矿石的化学取样与化学分析

2022-09-12

矿石的化学取样是采集具有代表性的矿石样品, 以用作对矿石的品质分析, 这样方式也称为普通取样, 通过对矿石样品进行化学分析, 进而测定矿石中的主要化学成分、含量、以及成分比例等指标, 推断出矿石样品中主要物质得到分布状态和分布规律, 通过样品的边缘部分还可以推断出相邻矿石的成分含量, 由此可见, 矿石的化学取样方式在矿床勘测工作的地位与作用。

一、矿床中的矿床取样

矿床采样在矿床勘测工作工作占据首要地位, 对矿石样品进行化学分析, 以确定矿石的主要成分、含量以及成分比例, 进而确定的矿石的开发价值以及经济效益, 评价矿床储量和工业价值的可靠性, 所以在矿石取样时需要保证样品的可靠性, 其后期的矿产开发影响重大, 否则取样的不准确而造成了经济损失, 所以在矿石取样工作中需要谨遵以下采样准则:第一:在勘测的矿床进行矿石特点研究时, 主要结合当地结合地质情况, 在通过实论证其研究的可靠性, 在对勘测地做出选择, 在此过程中需要注重的矿石取样效率和开采效益, 要求全面性采样, 严禁选择性采样;第二:取样样品区域保持相对统一, 避免造成随意性采样, 这样才能获得全面的矿石样品, 确保样品分析结果的准确性;第三:取样时需要保持矿体结构的完整性、整体性, 对有明显边界线的矿石必须沿矿化变化性最大的方向取样, 而对于边界线不明显的矿体则是通过穿过矿化带进行取样;第四:对于不同类型、品级的矿石, 应根据矿床勘测工作要求, 对其进行逐一的分段采样, 以确保矿石信息的完整性。我国的矿床勘测工作中主要的矿石取样方式为钻探取样和自然露头的坑探工程中取样。

1. 钻探取样

钻探取样方式适用于钻探工程, 如对小口径的岩石可采用钻孔岩心取样方式, 而对于口径较大的岩石可采用劈半取样法, 即使用机器将岩石从岩心轴面劈开成两相同部分, 一半作为样品使用, 另一半保存下来用作备用。在岩心取样时需要注意一下几点:第一:严格按照标岩心取样规则, 在矿体及其顶底板的样品采取率要高于80%, 当厚矿体岩心采取率低于标准取样率时, 立即停止取样;第二:分段取样方式是针对矿体的不同特性取样困难而言, 当取样矿体较厚, 矿化均匀, 岩心取样率差异小, 可将周围矿石一起采样作为样品, 反之如果矿体内部结构复杂, 岩心取样率差异大, 必须采取连续分段取样方式进样品采集。

2. 自然露头与坑探工程中取样

自然露头与坑探工程中取样的常用取样方式有:刻槽取样法、岩体剥层取样法、岩心打眼取样法、矿床方格取样法、矿床拣块取样法以及全面取样法。刻槽取样法是沿矿化变化最大方向, 根据一定的刻凿规格在矿石表面的刻凿一条长槽, 而刻凿长槽过程中所取下的全部矿石便是样品。岩体剥层取样法时是通过在矿体表面上进行连续或间隔的取样方式, 将矿石表面上取下的均匀薄层矿石作为样品, 剥层取样法主要用于矿化极不均匀的矿床上取样, 取得样品矿物颗粒粗大。方格取样法是在矿床的部分区域划分若干个等面积的网格, 然后在网格交点上均匀凿取统一数量的样品, 最后将所有的样品合并成总样品, 此取样法主要用于矿化比较均匀、矿体厚度较大的矿体取样。拣块取样法是针对矿体比较碎化的矿床的取样方法, 在一定方格区域内将其划分为等面积的网格, 在每一个网格中拣取形状大致相同的小块矿石碎块, 最后将所有拣取得样品合并成总样品, 此取样法简单快捷、效率高打。眼取样法是针对矿化不均匀、矿体的厚度较大的矿床的取样方式, 使用一定设备收集钻凿炮眼, 将产生的岩矿粉、泥作为样品。全面取样法实在整个勘测矿床上进行全范围取样, 取样工作量大, 取样规模大。

二、矿石的化学分析

通过对矿石样品进行化学分析, 可测定矿石中的化学组成成以及成分比例, 这是矿石结构研究与分析的最基本方法, 样品的化学分析结果可作为圈定矿体、计算矿石储量、评价矿石质量的原始材料依据, 确定矿体的物质成分, 有助于确定矿石内部的有用成分, 促进工业及冶金页发展, 通过矿石的化学分析法的测量结果精度高而且样只需50~100g, 根据不同矿石化学分析的目的、性质不同, 化学分析可以细分为全分析、普通分析、组合分析及物相分析等四种分析方法。

1. 全分析法

全分析法就是对矿石中所含的所有成分进行全面测量分析法, 全分析法对于分析结果要求高, 成分比例图要求达到完整, 样品在进行全分析之前, 先进行光谱全分析, 通过光谱全分析确定样品成分组成而后对其所有元素 (除痕迹元素外) 进行全分析, 为此全分析法成本比较高, 每一种类型或品级矿石只能一两个, 全分析其优势体现在矿床勘察的初期进行, 这阶段矿床的尚未破坏, 能够全面矿石的种类成分及含量, 对勘察矿床后期工作有着指导作用。

2. 普通分析

普通分析只是针对矿石的有用成分或者开发成分的进行分析, 其他成分则是忽略, 如果其他成分的工业价值高, 则应列入基本分析项目, 不同分析是针对有用元素的分方法, 所以运用普通分析法必须对每个样品都进行系统分析, 以确定的有用成分含量、比例。

3. 组合分析

组合分析法是系统分析矿石中有用成、和杂质的含量、分布状况, 以便计算出有用成分的储量以及杂质的比例, 组合分析法适用于多元素的矿石分析, 其分析可以参照全分析结果进行, 组合样品需要依据各个样品的某一种特性, 例如样品的原始长度、质量等等, 但是必须要是矿石类型、品矿石级以及样品的原始取样方法都是一样的样品, 这样才能保证组合分析结果的准确性。

4. 物相分析

物相分析目的是查明有用成分在矿床自然分布状况, 确定矿石的赋存状态和矿物相, 以区分矿石的类型, 根据矿物学原理, 在两种不同类型矿石的分界处采样, 样品可以为单一样品也可以为组合样品, 采样后立即进行矿石物相分析, 避免造成样品的部分元素氧化, 影响物相分析结果。

根据矿床勘测原则, 针对在矿床地质勘查或者矿山开发勘探阶段, 勘查人员对化学分析结果资料具有最大机会对其进行重利用开发, 在当前的形势下, 矿增储、充分合理利用矿产资源以及环境保护研究是当前的矿床勘测工作的重要意义, 其促使矿床勘测人员创造更多的科学成就。

四、西藏玉龙斑岩铜矿勘测分析

玉龙铜矿是我国三江地区的重要斑岩铜矿床, 主要为玉龙斑岩铜 (钼) 矿带矿石, 根据多年对玉龙斑岩铜矿的矿床以及2009年的补勘结果表面:玉龙斑岩铜矿矿物主要为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿等, 部分地区还有辉铜矿、赤铜矿等, 由于地表氧化淋滤作用, 铜矿表层还有孔雀石、蓝铜矿等表生铜矿物。玉龙斑岩铜矿的氧化物含量平均值高于世界花岗岩的平均值, 但差异表现为:二氧化硅含量偏低, 氧化二钾含量偏高, 稀土元素分配模式成平缓右倾型, 矿石中腹肌轻稀土、弱Eu元素异常以及Ce异常, 微量元素的克拉克值高于花岗岩, 黄铁矿和铜矿中D34S值变化程度大, 分析结果接近超镁铁质岩, 根据以上数据可以得出玉龙斑岩铜矿的成矿早期是以液态岩浆为主, 在成矿中期硅酸盐大量沉淀, 岩体内部和斑岩体细脉浸染型矿化, 在后期硫化物的大量沉淀形成了大规模的矿石堆积岩体。

结束语

综合上述在矿床勘测工作中, 化学取样结合化学分析, 在化学取样基础之上进行化学分析, 逐步测定矿石样品中的化学元素成分、含量以及成分比例, 为矿石开采提供快捷发展, 但是作为一名合格的化学分析人员, 我们需要加强专业技能的提高, 为我国矿石化学的分析做出贡献。

摘要：矿石的化学取样和化学分析是矿床勘探的核心工作, 通过化学方式进行矿石取样, 之后对取定的样品进行化学分析, 通过矿石化学分析报告来评定矿石的质量, 确定矿床的矿石成分、含量以及成分比例, 进而确定矿石加工及矿体开发技术条件, 为采矿选矿的提供准确的资料依据, 本文针对藏玉龙铜业股份有限公司的矿石开采进行了全面的分析, 全面论述了矿石的化学取样和化学分析对矿石开采的作用。

关键词：矿石,化学取样,化学分析