巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)探析

吳麗穎

摘要：對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)行業(yè)而言，巖礦稀有金屬發(fā)揮著關(guān)鍵作用，使得巖礦稀有金屬開(kāi)發(fā)以及分析工作如火如荼地開(kāi)展著。我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，很多巖礦產(chǎn)業(yè)之中有著大量稀有金屬，為了能夠推動(dòng)巖礦開(kāi)發(fā)工作有序開(kāi)展，則需要加強(qiáng)巖礦稀有金屬化學(xué)分析。本文將針對(duì)巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)以及稀有金屬元素化學(xué)分析進(jìn)行分析，以期望能夠提升巖礦稀有金屬化學(xué)分析的整體水平。

關(guān)鍵詞：巖礦;稀有金屬;化學(xué)分析

前言

若要充分提升礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用率，則需要有先進(jìn)的技術(shù)予以支持，進(jìn)而對(duì)巖礦之中的稀有金屬元素進(jìn)行全面勘察以及分析，從而掌握其中金屬元素的具體成分，有利于保障稀有金屬元素工作順利進(jìn)行并推進(jìn)工業(yè)化生產(chǎn)行業(yè)健康發(fā)展。

一、巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)

（一）全分析技術(shù)

全分析技術(shù)可以精準(zhǔn)測(cè)量以及分析巖礦化學(xué)成分，進(jìn)而掌握其中稀有金屬元素的成分以及含量。在應(yīng)用全分析技術(shù)之前，需要通過(guò)光譜技術(shù)深入分析巖礦，掌握其中元素的類型以及成分，然后再進(jìn)行全面分析，因?yàn)樾枰M(jìn)行全面分析，所以耗費(fèi)的人力、財(cái)力、物力均比較大。從實(shí)際情況來(lái)講，倘若巖礦中金屬元素僅有兩種，而應(yīng)用這種技術(shù)就比較浪費(fèi)，因此要需要采用光譜技術(shù)進(jìn)行分析，然后結(jié)合實(shí)際情況看是否需要采用全分析技術(shù)。通常來(lái)講，如果不需要掌握巖礦所有元素與成分，那么就不需要使用該技術(shù)[1]。

（二）普通分析技術(shù)

該技術(shù)通常是對(duì)巖礦中某一種特定元素進(jìn)行分析，同時(shí)，會(huì)自動(dòng)忽略需要進(jìn)行測(cè)量的元素成分。在勘察巖礦稀有金屬時(shí)，該技術(shù)常用于專門針對(duì)其中某一個(gè)稀有金屬進(jìn)行測(cè)量，而通常是針對(duì)一些應(yīng)用價(jià)值較高的巖礦測(cè)量，通過(guò)系統(tǒng)性分析，精準(zhǔn)掌握成分與含量。

（三）組合分析技術(shù)

如果需要對(duì)巖礦中所有組成成分、各種成分占比以及分布情況等內(nèi)容進(jìn)行分析，就需要采用組合分析技術(shù)。相比前兩種技術(shù)來(lái)講，組合分析技術(shù)所獲得結(jié)果準(zhǔn)確性更高、內(nèi)容更加全面，該技術(shù)常用于多種稀有金屬的巖礦勘察以及分析。

二、巖礦稀有金屬化學(xué)分析

（一）鋰元素

對(duì)巖礦中鋰元素進(jìn)行分析時(shí)，第一步是分離巖礦中的鋰元素，需要注意的是，為了保障分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要利用溶解度的不同，然后預(yù)分離處理鋰元素，這樣讓氯化物溶解度得到保障，同時(shí)對(duì)有機(jī)溶液的容積進(jìn)行合理控制，最大限度避免氯化物出現(xiàn)很少被溶解或者還是不被溶解的現(xiàn)象。對(duì)于測(cè)量工作而言，首先需要通過(guò)碳酸鈣分解樣本中所含有的氯化銨物質(zhì)，并將鈣元素充分清除，從而獲得堿金屬混合物;然后，利用蒸發(fā)將其中的無(wú)水乙醇清除，再將有機(jī)溶劑之中所殘留的氯化鋰轉(zhuǎn)化成為四氧硫酸鋰，并開(kāi)展稱重處理。在鋰元素化學(xué)分析過(guò)程中，還需要徹底清除銨鹽，通常是選取質(zhì)量相同的氯化銨以及礦巖樣本，樣本質(zhì)量通常設(shè)置為0.5g，然后通過(guò)將其磨成粉末，加入5g碳酸鈣并均勻?qū)⑵浞胖玫芥囒釄妩h中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的低溫處理，再加熱到900℃并保持1小時(shí)。在坩堝冷卻之后，需要及時(shí)清洗內(nèi)壁。然后，鎳坩堝中的燒結(jié)塊移入另一個(gè)燒杯當(dāng)中，倘若結(jié)塊不容易被壓碎，需要采取有效措施研磨成粉，再經(jīng)過(guò)相關(guān)操作，可以徹底清除銨鹽。在實(shí)際分析過(guò)程中，如果樣本中鈉元素以及鉀元素較多，建議通過(guò)沉淀溶解并做蒸干處理，并通過(guò)丙酮對(duì)殘?jiān)コ煞圻M(jìn)行反復(fù)處理。等待混合溶液蒸發(fā)并冷卻之后，將少量的硫酸濕潤(rùn)氯化物加入，然后再繼續(xù)蒸發(fā)，可將過(guò)量的硫酸有效清除，等待冷卻之后，再對(duì)四氧硫酸鋰進(jìn)行稱重[2]。

（二）稀土元素

對(duì)于酸性深層巖石而言，其中稀土元素有著較高的含量，主要有獨(dú)居石以及黑希金礦。在分析稀土元素的過(guò)程中，主要采用的是草酸鹽沉淀技術(shù)，該技術(shù)所得到的草酸稀土的純凈度比較高，通過(guò)灼燒之后能夠獲取稀土氧化物，然后對(duì)該物質(zhì)的重量進(jìn)行重新計(jì)量。對(duì)于稀土元素化學(xué)分析而言，倘若稀土元素所占的比例比較低，那么無(wú)論通過(guò)哪一種方法進(jìn)行化學(xué)分析以及測(cè)量，如果要得到比較精準(zhǔn)的結(jié)果，其難度都比較大。目前，主要采用的方法是比色法，然后對(duì)物質(zhì)進(jìn)行全面分析。其測(cè)定的基本原理是，在氯酸溶液以及硝酸之中，稀土元素所呈現(xiàn)出來(lái)的顏色不同，加之光照作用，其類型也會(huì)存在差異性，其中稀土元素的最大吸收波也有明顯的差異，利用這些差異與特點(diǎn)進(jìn)行分析，可以掌握稀土元素的具體含量以及成分。

（三）硒元素和碲元素

對(duì)于硒元素以及碲元素而言，均在親銅元素的范圍之中。由巖漿所構(gòu)成的硫化物，其中硒元素的占比非常豐富，每1噸硫化物當(dāng)中的硒元素含量可以達(dá)到200g;而碲元素的含量則相對(duì)比較低，每1噸硫化物當(dāng)中的碲元素含量?jī)H有2g左右、針對(duì)巖礦中碲元素以及硒元素進(jìn)行化學(xué)分析的元素有很多種，通常采用的組合分析技術(shù)以及重量法，通過(guò)濃鹽酸溶液還原處理硒元素以及碲元素，使其能夠處于單體狀態(tài)之中;之后，通過(guò)玻璃坩堝完成過(guò)濾處理，同時(shí)，需要注意的是，還需將過(guò)濾物放置于110℃～ 125 ℃的環(huán)境之中開(kāi)展二次烘干，然后進(jìn)行計(jì)重。從兩種元素的分布特點(diǎn)來(lái)看，主要存在于金銀類礦物，或者是硫化礦物之中，所以通常在分解處理過(guò)程中需要用到硝酸，目的是提升兩種元素的溶解程度以及速度。這里需要注意的是，對(duì)于這種溶解方式而言，整個(gè)過(guò)程不能使用鹽酸以及王水進(jìn)行處理，倘若巖礦樣本難以溶解于酸，建議通過(guò)堿性溶液或者是酸性溶液完成溶融處理，可使其成功轉(zhuǎn)化成為能夠有效溶于水的鹽類物質(zhì)[3]。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展以及工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)以及巖礦稀有金屬化學(xué)分析一直處于不斷前進(jìn)的狀態(tài)。為了能夠滿足各行各樣對(duì)稀有金屬的需求，需要掌握巖礦稀有金屬元素化學(xué)分析技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際情況通過(guò)對(duì)應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行化學(xué)分析;同時(shí)，還要進(jìn)行不斷的優(yōu)化以及改進(jìn)，將有利于讓巖礦稀有金屬元素的開(kāi)采率得到顯著提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸洋.巖礦中稀有金屬元素化學(xué)分析探析[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2020（03）：228+230.

[2]宋晉，盧智，楊蓉，張熙，邱丹.巖礦稀有金屬化學(xué)分析技術(shù)淺析[J].云南化工，2019，46（09）：101-102.

[3]肖海斌，趙蕊琴.巖礦中稀有金屬元素化學(xué)分析探析[J].世界有色金屬，2019（05）：199-200.