基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射定量研究

謝 飛

（貴州大學礦業學院，貴州 貴陽 550003）

近些年來，我國開始利用X射線衍射技術對全國各地的多金屬礦床進行研究、分析，并且技術的最先應用是開始于礦床探測較為發達的地區，和其他多金屬礦藏較為豐富的地區。我國利用X射線衍射技術主要應用于各大礦藏主要地區的氧化區域，X射線能夠有效分析氧化區域的氧化性狀，借助對氧化性狀的分析得出具體礦物的分布類型和變化情況，能對礦業開采起到輔助作用，提升礦企和其他主體對于特定礦產的利用效率，提升資源開采的可持續性。利用X射線衍射技術，可以分析不同地表和地下的礦物分布情況，明確不同氧化物的物理構成、相結構和化學狀態，研究其變化的原理及過程，實現對礦物的有效鑒定，促進我國礦業領域的發展。

1 基于MIF的多金屬礦床X射線衍射的氧化物標的

文章中選取的標的礦區為高嶺土氧化帶礦區，其中的礦物類型和土壤類型相對多元。該礦區存在大量的云英巖，好多礦區的土壤已經呈現硅化，并且可以被開采出相當數量的寶石，是這一地區的商業價值較大的寶石主產區之一。文章中采用的六個氧化物樣品全部來自于已經被完全開采完畢的氧化礦物，工作人員對這些礦物進行收集、整理，再對其進行基于IMF的X射線衍射，得出基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射結果，工作人員針對衍射結果分析礦區的礦物分布情況和礦物氧化情況。如表1，即為樣品列表。

表1 樣品列表

2 基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射結果

2.1 基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射設備

文章中的基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射的實驗場所為本地區某高校的地質科學實驗室，采用的X射線檢測儀器為行業內部有較好聲譽的科技公司的產品，產品型號為TD-3760。該X射線檢測儀器采用的是銅靶方式，相關的技術檢測數據為：電壓30千伏，電流20毫安。該X射線檢測儀器采用的是連續對氧化物標的進行掃描的方式，利用檢測設備的雙軸共同工作。

2.2 基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射效果

見圖1-4所示。

圖1 一號氧化物射線衍射結果

圖2 二號氧化物射線衍射結果

圖3 三號氧化物射線衍射結果

圖4 四號氧化物射線衍射結果

3 MIF金屬礦床氧化微粒X射線衍射結果分析討論

根據基于MIF的金屬礦床氧化微粒X射線衍射結果分析，結合當地礦區的地質方面的特殊條件，相關實驗室人員可以分析得出以下的結論，相關的氧化物樣品分別為礦石的聚合物，其中一號氧化物為石英礦與赤銅礦的混合物。二號氧化物為銅鐵的混合物，其中摻雜著一些石英的成分。三號氧化物內部蘊含著土壤的成分，是已經高嶺土化的土壤，除此之外，三號氧化物內部還蘊含著一部分石英石和其他石料的部分成分。四號氧化物同樣包含著已經高嶺土化的巖石成分，這部分成分還摻雜有部分的白云母的礦物內容。五號氧化物包含有石英的內容，其主要是石英的成分，除了石英之外，其還含有一些基鐵礬的內容。六號氧化物內部主要是黃鐵礦的部分，除了黃鐵礦之外，其還包含有赤銅礦等礦物。根據MIF技術的其他情況分析，可以判斷得出，這些氧化物的波峰不同。這些氧化物的表明自身物理構成的X射線衍射的圖像峰不同。其中,一號氧化物圖像中，數值在2150到2300之間的圖像明顯、峰值突出的礦物種類應該是伊利石，相較于其他的礦物種類，伊利石的X射線衍射圖像的特征比較明顯，較為容易被判斷出來。兩者之間不是不存在著區別，只是兩者之間的圖像區別并不明顯，需要靈敏度較高的儀器對兩者的圖像進行詳細的檢測，才能夠明確兩者之間的差別。尤其是對于伊利石來說，其在被運用X射線進行衍射時，會形成多余的峰值，此種X射線下衍射的圖像變化并不明顯，如果工作人員對于伊利石的X射線圖像特點沒有詳細的了解，就不能判斷出何種圖像為伊利石的圖像，何種圖像為蒙脫石的圖像，弄不清楚兩者之間的區別。工作人員通過基于MIF的仔細比對，可以明確伊利石與蒙脫石的詳細區別，分析兩者在礦區的礦床分布情況。圖像的較明顯特征在1400至2200之間的為白云母，而且此種白云母應該是多硅類型的。而數值在2150到2170之間的礦物應該是礬類礦藏，具體到礦藏的詳細種類，則應該是鈉明礬石。鈉明礬石在X射線衍射情況下的圖像特點同樣較為明顯，其波峰的出現較快速而且較為突出，相關工作人員可以較為容易得出何種圖像特點為鈉明礬石的衍射特點。在基于MIF的X射線衍射圖像之中，相關人員也可以在數值1420左右看到較明顯的圖像彎曲特征，這部分圖像表明礦床之中蘊含著結構性的水分，這部分內容能夠對相關工作人員的地質考察工作帶來幫助。

在二號氧化物的X射線的圖像之中，在2160數值左右出現了鈉明礬石的明顯圖像特征，在2300左右的數值中，出現了含碳類礦物的跡象。該圖像表明在礦藏中蘊含豐富的含碳類的礦石，相關工作人員能夠利用該礦藏圖像的特點尋找到大量的含碳類礦石。在圖像的1400左右，2000左右和2200左右出現了明顯的圖像變化，該圖像變化表明了明確的鈉明礬石存在的痕跡。而在圖像數值的2350左右，出現了特殊的波形，該波形表明氧化物之中含有方解石的部分。在X射線的衍射圖像中，在2300左右和1950左右出現了較為明顯的綠簾石的特征表現，并且根據圖像的具體圖形可以得出相對明確的判斷結果，在本礦區之中，綠簾石礦藏的分布較為廣泛，從儲量上來說，本地區的綠簾石儲量處于較高的數值區間。相關人員根據對X射線的衍射圖像的詳細分析，可以得出結論，本地區的礦藏之中同樣包含數量不少的角閃石。綜上，本地區的礦藏種類較為豐富，蘊含有多種礦藏，并且儲量也相對豐富和集中。

在三號氧化物的圖像之中，在1400左右的數值處，出現了較為明顯的水資源的特征。在1900左右的數值圖像處，也出現了明顯的水資源的圖像特征。這種圖像的特征說明在該氧化物之中蘊含有相當數量的水，也說明礦區內部可能存有含水層，含水層的存在會影響到礦產資源開發的安全性，相關工作人員在進行礦產開采經營時應該注意礦區環境的這一特點。在三號氧化物的X射線圖像之中，數值2200左右的圖形可以明顯表現出含碳類礦物的特征，說明了本部分礦區同樣存在豐富的含碳類的礦物，能夠指引相關工作人員進行有針對性的開發工作。在數值2200左右，X射線衍射圖像出現了相對明確的呂鹽酸類礦物的特征。根據圖像的細微特點，工作人員可以得出結論，這部分圖像代表的不但是呂鹽酸類礦物，還代表著云母類礦石。本圖像的2340數值處，表現出了角閃石類礦物的特征，能夠體現出本地區的豐富礦藏的具體情況。綜上，根據三號氧化物的基于MIF的X射線衍射圖像可以較為明確地得出礦產資源的分布情況。

在四號氧化物的圖像之中，相關工作人員可以明確的看到在2200數值處出現了較為明顯的水資源的圖像特征。工作人員可以在2300左右的數值處發現含碳類礦物的蹤跡。工作人員可以在2450左右的數值處發現角閃石類礦物的圖像特征。根據圖像在1420、1950、2201左右的變化，工作人員可以明確該氧化物的混合特性，明確該氧化物可能蘊含云母類礦石以及其他種類的巖石。

在五號氧化物的圖像之中，出現了較為突出的三個峰值，這些峰值表明了含碳類礦物大量存在的特征。在2390左右的數值處，工作人員可以發現方解石類礦石的蹤跡。

在六號氧化物的圖像之中，出現在1400數值左右和1900數值左右的特殊圖形表明這部分礦物中存在有水資源的痕跡。在2200左右出現的圖像峰值，表明該部分的礦物中含有鐵元素，表明氧化物中的鐵含量較高，也表明在礦區中的鐵礦儲量比較高。在2390、1389和2380左右的圖像表明，該氧化物之中含有透閃石。綜上，根據基于MIF的X射線衍射圖像，可以清晰地分析出相關氧化物之中的礦藏特征。

4 結語

利用基于MIF的X射線衍射技術能夠清晰的判斷相關氧化物的氧化過程。隨著相關物質的氧化程度的加深，不同礦物的基于X射線的波長會發生變化，能夠反映出在早期的礦物發生氧化變化時的狀況。利用基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射技術，相關人員可以明確礦藏地區的礦物分布情況，得出該地區的氧化類型和地區地質構成情況。工作人員在該地區的礦藏研究中發現了明礬石類物質，說明了該地區的氧化作用的持續進行。工作人員利用基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射技術，能夠快速而又準確的進行地區礦物的分辨工作，明確礦物的類型。工作人員不必進行技術利用之前的其他準備，可以簡單的開始操作，很快就可以得出明確的結論，降低了技術使用的難度，有利于我國相關產業的發展。