礦石中金銀銅鉛鋅的測定及不確定度探討

王佳琦

（黑龍江省有色金屬地質勘查七O一隊，黑龍江 哈爾濱 150028）

隨著近些年來我國國家經濟的快速發展和工業化水平的不斷提高，對各種礦物資源的需求也在不斷加大。同時事業各國也將礦物資源問題作為一種重要的問題加以重視。在進行采礦過程中，只有通過對采到的礦石樣本進行分析，獲得其中各種元素含量的信息才能對接下來的采礦工作進行指導，因此不確定度以及各種檢測方法的相關研究已經成為一個重點內容。本文將就此進行研究。

1 金屬元素含量測定及當前研究現狀分析

通過對各種礦石樣品進行研究可以發現，在礦石中主要含有的金屬元素是金銀銅鉛鋅。金作為一種性質良好的貴金屬，由于具有較好的延展性、性質穩定、導電性和導熱性較好等特點被廣泛的應用于各種尖端科技。同時也是當前外匯儲備的基礎。雖然經過多年的發展我國現階段黃金儲備已經得到很大的提高，但是同發達國家相比還是有很大的差距。銀作為一種良好的導體，在近些年的研究中還發現其納米粒子具有較好的殺菌作用。除了作為貨幣流通，在近些年的材料研究以及醫藥研究方面也得到了廣泛的應用。近些年來銀在工業上的應用也在逐年升高，已經占據了每年的開產量的大部分。同作為一種傳統的金屬材料，同時也是人體所必須的微量元素之一。黃銅是一種應用較多的工業原料，熔點較低，冶煉方法較為簡便，已經成為現階段工業發展過程中用量僅次于鋁的一種金屬材料。鉛的密度較大，抗腐蝕性較好，熔點較低，材料性質較為柔軟，因此可以加工成各種用品，在日常生活和工業生產中都得到了廣泛應用。同時鉛與其他金屬結合制得的合金可以獲得單個合金所沒有的性質，在電池制造和各種酸性物質的制造方面得到廣泛應用。鋅是人體中的必須元素之一，一般呈現出淺灰色，具有良好的抗腐蝕性。在工業上一般作為合金元素進行應用。銅鋅合金、氧化鋅等都在工業上得到廣泛應用。同時也是電鍍的主要材料之一，在汽車制造和機械制造方面應用較多。

2 礦石樣品中金屬元素不確定性度的研究

2.1 現階段各種檢測方法介紹

隨著科學技術的進步，現階段對礦石中各種金屬成分的研究主要采取各種儀器進行分析。當前對礦石成分進行研究的主要方法主要有以下幾種。

第一、發射光譜分析法。不同的金屬元素對不同的波長的激發光源都會產生不同波長的光譜。這主要是由于不同金屬由于其分子振動情況不同，在接收到激發光源給予的能量之后會產生不同的能量。通過對獲得的光譜進行分析可以對礦樣中的金屬含量和種類進行研究。這種方法可以對波長在紫外光區的各種金屬元素進行分析，具有實用性強、可實現多組分同時檢測、準確度較高的優點。

第二、原子吸收光譜法。這種方法主要是利用不同的金屬原子具有不同的振動特點進行的。在進行測量過程中同樣要設置一個合適的光源，然后對再次獲得的光進行分析，以獲得其吸收波長。不同的金屬元素其吸收波長都不同，因此該方法具有較好的選擇性。同時隨著近些年來各種科學儀器的不斷更新換代，原子吸收光譜法的操作變得更加簡單，同時分析耗費的時間也在不斷的縮短、檢測線也在不斷降低。現階段已經可以實現對無機元素的痕量檢測。但是這種檢測方法同樣具有一定的局限性，因此在進行檢測之前必須對所要檢測的目標物有所了解，才能實現檢測結果的準確。

第三、X射線熒光光譜法。這種方法是近些年來發展起來的一種新型檢測方法。其作用原理是通過向礦石樣本發射X射線使得礦石中各種金屬元素出現各種特殊的震動輻射。通過對各種震動輻射進行研究實現對元素含量和種類的分析。這種方法由于其操作簡便、可以進行較為靈活的檢測、檢測限較低等特點現階段已經逐漸取代了原子吸收光譜法成為一種主流檢測方法。但是這種方法同樣具有一定的不足之處，例如不能對一些原子質量較小、含量較低的元素進行檢測等。同時這種檢測方法可以實現同其他檢測方法進行聯用，以實現測定結果準確度的提高。

2.2 對礦樣中的金銀銅鉛鋅等元素的測定方法介紹

對于不同的金屬礦物需要采用不同的測定方法進行檢測。對銅礦進行分析一般采用強酸進行溶解或者高溫進行融解的方式進行。在采用強酸地礦樣進行溶解過程中一般采用王水進行。對鋅、鉛元素進行溶解檢測時同樣一般采用王水。在溶解之后，依據礦樣中各種金屬元素的含量高低不同采用合適的方式進行檢測。對金元素進行檢測時可以選擇的方式較多，既有傳統的火試金法，也有應用較多的酸解法，同時還可以采用氯化或熔融等方式進行。在選擇檢測方法時可以采用原子發射光譜法等進行。對于銀進行檢測時一般可以依據含量的不同選擇合適的檢測方法。對于痕量的銀，一般采用原子發射光譜法。對于微量的銀，一般采用分光光度法、原子吸收光譜法以及差量法進行檢測。以新疆莫地區采集到的礦樣檢測過程為例，對其中所含有的金銀銅鉛鋅等元素一般先進行富集，盡可能完整的將礦樣中的各種金屬元素進行獲取。然后采用原子吸收光譜法等方式進行檢測。具體過程為，首先將礦樣在往水中進行完全溶解，將礦渣進行過濾之后采用泡沫塑料等材料對礦樣中的元素進行富集。然后向富集之后的溶液中加入硫脲等試劑對各種金屬元素進行洗脫。由于金的原子吸收光譜時確定的，在進行原子吸收光譜進行測量時可以依據這一數據設置各種參數，對礦樣的吸光度進行檢測。然后對獲得的數據進行分析計算獲得相應的結果。這種方法同樣適用于銀，但是對銅、鉛等金屬測定一般采用容量法，以減小其不確定度。

2.3 礦石中金銀銅鉛鋅等金屬元素檢測過程中的不確定度的分析

所謂的不確定度是指測量所獲得的試劑結果同相關規定中設定的標準結果之間的分散性是否在合理范圍之內。因此，不確定性一般采用置信區間進行衡量，但是這個置信區間要處于置信范圍之內。對于獲得的結果的不確定度一般可以用標準、合成標準、以及擴展不確定度三個程度進行衡量。同樣的，以新疆某地的金屬礦樣為例，該礦樣主要對分析天平乘涼獲得的質量、酸解之后獲得的溶液體積以及酸解之后溶液的濃度三個結果對不確定度進行分析。通過這種分析可以有效的對實驗獲得的結果準確度繼續寧衡量，以保證對礦樣分析獲得的結果處于較為準確的范圍之內。

3 總結

礦產作為一種關系到國家發展和社會進步的重要資源，在現階段的研究中收到了人們的廣泛關注。因此，在進行礦產開發過程中，只有通過對礦樣中各種金屬元素的含量進行準確分析才能保證其開發的可行性。因此，只有對礦石中各種金屬元素，例如金銀銅鉛鋅等進行準確分析，同時對各種分析方法出現的不確定度進行研究具有重要意義。