礦石的化學(xué)取樣與化學(xué)分析

陳錄（西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司質(zhì)量管理部化驗(yàn)室 西藏昌都 854000）

礦石的化學(xué)取樣是采集具有代表性的礦石樣品，以用作對(duì)礦石的品質(zhì)分析，這樣方式也稱為普通取樣,通過對(duì)礦石樣品進(jìn)行化學(xué)分析,進(jìn)而測定礦石中的主要化學(xué)成分、含量、以及成分比例等指標(biāo)，推斷出礦石樣品中主要物質(zhì)得到分布狀態(tài)和分布規(guī)律,通過樣品的邊緣部分還可以推斷出相鄰礦石的成分含量，由此可見，礦石的化學(xué)取樣方式在礦床勘測工作的地位與作用。

一、礦床中的礦床取樣

礦床采樣在礦床勘測工作工作占據(jù)首要地位，對(duì)礦石樣品進(jìn)行化學(xué)分析，以確定礦石的主要成分、含量以及成分比例,進(jìn)而確定的礦石的開發(fā)價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)效益，評(píng)價(jià)礦床儲(chǔ)量和工業(yè)價(jià)值的可靠性，所以在礦石取樣時(shí)需要保證樣品的可靠性，其后期的礦產(chǎn)開發(fā)影響重大，否則取樣的不準(zhǔn)確而造成了經(jīng)濟(jì)損失，所以在礦石取樣工作中需要謹(jǐn)遵以下采樣準(zhǔn)則:第一：在勘測的礦床進(jìn)行礦石特點(diǎn)研究時(shí)，主要結(jié)合當(dāng)?shù)亟Y(jié)合地質(zhì)情況，在通過實(shí)論證其研究的可靠性，在對(duì)勘測地做出選擇,在此過程中需要注重的礦石取樣效率和開采效益，要求全面性采樣，嚴(yán)禁選擇性采樣；第二：取樣樣品區(qū)域保持相對(duì)統(tǒng)一，避免造成隨意性采樣,這樣才能獲得全面的礦石樣品，確保樣品分析結(jié)果的準(zhǔn)確性；第三：取樣時(shí)需要保持礦體結(jié)構(gòu)的完整性、整體性，對(duì)有明顯邊界線的礦石必須沿礦化變化性最大的方向取樣,而對(duì)于邊界線不明顯的礦體則是通過穿過礦化帶進(jìn)行取樣；第四：對(duì)于不同類型、品級(jí)的礦石,應(yīng)根據(jù)礦床勘測工作要求,對(duì)其進(jìn)行逐一的分段采樣，以確保礦石信息的完整性。我國的礦床勘測工作中主要的礦石取樣方式為鉆探取樣和自然露頭的坑探工程中取樣。

1.鉆探取樣

鉆探取樣方式適用于鉆探工程，如對(duì)小口徑的巖石可采用鉆孔巖心取樣方式，而對(duì)于口徑較大的巖石可采用劈半取樣法，即使用機(jī)器將巖石從巖心軸面劈開成兩相同部分,一半作為樣品使用,另一半保存下來用作備用。在巖心取樣時(shí)需要注意一下幾點(diǎn)：第一：嚴(yán)格按照標(biāo)巖心取樣規(guī)則,在礦體及其頂?shù)装宓臉悠凡扇÷室哂?0%，當(dāng)厚礦體巖心采取率低于標(biāo)準(zhǔn)取樣率時(shí)，立即停止取樣；第二：分段取樣方式是針對(duì)礦體的不同特性取樣困難而言,當(dāng)取樣礦體較厚,礦化均勻,巖心取樣率差異小,可將周圍礦石一起采樣作為樣品，反之如果礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，巖心取樣率差異大，必須采取連續(xù)分段取樣方式進(jìn)樣品采集。

2.自然露頭與坑探工程中取樣

自然露頭與坑探工程中取樣的常用取樣方式有：刻槽取樣法、巖體剝層取樣法、巖心打眼取樣法、礦床方格取樣法、礦床揀塊取樣法以及全面取樣法。刻槽取樣法是沿礦化變化最大方向，根據(jù)一定的刻鑿規(guī)格在礦石表面的刻鑿一條長槽,而刻鑿長槽過程中所取下的全部礦石便是樣品。巖體剝層取樣法時(shí)是通過在礦體表面上進(jìn)行連續(xù)或間隔的取樣方式，將礦石表面上取下的均勻薄層礦石作為樣品，剝層取樣法主要用于礦化極不均勻的礦床上取樣,取得樣品礦物顆粒粗大。方格取樣法是在礦床的部分區(qū)域劃分若干個(gè)等面積的網(wǎng)格,然后在網(wǎng)格交點(diǎn)上均勻鑿取統(tǒng)一數(shù)量的樣品，最后將所有的樣品合并成總樣品，此取樣法主要用于礦化比較均勻、礦體厚度較大的礦體取樣。揀塊取樣法是針對(duì)礦體比較碎化的礦床的取樣方法，在一定方格區(qū)域內(nèi)將其劃分為等面積的網(wǎng)格，在每一個(gè)網(wǎng)格中揀取形狀大致相同的小塊礦石碎塊,最后將所有揀取得樣品合并成總樣品,此取樣法簡單快捷、效率高打。眼取樣法是針對(duì)礦化不均勻、礦體的厚度較大的礦床的取樣方式，使用一定設(shè)備收集鉆鑿炮眼，將產(chǎn)生的巖礦粉、泥作為樣品。全面取樣法實(shí)在整個(gè)勘測礦床上進(jìn)行全范圍取樣，取樣工作量大，取樣規(guī)模大。

二、礦石的化學(xué)分析

通過對(duì)礦石樣品進(jìn)行化學(xué)分析，可測定礦石中的化學(xué)組成成以及成分比例,這是礦石結(jié)構(gòu)研究與分析的最基本方法，樣品的化學(xué)分析結(jié)果可作為圈定礦體、計(jì)算礦石儲(chǔ)量、評(píng)價(jià)礦石質(zhì)量的原始材料依據(jù)，確定礦體的物質(zhì)成分，有助于確定礦石內(nèi)部的有用成分,促進(jìn)工業(yè)及冶金頁發(fā)展，通過礦石的化學(xué)分析法的測量結(jié)果精度高而且樣只需50～100g，根據(jù)不同礦石化學(xué)分析的目的、性質(zhì)不同,化學(xué)分析可以細(xì)分為全分析、普通分析、組合分析及物相分析等四種分析方法。

1.全分析法

全分析法就是對(duì)礦石中所含的所有成分進(jìn)行全面測量分析法，全分析法對(duì)于分析結(jié)果要求高，成分比例圖要求達(dá)到完整，樣品在進(jìn)行全分析之前,先進(jìn)行光譜全分析,通過光譜全分析確定樣品成分組成而后對(duì)其所有元素（除痕跡元素外）進(jìn)行全分析，為此全分析法成本比較高,每一種類型或品級(jí)礦石只能一兩個(gè)，全分析其優(yōu)勢體現(xiàn)在礦床勘察的初期進(jìn)行,這階段礦床的尚未破壞，能夠全面礦石的種類成分及含量,對(duì)勘察礦床后期工作有著指導(dǎo)作用。

2.普通分析

普通分析只是針對(duì)礦石的有用成分或者開發(fā)成分的進(jìn)行分析，其他成分則是忽略，如果其他成分的工業(yè)價(jià)值高，則應(yīng)列入基本分析項(xiàng)目,不同分析是針對(duì)有用元素的分方法,所以運(yùn)用普通分析法必須對(duì)每個(gè)樣品都進(jìn)行系統(tǒng)分析，以確定的有用成分含量、比例。

3.組合分析

組合分析法是系統(tǒng)分析礦石中有用成、和雜質(zhì)的含量、分布狀況,以便計(jì)算出有用成分的儲(chǔ)量以及雜質(zhì)的比例，組合分析法適用于多元素的礦石分析，其分析可以參照全分析結(jié)果進(jìn)行，組合樣品需要依據(jù)各個(gè)樣品的某一種特性，例如樣品的原始長度、質(zhì)量等等，但是必須要是礦石類型、品礦石級(jí)以及樣品的原始取樣方法都是一樣的樣品，這樣才能保證組合分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.物相分析

物相分析目的是查明有用成分在礦床自然分布狀況，確定礦石的賦存狀態(tài)和礦物相,以區(qū)分礦石的類型，根據(jù)礦物學(xué)原理,在兩種不同類型礦石的分界處采樣,樣品可以為單一樣品也可以為組合樣品，采樣后立即進(jìn)行礦石物相分析，避免造成樣品的部分元素氧化，影響物相分析結(jié)果。

根據(jù)礦床勘測原則，針對(duì)在礦床地質(zhì)勘查或者礦山開發(fā)勘探階段,勘查人員對(duì)化學(xué)分析結(jié)果資料具有最大機(jī)會(huì)對(duì)其進(jìn)行重利用開發(fā)，在當(dāng)前的形勢下，礦增儲(chǔ)、充分合理利用礦產(chǎn)資源以及環(huán)境保護(hù)研究是當(dāng)前的礦床勘測工作的重要意義，其促使礦床勘測人員創(chuàng)造更多的科學(xué)成就。

四、西藏玉龍斑巖銅礦勘測分析

玉龍銅礦是我國三江地區(qū)的重要斑巖銅礦床,主要為玉龍斑巖銅（鉬）礦帶礦石，根據(jù)多年對(duì)玉龍斑巖銅礦的礦床以及2009年的補(bǔ)勘結(jié)果表面：玉龍斑巖銅礦礦物主要為黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦等,部分地區(qū)還有輝銅礦、赤銅礦等,由于地表氧化淋濾作用,銅礦表層還有孔雀石、藍(lán)銅礦等表生銅礦物。玉龍斑巖銅礦的氧化物含量平均值高于世界花崗巖的平均值，但差異表現(xiàn)為：二氧化硅含量偏低，氧化二鉀含量偏高，稀土元素分配模式成平緩右傾型，礦石中腹肌輕稀土、弱Eu元素異常以及Ce異常，微量元素的克拉克值高于花崗巖，黃鐵礦和銅礦中D34S值變化程度大，分析結(jié)果接近超鎂鐵質(zhì)巖，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以得出玉龍斑巖銅礦的成礦早期是以液態(tài)巖漿為主，在成礦中期硅酸鹽大量沉淀，巖體內(nèi)部和斑巖體細(xì)脈浸染型礦化,在后期硫化物的大量沉淀形成了大規(guī)模的礦石堆積巖體。

結(jié)束語

綜合上述在礦床勘測工作中，化學(xué)取樣結(jié)合化學(xué)分析，在化學(xué)取樣基礎(chǔ)之上進(jìn)行化學(xué)分析，逐步測定礦石樣品中的化學(xué)元素成分、含量以及成分比例，為礦石開采提供快捷發(fā)展，但是作為一名合格的化學(xué)分析人員，我們需要加強(qiáng)專業(yè)技能的提高，為我國礦石化學(xué)的分析做出貢獻(xiàn)。

[1]裴榮富,丁志忠,等.試論固體礦產(chǎn)普查勘探與開發(fā)的合理程序[J].中國地質(zhì)科學(xué)院學(xué)報(bào),2010（5）.

[2]黃寶貴,張志勇,楊林,等.中國化學(xué)物相分析研究的新成就（上）[J].中國無機(jī)分析化學(xué),2011（2）.

[3]胡萍,趙令湖,邊秋娟.內(nèi)蒙烏拉山金礦床鉀長石的礦物化學(xué)及有序度的分析（英文）[J].巖石礦物學(xué)雜志,2005（3）.

[4]郭春山,馮渝清.TBP萃取鉻（Ⅵ）-二苯碳酰二肼有色絡(luò)合物分光光度法測定礦石中的微量鉻[J].分析化學(xué),2008（4）.