矿石中金属元素化学分析方法研究杨仕凯

发表时间：2018-10-16T09:12:13.633Z 来源：《防护工程》2018年第14期作者：杨仕凯

[导读] 随着时代的发展，我国矿石业得到了有效发展，矿石通常含有诸多元素，可供人们去使用。

杨仕凯

四川鑫顺矿业股份有限公司四川成都 610000

摘要：随着时代的发展，我国矿石业得到了有效发展，矿石通常含有诸多元素，可供人们去使用。经笔者研究，矿石中通常含有较多金属成分，这也是目前科学研究的重要课题。本文将对矿石中金属元素展开化学分析，促进人们对矿石的全面认识。

关键词：矿石；金属元素；化学分析

矿石中富含许多金属元素，如铜、铁、锌、锡等，是我们生产生活所用金属的重要来源。在资源日渐紧张的今天，矿石的开采情况十分重要，而在矿石开采前进行矿石元素的分析，不仅可以减少盲目开采的人力、物力资源的浪费，而且对其成分的了解便于制定科学合理的开采方案，避免开采过程中对矿石有效成分的破坏，以下就碱溶ICP-MS法、EDTA-滴定法、稳健统计法进行详细分析。

1、常见的矿石金属化学分析方法

1.1分光光度法

1.1.1简介

分光光度法主要是通过测定待测矿石样品在特定波长光中的发光强度或吸光度，根据不同物质光的吸光度和发光强度的不同，从而对待测矿石样品的金属元素进行定性、定量的分析。

1.1.2测定方法

（1）测定不同金属元素在不同波长下光的吸收情况（吸收光谱）确定最大吸收波长。

（2）以最大吸收波长为光源，测定一系列金属元素的吸光度，并制作标准金属元素-吸光度曲线表。

（3）在最大波长下测定待测矿石的吸光度，根据标准金属元素-吸光度曲线表确定待测矿石的金属元素。

1.2原子吸收法

原子吸收是基态原子受激吸收跃迁的过程，当符合有辐射通过自由原子蒸气，且该入射辐射的频率等于原子中外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的辐射的辐射频率时，原子会产生共振吸收现象。原子吸收法的原理就是通过对待测矿石中的金属元素产生的原子蒸气在有辐射穿过时对特定波长光的吸收现象的不同来进行待测矿石所含金属元素的定量分析。从光源发射的某一波长的辐射通过矿石金属元素产生的原子蒸气时，被原子中的外层电子选择性的吸收，导致透过其原子蒸气的入射辐射的强度减弱,其入射辐射的减弱程度与待测矿石中所含金属元素的蒸气中的基态原子浓度形成正比。当实验条件一定时,蒸气中的原子浓度与矿石样品中某金属元素的含量（浓度）成正比。因此，入射辐射减弱的程度与矿石样品中某金属元素的含量（浓度）成正比。即入射辐射减弱的程度用吸光度表示，所以,A=KC。

1.3稳健统计法

1.3.1简介

稳健统计法是一种现代化的算术系统，主要是对矿石样品金属元素的测定结果的数据进行规范化处理，降低数据中极值的影响，从而获得更加准确的数据。传统的计算方法，一般会通过舍去极值来降低其对平均值的影响，而稳健统计法则是通过赋予极值一个最小值来降低极值对所求平均值的影响，从而在不舍弃任何一个数据的情况下获得更高准确性的数据。与传统计算方法相比，稳健统计法更加科学严谨。

1.3.2方法步骤

统计所需参数：结果值、中位数、标准四分位间距（简称标准IQR）、最大值、最小值稳健变异系数。

测定这些数据可以大致估计表征离数程度的方向和范围。

稳健Z比分数公式为：Z=(X-中位数)/标准IQR，其Z值对结果有如下影响：

（1）若Z的值在正负2之间，则结果较理想，可用。

（2）若Z的值在2-3 之间，则结果有待考察，需对结果值进行分析。

（3）若Z的值大于3，则结果离群，不可用。

1.4 EDTA-滴定法

1.4.1简介

EDTA-滴定法是我们进行矿石样品元素分析的传统方法，其优点是操作简便、成本低廉、易于掌握、且其准确性也极高，所以我们以前在实验室进行矿石的金属元素分析实验时常采用这种方法。而随着科学技术的不断发展，为了使其更符合现代对矿石样品金属元素分析的要求，科学家们对其进行了一系列的改进，以求使其技术性能更佳，准确度、精度更高、操作更简便、工作效率更高。

1.4.2改进措施

（1）测钙、镁

2001年，科学家范福楠提出在测定钙之后再加入一些氧化铵到EDTA碱性溶液中，来降低其碱性。

（2）测铅

2001年，科学家刘长风等人提出在聚四氟乙烯塑料器皿中加入氢氟酸溶解二氧化硅，使在二氧化硅硫酸冒烟时能够被除去，避免其对结果的干扰，从而解决了测定结果高，硅铅偏低的问题。

（3）测钼

2003年，科学家迟少婷等人提出对10%-60%的钼进行含量分析，误差可以控制在1%以内。

（4）测锌

科学家孟亚东等人通过实践发现，传统的EDTA-滴定法易受到干扰元素的影响，从而影响测定结果，而在测定时加入多量的氢氧化铵能够将干扰离子和锌分开。