礦石樣品成分中金屬元素的化學分析與研究

楊 婧，馬亞男

（遼寧省核工業(yè)地質二四一大隊有限責任公司，遼寧 丹東 118100）

科學技術的不斷進步和快速發(fā)展，社會對于礦石資源的整體開發(fā)需求越來越高。礦石成分當中，金屬元素元素在其中具有非常重要的影響和作用。要加強對金屬元素的開發(fā)和利用，因此在針對整個礦石樣品進行化學分析時，要對現(xiàn)有的化學分析方法進行合理利用，這樣有利于針對礦石當中涉及到的各種不同類型金屬元素展開深入分析，實現(xiàn)對礦石樣品成分的有效控制，促使現(xiàn)有資源能夠在實踐中得到有效開發(fā)和利用。

1 礦石樣品成分化學分析現(xiàn)存問題

1.1 化學分析方法選擇不合理

化學分析方法在應用時，由于其自身具有多樣化的特點，因此要結合現(xiàn)實要，求對各種不同類型的分析方式進行合理的選擇和利用。但是與目前實際情況進行結合分析，在礦石樣品成分的整個分析當中，針對化學方式進行篩選時，仍然存在很多問題。化學分析質量很容易受到各種不同類型因素的影響，對于化學分析而言，由于并沒有對礦石樣品有更加深刻的認識和了解，缺少對礦石樣品的深入了解。因此對化學分析方法進行選擇和利用，缺少科學性和合理性，無法為分析結果的準確性提供保證。

1.2 化學分析數(shù)據(jù)質量有待提升

數(shù)據(jù)質量展開分析時，可以被看作是化學分析中必不可少的重要組成部分，同時也是前提條件。但是由于在實踐中很容易受到其他各種不同類型因素的影響，比如操作不規(guī)范等，所以勢必會對數(shù)據(jù)質量的形成造成嚴重的影響。對于化學分析工作而言，如果操作人員自身存在不規(guī)范等一系列問題，進而會引起各種不同類型的事物，導致數(shù)據(jù)自身的質量無法得到有效提升?；瘜W分析方法在實際應用中，如果無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)有效控制，同時也無法實現(xiàn)對外部影響因素的控制，比如溫濕度或者酸堿度等，勢必會對整個化學分析帶來一系列影響。因此要結合現(xiàn)實要求，保證化學分析的科學性和合理性。除此之外，其自身的創(chuàng)新性并不是很高，對于條件不同的礦石成分而言，在對其展開化學分析時，并沒有將各種不同類型的方法靈活應用其中，選擇的方法與實際情況不符合，導致最終數(shù)據(jù)分析質量無法得到有效提升。

2 堿溶ICP-MS法

礦石當中存在的各種不同類型元素具有非常明顯的復雜性特點，但是鉻元素的含量并不是很高。部分礦石當中儲存的元素基本上都是以混合元素為主，但是很少屬于混合性質，大多數(shù)礦石當中發(fā)現(xiàn)的元素已經(jīng)可以應用在各個行業(yè)當中，因此對于礦石當中涉及到的元素要進行深入了解，這樣才能夠對各種不同類型元素有更加深刻的認識和了解[1]。元素通常以各種不同類型的形式儲存在礦石當中，部分形式是以化合物游離狀態(tài)為主，由于大量形式以及種類元素的影響，在整個研究中，對其進行分析時的方法也具有多樣性的特點。原子吸收法以及分光光度法等都是目前比較常見的方法，能夠從根本上保證礦石樣品當中含有的元素，可以實現(xiàn)更加全面的獲取需要與實際情況進行結合，從中挑選出最符合現(xiàn)實要求的方法，保證檢測工作的全面有序開展。通過這種方式在實踐中的合理利用能，夠保證基礎元素在提出和應用時滿足現(xiàn)階段的標準要求[2]。針對堿溶ICP-MS法進行應用時，通常情況下是將溶液分析樣品作為基礎，從中選擇對應的樣品，其自身具有一定特殊性。只需要通過該方法的合理利用，與雙瓶蒸餾技術進行結合，能夠實現(xiàn)對樣品的有效鑒定。以此為基礎，有利于保證系統(tǒng)分析工作的全面有序開展，但是在針對礦石樣品進行分析時，需要耗費的時間相對比較長。時間在不斷推移當中，溶液中存在的離子濃度會逐漸受到影響而稀釋。通過該方法的合理利用，能夠針對溶液濃度稀釋效果提供保證，同時同位素相互之間仍然可以維持相對比較平衡的狀態(tài)。這樣能夠促使礦品樣品得到有效分解，以此來保證測定元素水平目標在實踐中的有效實施。

2.1 樣品測定準備

針對測定實驗進行有效操作時，需要針對樣品以及設備進行客觀分析，這樣能夠保證最終結果獲取的有效性和可靠性。在整個實驗操作中會涉及到的化學試劑相對比較多，比如NoOH等[3]。整個實驗中還會涉及到離子體質譜儀等各種不同類型的儀器設備，針對基礎元素進行檢測時，通常情況下選擇利用的標準溶液要滿足國家目前提出的一系列要求，具體濃度控制在每升100毫克，將其劃分為三組，分別是稀土元素基礎元素以及其他元素。

2.2 具體方法

針對混合標準溶液進行科學合理的配置，促使其能夠達到實驗室標準要求，保證堿溶ICP-MS法對應工作參數(shù)的準確性、有效性，為試驗的有序開展打下良好基礎。如表1所示。緊接著后續(xù)各項工作在具體展開中要與實際情況進行結合，針對樣品溶液展開有針對性的篩選，促使其能夠滿足標準混合液中的要求，保證配置的科學性和合理性，逐漸形成待測標準液。其自身標準控制在1.0mg/L，除此之外對該介質進行稀釋處理，一般挑選的介質是8%的硝酸，將其進行稀釋處理[4]。針對0.1000克的樣品進行獲取，在整個剛玉坩堝當中進行放置，需要注意的是樣品在稱量時要保證其自身的精準性。將1.0克的過氧化鈉直接加入到樣品當中，對其進行混合均勻，在700℃的高溫爐當中直接對該樣品進行有針對性的加熱處理。需要注意的是在保溫熔融之后對其進行冷卻，保溫熔融的時間控制在15分鐘左右，一直冷卻到室溫溫度為止。將其直接倒入燒杯當中，燒杯的規(guī)格控制在200毫升，燒杯當中對100毫升的熱水進行融入，這樣做的根本目的是為了對樣品進行重新溶解處理。溶解時間控制12小時以上，這樣能夠實現(xiàn)對其進行有針對性的過濾。緊接著對其進行操作時，要利用2%的氫氧化鈉對沉淀物進行清洗，通常情況下清洗的次數(shù)要控制在10次以上，一直到量瓶當中的溶液并沒有呈現(xiàn)出任何顏色為止。緊接著通過對相關儀器設備的合理利用，能夠對其進行相關數(shù)據(jù)信息準確有效的分析。

表1 堿溶ICP-MS法工作參數(shù)

2.3 優(yōu)勢特點

針對元素進行測量時，會選擇和利用的方法相對比較多，除了可以對ICP-SM法進行利用之外，還會涉及到ICP光譜法等。尤其是在新時期背景下，我國科學技術的不斷進步和快速發(fā)展，各種先進技術手段在實踐中的整體應用效果普遍比較良好。雖然這些技術以及形式都可以被看作是ICP系列當中的內容，但是彼此相互之間在進行對比分析之后，發(fā)現(xiàn)ICP-SM法在應用時，自身的價值相對比較高。該方法在應用時，能夠促使整個分析過程當中存在的一系列干擾影響因素有明顯下降趨勢，對于樣品自身的性質也可以提供保證，保證其自身具有良好的完整性，并不會受到任何的制約因素影響。由于在實踐中可以對該方法進行合理利用，實現(xiàn)對整個礦石樣品準確有效的測點，因此在整個礦石樣品的選擇和應用范圍上相對比較廣泛[5]。除此之外，該方法在應用時，自身的結果精密度相對比較高，整個測定的靈敏度也相對比較理想。

3 EDTA滴定監(jiān)測

3.1 EDTA滴定概述

在應用時通常情況下可以被看作是一種相對比較老式的金屬元素分析測量方法，但是該方法在應用時，自身的精準度相對比較高，整個操作過程也比較容易，并不需要在其中投入過高的成本。所以整個應用范圍相對比較廣，尤其是在目前社會實驗室的建設和發(fā)展中，針對礦石樣品元素進行測定，該技術在實踐中的整體應用量相對比較大。但是由于該方法屬于老式方法，所以在實踐中需要對其進行不斷完善和優(yōu)化，這樣才能夠促使該技術在實踐中能夠滿足科學技術發(fā)展的需求，保證測定結果的準確性和有效性。

3.2 改進方法

在針對鈣或者鎂進行測量時，該方法在提出和應用背景下，通過EDTA在實踐中的合理利用，能夠實現(xiàn)對鈣的有效測定，保證測定結果的準確性和有效性。通過對關鍵方式的合理利用，可以直接將氧化鈉加入到鈣堿性溶液當中，這樣做的根本目的是為了促使該溶液自身的堿性可以得到有效控制，以此來保證精準度的提升。利用EDTA對鉛進行測定時，通常情況下該方法在應用時，可以實現(xiàn)對高硅鉛的有效測定。但是由于最終測定結果很有可能會出現(xiàn)一系列偏差影響，因此在針對現(xiàn)有的測定方案進行優(yōu)化和完善之后，可以實現(xiàn)對該問題的有效規(guī)避。在具體檢測中，可以直接將HF等加入到聚四氟乙烯塑料器皿當中，硫酸有冒煙現(xiàn)象時，可以直接對其進行有效去除。這樣能夠實現(xiàn)對干擾影響因素的妥善處理，保證最終得出結果的準確性和有效性在。針對鉬進行測定時，需要對現(xiàn)有的方案進行有效的改革和創(chuàng)新，針對10%～60%范圍之內的鉬進行含量檢測和分析時，在整個過程中，為了從根本上實現(xiàn)對實驗誤差的有效控制，可以直接將其控制在1%的范圍之內，以此來保證最終得出的效果。

4 穩(wěn)健統(tǒng)計法

4.1 概述

通常情況下，極端值如果對最終結果會產(chǎn)生相對比較嚴重的影響，會直接將其舍去。但是這種方式在應用時，會將該值賦于最小權，這樣能夠盡可能避免出現(xiàn)舍棄任何數(shù)值的情況，為結果的準確性提供保證。與過去的經(jīng)典計算方式進行對比分析時，穩(wěn)健統(tǒng)計法自身的科學性相對比較強，是一種針對結果進行準確規(guī)范的方式，能夠促使基本結果針對瓶頸時帶來的一系列影響得到有效控制。

4.2 測定方法

現(xiàn)階段，在針對需要進行統(tǒng)計的參數(shù)進行測定時，需要保證提前對結果中位數(shù)以及最大值和最小值等各方面的技術參數(shù)進行統(tǒng)計。對這些數(shù)值相關數(shù)據(jù)信息內容進行測定，針對數(shù)據(jù)表中離散程度之間的差異性，可以對其自身的對應范圍進行確定，以此來達到良好的測定效果。

5 結語

由于各種不同類型區(qū)域之間具有非常明顯的差異性，在針對礦石樣品進行采集時，不僅會受到地域因素的影響，而且還會受到自然條件等各方面因素影響。因此在針對金屬分析方式進行利用時，要結合現(xiàn)實情況，選擇符合現(xiàn)實要求的分析方式，這樣才能夠將金屬元素化學分析方法的優(yōu)勢特點充分發(fā)揮出來，保證礦石樣品當中金屬元素化學分析結果的準確性和有效性。