鐵礦石檢測技術綜述

新疆地質礦產勘探開發局 第一地質大隊 實驗室 李成雄

鐵礦石檢測技術綜述

新疆地質礦產勘探開發局 第一地質大隊 實驗室 李成雄

鐵礦石檢測技術是檢驗鐵礦石成分的重要手段之一，先進、高效、快捷的檢測技術可以提高鐵礦石成分檢測的準確度，能夠為鐵礦石的開采提供重要的依據。本文，筆者主要介紹了幾種重要的鐵礦石檢測技術，對于鐵礦石的勘探工作具有重要的指導作用。

一、鐵礦石物理檢測技術

在鐵礦石的檢測技術中，物理檢測技術是根據鐵礦石自身的結構特點，通過相應的物理方法對鐵礦石性質進行分析，在保證分析結果的同時，不會對鐵礦石本身造成影響。常用的鐵礦石物理檢測技術分析主要有以下幾種。

1.水分在線檢測技術。在整個鐵礦石檢測技術使用中，水分在線檢測技術作為最常見的檢測技術之一，是一種自動化程度比較高的新技術，在國際上得到了廣泛應用。利用該技術的常見系統有：

（1）低頻微波水分測定系統。該水分測定系統主要針對皮帶輸送機上的鐵礦石，通過事前的系統設置，對輸送的鐵礦石進行在線檢測，確保輸送的鐵礦石符合相關要求。該系統在運行過程中會發射微波，微波在穿透皮帶上的鐵礦石后，會被皮帶下的接收器接收， 將收集到的數據通過系統分析即可以確定鐵礦石各組分的含量。

（2）中子水分測定系統。該測定系統在使用過程中，也是以一種新的非接觸式設備出現的，它具備較強的適應性與抗干擾能力。其工作原理在于通過核分析技術，對鐵礦石中的水分進行準確測試，該測試方法不受鐵礦石成分、形狀、粒度及滲透水率的影響。

2.粒度測定技術。常見的粒度測定技術有：

（1）激光粒度測定技術。該技術利用激光衍射法對鐵礦石的組分進行測定，其粒徑測量結果精確度高，且不需要對照標準校準儀器，既節省了測量時間、又對鐵礦石本身沒有任何破壞性。

（2）機器人粒度測定技術。該技術的設備結構布局與水分機器人設備幾乎相同，在具體實施過程中，主要差別在于水分樣換成了粒度樣，而烘箱則換成了機械疊篩機，且所有的動作都不需要人工操作，由機械手代替，自動化程度很高。

二、鐵礦石化學檢測技術

與物理檢測技術不同，化學檢測技術在使用時，主要是依據鐵礦石自身的性質，通過一定的化學實驗操作對鐵礦石進行分析，以此來得出鐵礦石個組分的含量。

1.微波消解技術。常規試祥溶解技術步驟繁瑣、耗時長。微波消解技術是一種快速高效的試樣溶解技術，可以作為鐵礦石消解的新手段。微波消解與傳統加熱技術不同，它是一種內加熱，樣品與酸混合物通過吸收微波能，產生即時深層加熱；同時微波產生的交變磁場會使分子極化，極性分子隨高頻磁場按一定的規則排列，導致分子高速振蕩，這種振蕩受到相鄰分子間相互作用的干擾和阻礙，產生了類似摩擦的作用，使分子獲得高能量，分子振動加強，從而使鐵礦石消解。

2.全鐵測定技術。常見的全鐵測定技術主要有：

（1）常規計算法。隨著當前社會經濟的迅速發展，在全鐵標準計算中，主要依據ISO/TC102/SC2成立的EG40A中的相關程序規定進行。在具體實施中，該方案并非適合任何種類的鐵礦石，主要是針對亞鐵含量（質量分數）小于0.50%、硫含量小于0.050%以及鐵含量處于50% ～ 70%的天然鐵礦。

（2）自動電位滴定技術。該技術的實施需要人為的組織與操作，因而不可避免的會存在人為因素的影響。該技術在實際實施中，作為一種化學與現代電子相結合的產物，能夠彌補物理測定法中的存在的不足，對數據微處理具有一定的優勢。

3.亞鐵含量檢測技術。針對亞鐵含量的檢測，常用的有X射線衍射技術和X射線熒光光譜技術2種。

（1）X射線衍射技術。該技術以定量相分析法為主，通過對二價鐵各有關物相衍射強度的測定來確定亞鐵的含量。這一技術可以避免其他物質因素對物質強度的干擾，同時還能消除其他外界干擾因素，確保二價鐵測量結果的準確性。

（2）X射線熒光光譜技術。受價態變化影響，X射線特征譜的精細結構也會在原基礎上發生改變。換言之，即鐵元素的價態變化會在很大程度上引起X射線譜的變化。這就需要在分析鐵礦石二價鐵的過程中，能夠結合X射線熒光光譜儀，在相關軟件的幫助下，依據鐵元素化學價態定量，對其做出科學、完整的分析。

4.色譜技術。色譜技術常用于傳統的有機物含量的檢測中，但隨著科學技術的迅速發展，人們也逐漸開始使用色譜技術對金屬離子進行研究、分析。與其他分析技術不同的是，氣相色譜技術在使用中，憑借其分離效能高、分析速度快、樣品量少等優勢受到了使用者的青睞；與此同時，該技術的使用，能夠在一定條件下，將金屬離子直接轉化為具備一定發揮性的有機化合物，同時也可以將氣相色譜與質譜、ICP、原子熒光、原子吸收等聯用，對鐵礦石中氯化物、氟化物、砷、鍺、鉛、汞、鉻、硒等有毒有害元素進行檢測，并對其價態進行分析，因而在鐵礦石的檢測技術中有著極其重要的地位。

綜上，我國對鐵礦石的需求量日益增加，對鐵礦石檢測技術也提出了更高的要求。相關部門要加快研究步伐，在現有的基礎上不斷探索新的檢測技術，以推動鐵礦石檢測技術的發展。