國地質科學院學報，2010（5）.

[2] 黃寶貴，張志勇，楊林，等.中國化學物相分析研究的新成就（上）[J].中國無機分析化學，2011（2）.

[3] 胡萍，趙令湖，邊秋娟.內蒙烏拉山金礦床鉀長石的礦物化學及有序度的分析（英文）[J].巖石礦物學雜志，2005（3）.

[4] 郭春山，馮渝清.TBP 萃取鉻（Ⅵ ）-二苯碳酰二肼有色絡合物分光光度法測定礦石中的微量鉻[J].分析化學，2008（4）.

作者簡介：王曉東（1980-），男，助理工程師，現(xiàn)在遼寧省核工業(yè)地質局241大隊工作。