(江苏省地质矿产局第六地质大队,江苏连云港222000)
摘要:对于矿产勘探工作来讲,针对矿石开展的化学取样以及分析工作是我们工作的重点内容。只有利用化学措施开展取样工作,才能够明确矿石的品质以及成分和它们的比例大小,进而我们才能够明确它的加工以及开发技术等,便于我们开展后续的矿产开采以及选取工作。
关键词:矿石;化学取样;化学分析
前言
近年来,我国矿床勘察工作中往往采用矿石化学取样的方式以为矿石的开发与加工提供相应的数据。在实际取样过程中会对极具代表特征的样品进行采集,然后利用化学方式对矿石中包含的化学含量、成分以及其他指标等进行测定,从而能够将矿石物质分布状态与规律做出合理解释。同时经过实际的取样与化学分析,从矿石样品边缘部位也可判断周边矿石的分布以及具体成分情况。因此,对矿石的取样以及化学分析研究具有十分重要的意义。
1矿石化学取样的基本概述
现阶段的矿床勘测过程中首要进行的便为矿床采样工作,通过对采集的样品利用化学形式进行分析使矿石的化学成分以及实际含量得以确定,保证实际开发与加工过程中能够获得更高的经济效益。在实际取样与分析过程中应注重所采集的样品应具有一定的可靠性且在此基础上能够科学的判断矿床储量以及体现的工业价值,避免因不合理的取样为采矿与加工带来不必要的损失。在长期实践研究中将矿石的化学取样工作中需遵循的原则归纳为四方面,即:(1)实际分析矿床中矿石样品特点过程中,应注重与区域的地质情况相结合,可采用实证研究的方式确定勘测方式。尤其需注意采样时应遵循全面性,避免利用选择性的采样方式使矿石取样效率大幅度降低,进而影响开采经济效益。(2)注重样品区域统一性。以往许多矿床勘测人员为节约时间资源与勘测成本,在采样中过于随意,使矿石样品来自于不同的区域,导致分析结果不够准确。因此需在采用中保持样品区域统一性的特点。(3)矿体结构完整性。矿石化学取样过程中针对存有边界线的矿石需以矿体变化趋向为取样的具体方向,若矿体边界线较为模糊,取样中可直接穿过矿化带。(4)分段采样方式的应用。由于矿床勘测过程中往往涉及许多不同品级且类型不统一的矿石,所以需在勘测中利用分段采样的方式以防止矿石信息被损坏。
2常见的矿石取样方式
2.1钻探取样
钻探取样需在切实满足质量需求的前提下进行。对矿石进行钻孔,并采取其岩心,如果矿石的口径较大,需对其进行劈半,运用切割机械沿着矿石中心将其劈成两半,一半用于采样,而另一半则可进行保存,用于其他研究工作。在钻探取样时,应密切注意两方面问题。如图1为钻探取样中采用的取土器结构。
(1)取样率需符合规定的标准,矿体或顶底板3~5m以内的矿石取样率应保持在80%以上,如果厚度较大的岩体中的取样率持续不符合标准,在5m之后应立即停止取样。
(2)结合矿体的基本特征,运用分回次取样的方法,如果取样对象的实际厚度较大,矿化较为均匀,取样率可稳定保持在一定区间内时,可以将具有相同回次的矿石样品进行整合,如若矿石的内部结构较为复杂,则需使用分段采样法。
2.2自然露头与坑探工程中取样
(1)刻槽
通常是沿着所选岩体的厚度方向,通过一定的手段,刻凿出一个长槽,将凿出的部分作为矿石样品。
(2)剥层
在矿化不够均匀的矿体上,通过某种手段,从中剥离出一层较薄的矿石,将其作为矿石样品,这种方法在矿化不够均匀且存在较多颗粒物的矿体上十分适用,且具有极好的实际效果。
(3)方格
在矿体外露的区域中划分一定大小的网格,此后在网格线的交点位置上进行凿取,以此获得形状和大小基本一致的矿石样品,并在一定条件下将所有样品进行整合,得到最终的矿石样品。方格法在矿化十分均匀其厚度偏大的矿体上十分适用,且具有较好的实际效果。
(4)拣块
将事先准备妥当的绳网铺设在矿石堆的表面上,然后从绳网的网格中对形状、大小基本一致的矿石进行拣取,然后将所有符合条件的矿石进行整合。拣块法的适用范围较广,且实际效率很高,在实际情况中,较为常用。
(5)打眼
在不断掘进时,使用一些特定的设备对钻凿所形成的矿石粉末进行收集,将其作为矿石样品。
(6)全巷
在不断掘进时,将一段距离上的所有矿石作为样品。
3矿石的化学分析
3.1矿石化学分析基本概述
矿石化学分析主要指对矿石所含有的化学成分与成分比例进行测定,矿石的化学分析可以准确测出矿石样品中的成本及其比重,是分析矿石内部结构的常用方法。经过对各个组分的分析,对应的分析结果可在矿体圈定、提取矿石等领域中发挥主重要的作用,为我国冶金等事业的发展奠定了很好的基础。运用化学分析法对矿石样品进行研究,虽然在灵敏度上还不具备高水平,但是实际的测量精度是完全可以满足任何一种分析要求的,而且所需矿石样品量也不很多,50~100g之间即可。
3.2矿石化学分析方式研究
以西藏玉龙斑岩铜矿的勘测为例进行分析,其矿物多集中在黄铜矿与黄铁矿方面,分析过程中发现存在氧化物含量平均值级高,其相比花岗岩平均值存在一定的差异,具体表现为:存在较多的氧化二钾,但二氧化硅含量较少;弱Eu元素、Ce以及腹肌轻稀土在矿石中表现出异常状态;D34S值在铜矿与黄铁矿中也存在较大的变化。因此可推出该地区早期主要通过液态岩浆成矿,而中期岩体内部受大量沉淀的硅酸盐影响呈现出矿化趋势,但沉淀过程在后期又表现出规模较大的岩石堆积岩体。
3.2.1全分析
矿石样品全分析是指全面的研究样品化学成分的类型和比重。一般情况下,全分析法要求所有的分析结果进行求和可到达100%。在开展全分析前,通常需要先进行光谱全分析,以此除掉痕迹元素,之后的所有元素均作为分析对象。虽然全分析法能够对矿石进行全面细致的分析,但其所需时间和成本都是很高的。运用全分析的最佳时期是勘探的初级阶段,在掌握较为全面的信息之后,能为后续的分析工作提供准确的指导。
3.2.2普通分析
矿石样品普通分析的根本目的是准确获取样品中具有一定研究和使用价值的成分及其含量,如果其中的某一种成分满足工业生产的要求,可将该矿石列入重要的分析项目范畴,运用普通分析法可以为矿体的圈定以及储量的计算等工作提供非常有利的参考。
3.2.3组合分析
矿石样品组合分析的根本目的是更为系统的确定矿样中所含有害成分及其含量,从而进一步的了解有害成分可能对矿石质量造成的影响。组合分析需在全分析的基础上进行,也就是说,组合分析的目标需根据全分析得到。在组合分析的过程中,必须保证样品的初始质量与长度符合一定的比例要求,而且其品级和类型必须匹配。
3.2.4物相分析
矿石样品物相分析的根本目的是准确的测定矿石中有研究价值的成分在矿床中的分布情况及矿物相,以此有效区分矿石的不同种类。物相分析对采样的要求较高,必须是根据矿物学分析结果得到的矿石样品,并且还必须在矿石类型分割线出进行特定的采取,在实际采样过程中也可以运用组合采样法,以硫化矿石为例,其铅的化学物相分析流程如图2所示。在采样结束之后应尽早进行物相分析,避免矿石样品长期裸露在空气中被氧化,对分析结果造成影响。
4结语
综上所述,矿石的化学取样与分析研究是确保矿床勘测水平逐渐提高的必然途径。在实际取样过程中需注重钻探取样的方式以及自然露头与坑探工程取样方式的应用,并在矿石化学分析中根据不同的矿床类型以及矿石品级,选取普通分析方式、全分析方式、物相分析方式以及组合分析方式等。这样才可使矿石含量、成分等得以确定,为矿石的开采与加工奠定基础。
参考文献:
[1]王留芳.矿石的化学取样与化学分析[J].科技创新导报,2012(21)
[2]陈录.矿石的化学取样与化学分析[J].化工管理,2014(27)
[3]黄宝贵,张志勇,杨林,高静,李玉茹,陈述.中国化学物相分析研究的新成就(上)[J].中国无机分析化学,2011(2)
论文作者:黄尧
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下
论文发表时间:2016/9/7
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