巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)淺析

馬亞男，楊 婧

（遼寧省核工業(yè)地質(zhì)二四一大隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 丹東 118100）

目前，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展速度不斷加快，社會工業(yè)生產(chǎn)過程中對各種稀有金屬的需求量也在不斷上漲，因此需要全面加大稀有金屬開展工作力度，滿足社會企業(yè)生產(chǎn)工作要求和標(biāo)準(zhǔn)。由于很多稀有金屬分布在巖礦當(dāng)中，因此需要通過巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)，對現(xiàn)有技術(shù)的具體類型和含量進(jìn)行判斷，有效保證巖礦當(dāng)中金屬化學(xué)分析法的有效完善，全面提高巖礦金屬化學(xué)分析工作的精確度和科學(xué)性。相關(guān)工作人員需要全面提高巖礦稀有金屬化學(xué)分析工作質(zhì)量，對各種不同的化學(xué)分析工作方法進(jìn)行全面分析和探索。由于稀有金屬分析工作在長時(shí)間的發(fā)展過程中逐漸演變成一種相對獨(dú)立存在的問題,并且在整個(gè)研究工作的發(fā)展形勢上正在朝著更加專業(yè)化的形式上改進(jìn)，并且稀有金屬化學(xué)分析工作方法已經(jīng)慢慢融入到我國工業(yè)生產(chǎn)和化學(xué)研究工作的各個(gè)方面，對推動(dòng)我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)以及整個(gè)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。但是盡管相關(guān)研究工作人員，針對巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)進(jìn)行了多方面的改善和優(yōu)化，但是在其中一些細(xì)節(jié)操作方面仍然存在一定的問題需要解決，在后續(xù)的工作過程中需要不斷加大技術(shù)研發(fā)力度，進(jìn)一步提高巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)的應(yīng)用效果，有效提高心有金屬材料的使用質(zhì)量。

1 我國巖礦資源的整體分布狀況

我國可用土地面積相對較大，各個(gè)不同地區(qū)的物質(zhì)資源分布量相對較大，尤其在巖礦資源的分布量上更加豐富并且分布區(qū)域比較廣泛.根據(jù)當(dāng)前我國對現(xiàn)有的原礦資源統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，從中可以看出我國在可開采礦產(chǎn)資源的儲存量上相對較大位于世界前列，并且我國在稀土資源的總儲備量上，在世界上遙遙領(lǐng)先錫礦的總儲備量，占到世界總錫礦儲備量的40%以上。鎢礦的儲備量占到世界上總礦產(chǎn)資源的儲備量70%以上，由此可以看出我國在各種稀有金屬資源的儲存量上相對較多，并且我國華北和東北地區(qū)，在天然氣以及各種石油的分布量上相對較大，可以為我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供出源源不斷的油氣資源。同時(shí)在我國華北某些地區(qū)鐵礦資源的分布量相對較大，而在西南地區(qū)銅礦資源的分布量相對較大，不但如此，在我國其他一些地區(qū)還分布著大量的稀有金屬資源，同時(shí)鉛、鋅、金、銀等金屬在我國各個(gè)不同地區(qū)都有所分布[1]。

2 巖礦稀有金屬的常見分析工作方法

2.1 全面分析法

通過使用全面分析工作方法，在實(shí)際的分析工作中，主要是針對巖礦內(nèi)部所含有的各種化學(xué)成分，以及金屬含量成分等進(jìn)行有效測定。通過這種全面性的分析和測量方法，對數(shù)據(jù)要求的精度相對較高，所獲取的測量數(shù)據(jù)更加具有代表性。首先，在全面分析法的應(yīng)用過程中，通過使用光譜探測分析技術(shù)方式，可以實(shí)現(xiàn)對巖礦樣本當(dāng)中的各種元素含量進(jìn)行有效測定和分析，并且還可以實(shí)現(xiàn)對不同礦體樣本中的各種金屬含量構(gòu)成狀況進(jìn)行準(zhǔn)確測定。針對巖礦樣本中的各種化學(xué)元素比例構(gòu)成情況加以全面了解。其次，通過采取化學(xué)分析工作方式，對巖礦中各種不同類型的稀有元素含量比例情況進(jìn)行測定和分析。其次，通過化學(xué)分析工的方法，對巖礦當(dāng)中的樣本及其巖礦中的稀有元素含量情況展開針對性測量和分析，全面了解巖礦當(dāng)中各種稀有金屬的比例構(gòu)成情況。除此之外通過稀有金屬化學(xué)分析工作方法，所需要消耗的經(jīng)濟(jì)成本量相對較大，如果稀有金屬元素在巖礦內(nèi)部整體含量相對較低的條件下，則不能使用全面分析方法來進(jìn)行測定，主要因?yàn)橄牡臅r(shí)間過長，并且測定的數(shù)據(jù)精確度有所不足。

2.2 普通分析工作方法

在巖礦稀有金屬分析工作過程中，通過普通分析法主要是針對巖礦當(dāng)中各種金屬元素構(gòu)成成分，以及特定成本情況進(jìn)行分析，在實(shí)際分析工作中忽略其中不需要的技術(shù)成分，從中選擇出對自身有用的稀有金屬進(jìn)行重點(diǎn)分析。通過該分析工作方法，在我國各大工業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)工作中應(yīng)用比較普遍，同時(shí)在一些工業(yè)價(jià)值較高的巖礦分析檢測工作中應(yīng)用非常廣泛，同時(shí)所表現(xiàn)出的分析工作效果更加明顯。通過普通分析法的有效應(yīng)用，可以對每塊銀礦稀有金屬分布情況進(jìn)行分析和測定，同時(shí)對巖礦當(dāng)中的組分含量進(jìn)行精確測量[2]。

2.3 組合分析工作方法

組合分析法作為一種系統(tǒng)性的綜合巖礦分析工作方法，在實(shí)際的應(yīng)用過程中相關(guān)分析，工作人員可以對巖礦當(dāng)中各種稀有金屬的元素組分比例情況進(jìn)行全面分析和了解，對金屬框的分布情況作出正確的認(rèn)知，同時(shí)還可以和其他的元素分析法之間進(jìn)行對比。在多元素巖礦分析工作中，通過組合分析法的應(yīng)用所表現(xiàn)出的優(yōu)勢非常明顯，同時(shí)所獲取的稀有金屬元素分析結(jié)果也比較精確。

2.4 巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)和難點(diǎn)問題

首先，稀有金屬元素的化學(xué)分析方法與化學(xué)元素的分離困難問題，共同組成了巖礦當(dāng)中稀有金屬元素的化學(xué)分析難點(diǎn)問題，其中組合分析法一直是稀有金屬化學(xué)分析工作中比較困難的問題之一，同時(shí)在近幾年的發(fā)展過程中，針對巖礦稀有金屬元素的分析工作一直存在稀有金屬元素分離困難等方面問題，同時(shí)針對稀有金屬的元素全過程分析過程中，在不同類型的技術(shù)元素分離工作方面一直存在較大的工作難點(diǎn)，同時(shí)稀有金屬元素在分離工作中所表現(xiàn)出的難度也相對較大，對化學(xué)界的相關(guān)研究人員提出了較高的工作難度和挑戰(zhàn)，同時(shí)也對相關(guān)研究工作人員的化學(xué)分析方法和分析技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)和進(jìn)展帶來較大的影響。因此，相關(guān)研究工作人員在工作過程中，逐漸認(rèn)識到巖礦當(dāng)中稀有金屬的分離工作存在較大的困難和阻礙，同時(shí)這也是一項(xiàng)急需重點(diǎn)攻克的問題。現(xiàn)階段，稀有元素的化學(xué)分級工作方法，需要全面攻克金屬元素分離困難這一問題[3]。

其次，針對化學(xué)元素分離過程中所產(chǎn)生的困難問題。在最近幾年的發(fā)展過程中，相關(guān)工作人員需要將工作重點(diǎn)，直接放到化學(xué)元素的分離這一技術(shù)難點(diǎn)方面，化學(xué)元素在分離過程中存在的較大困難問題，已經(jīng)逐漸成為化學(xué)研究領(lǐng)域當(dāng)中的一項(xiàng)重點(diǎn)問題，引起相關(guān)工作人員的高度重視，同時(shí)針對化學(xué)元素分離過程中存在的問題進(jìn)行要深入探索，充分保證化學(xué)元素的分離工作可以達(dá)到理想的工作標(biāo)準(zhǔn)，對化學(xué)元素技術(shù)分析工作方法進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)，將其作為嚴(yán)控稀有金屬化學(xué)分析法當(dāng)中，非常重要的工作內(nèi)容進(jìn)行深入研究和探索，不斷提高我國巖礦稀有金屬的化學(xué)分析工作質(zhì)量。

3 巖礦性金屬化學(xué)分析技術(shù)應(yīng)用策略

3.1 巖礦稀有金屬元素化學(xué)分析方法的驗(yàn)證

通過對巖礦稀有金屬的化學(xué)分析方法展開進(jìn)一步延伸和優(yōu)化，對稀有金屬元素化學(xué)分析工作方法進(jìn)行完善，可以全面提高稀有金屬的分析工作質(zhì)量和效率。相關(guān)工作人員針對稀有金屬元素分離工的過程進(jìn)行全面認(rèn)知和了解之后，對稀有金屬工作過程中所使用的各種設(shè)備以及相關(guān)器具等進(jìn)行全面改進(jìn)，有效防止因?yàn)橄∮薪饘僭O(shè)備分析儀器設(shè)備產(chǎn)生故障問題，而對金屬元素的分離物的過程產(chǎn)生不良影響。通過對巖礦當(dāng)中稀有金屬元素化學(xué)分析問題的有效解決，可以進(jìn)一步提高稀有金屬化學(xué)元素分析工作質(zhì)量，以及提高整個(gè)分析技術(shù)的應(yīng)用層次[4]。

3.2 巖礦當(dāng)中化學(xué)元素化學(xué)分析工作方法分析

首先，需要全面做好分離以前的相關(guān)準(zhǔn)備工作，需要對各種不同類型的化學(xué)因素進(jìn)行準(zhǔn)確測定，同時(shí)在測定工作之前需要對相關(guān)測定設(shè)備和材料進(jìn)行準(zhǔn)備，要充分保證各種化學(xué)元素以及相關(guān)的堿金屬元素可以實(shí)現(xiàn)全面分離，有效提高巖礦中化學(xué)元素的分析效果。對于各種不同類型的堿金屬元素，在氯化物的有機(jī)溶液中所表現(xiàn)出的溶解度差異性相對較大，同時(shí)存在一些化學(xué)元素在大部分的有機(jī)溶劑當(dāng)中溶解度偏高，因此在巖礦有機(jī)元素分析工作過程中，可以合理應(yīng)用化學(xué)元素的這一存在特性，將元素從其他堿基礎(chǔ)物質(zhì)當(dāng)中進(jìn)行有效分離。比如每100ml的五醇當(dāng)中氯化化學(xué)溶解度大約為6.5g，而有機(jī)溶液當(dāng)中的氯化鈉、氯化鉀等物質(zhì)的溶解度分別為0.004g與0.005g。如果在有機(jī)溶液溶劑相對較小的情況下，上述氯化物通常情況下很少會被溶解，或者基本不會出現(xiàn)溶解。

3.3 測定工作方法分析

在測定工作過程中，相關(guān)工作人員通過使用四氧硫酸化學(xué)的稱重工作方法，對樣本進(jìn)行測定和分析。在測定工作中的主要工作原理，是對巖礦樣本當(dāng)中所含有的氯化銨，使用碳酸鈣來進(jìn)行分解處理，有效去除其中的鈣元素之后，剩下的物質(zhì)屬于堿基礎(chǔ)的混合式氯化物，然后通過采取蒸發(fā)處理方法，有效去除其中的無水丙酮，然后將有機(jī)溶液殘留物直接轉(zhuǎn)化成酸性物質(zhì)，然后對轉(zhuǎn)化完成之后的物質(zhì)進(jìn)行精確稱重和計(jì)量工作。該方法所需要使用的化學(xué)試劑，主要包含氯化銨、碳酸鈣、氫氧化銨、碳酸銨飽和溶液，其中還需要使用一定量的草酸氨飽和溶液，和硫酸溶液以1:1的比例進(jìn)行混合。

3.4 巖礦化學(xué)元素化學(xué)分析步驟

選擇0.5g的氯化氨以及相同質(zhì)量的巖礦樣本，將樣本進(jìn)行充分研磨進(jìn)行混合，然后再向其中加入5g的碳酸鈣充分?jǐn)嚢杈鶆?，將混合完成之后的?xì)末直接放置在坩堝當(dāng)中，然后進(jìn)行10min左右的低溫加熱處理，然后保證溫度可以提高到900℃左右，如表1：

表1 巖礦化學(xué)分析步驟

然后再繼續(xù)升溫處理1h，等到干鍋冷卻狀態(tài)下，將其中的燒結(jié)塊直接放置在200ml的燒杯當(dāng)中進(jìn)行處理，向其中加入50ml的水煮沸，煮沸15min之后對其中的溶液，使用傾瀉法進(jìn)行過濾處理，然后將過濾完成之后的溶液轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)燒杯當(dāng)中。通過使用氫氧化鈣飽和溶液對其進(jìn)行充分洗滌和處理，通過使用蒸發(fā)處理工作方法，保證處理完成之后的液體總量保持在100ml左右，然后向其中加入2ml的濃氫氧化銨，0.5g的氯化銨以及25ml的飽和碳酸鈉溶液，然后進(jìn)行充分混合煮沸5min之后再進(jìn)行后續(xù)的過濾處理。放置在高溫環(huán)境當(dāng)中去除其中的氨鹽，然后使用濃度為1%的草酸對溶液進(jìn)行徹底洗滌處理。通過高溫環(huán)境下徹底去除氨鹽，最后是用丙酮溶液對其進(jìn)行洗滌，如果巖礦樣本當(dāng)中含有一定量的鈉鉀物質(zhì)，則需要將其沉淀溶解少量水之后再進(jìn)行蒸干，隨后蒸發(fā)混合溶液去除其中少量的殘?jiān)袡C(jī)物質(zhì)，并且通過使用加熱處理方法將其中多余的硫酸進(jìn)行處理，最終冷卻之后再進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)的計(jì)算和稱重工作[5]。

4 結(jié)語

通過本文所提出的關(guān)于巖礦當(dāng)中稀有技術(shù)元素化學(xué)分析工作當(dāng)中所存在的各種問題，通過相關(guān)工作人員到全面分析和研究，對其中存在的各種困難問題進(jìn)行有效解決，全面提高巖礦稀有金屬化學(xué)分析工作質(zhì)量，推動(dòng)我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷朝著更高目標(biāo)上發(fā)展。