黑龙江省齐齐哈尔地质勘查总院 黑龙江省齐齐哈尔市 161000
摘要:我国经济体制改革以来,各个行业得到较快发展,对不同矿物质需求量逐渐提升。目前,我国矿物质资源相对缺乏,国家较为重视矿物质资源的开发与利用,在对其进行开采的过程中需要对矿物样本进行深入的测定,比如矿石中金银铜铅锌等元素,通过测定得到各种矿物含量,只有这样才能提升矿物开采工作质量,并对其进行科学指导,从而为我国矿石资源的发展奠定良好的基础。
关键词:矿石资源;金银铜铅锌元素;测定;不确定度
我国对矿石中金银铜铅锌进行测定过程中,为了提升其测定效率与准确性,需要采用不同检测方法以及不确定度分析作为矿石开采中较为重要的内容,在此基础上进行深入的研究。由于矿石资源是我国经济发展中较为重要的部分,对国家经济发展以及人们生活质量产生较大影响,所以在对矿石中进行金银铜铅锌测定的过程中,不确定度是衡量测定结果较为重要的标准,主要是因不确定度能够评价测定准确性,这对矿石有效开采具有较大促进作用,同时也会促进我国经济的较快发展。
1矿石主要成分的国内外现状
矿石主要成分有金银铜铅锌。金有着很好的延展性、稳定性、导热导电性,在空气中不易被氧化,因此金被用于很多高新技术的领域,如汽车、计算机、通讯及航空航天等。发达国家(如欧、美)通常以黄金为外汇的储备的基础,其中,美国外汇储备的近百分之七十是黄金,但我国却是不到百分之十,我们国家与发达国家的差距不言而喻。银,具有稳定的化学性。白色的银易氧化,与空气中的硫反应可以生成硫化银。银因为它较强的杀菌能力被称为“永久性的杀菌剂”。银币除了用于流通,还可以用于日常生活,如银首饰、银餐具等,还可以用于工业,如感光材料、医药化工等,而且工业用银量逐年上升,用量占开采量的70%。铜,是人类所须的微量元素。
黄色的铜被用于各个行业,在有色金属材料的消费中仅次于铝,因其熔点低的特点,在冶炼中易回收利用。铅,具有高密度、较好的抗蚀性、熔点低、柔软、易加工等特点。在日常生产、生活及工业上,都有广泛的用处,可以用于制酸、制作蓄电池等,同时还可以与其他金属制成合金。锌,也是人类所必备的微量元素。浅灰色的锌具有良好的抗腐蚀性和耐磨性,主要用于制成合金,如铜合金、镀锌、锌合金、氧化锌。其中,锌合金广泛用于汽车制造和机械行业。另外,锌也可以用于制作蓄电池。
2矿石样品中金属元素不确定性度的研究
2.1现阶段各种检测方法介绍
随着科学技术的进步,现阶段对矿石中各种金属成分的研究主要采取各种仪器进行分析。当前对矿石成分进行研究的主要方法主要有以下几种。
第一、发射光谱分析法。不同的金属元素对不同的波长的激发光源都会产生不同波长的光谱。这主要是由于不同金属由于其分子振动情况不同,在接收到激发光源给予的能量之后会产生不同的能量。通过对获得的光谱进行分析可以对矿样中的金属含量和种类进行研究。这种方法可以对波长在紫外光区的各种金属元素进行分析,具有实用性强、可实现多组分同时检测、准确度较高的优点。
第二、原子吸收光谱法。这种方法主要是利用不同的金属原子具有不同的振动特点进行的。在进行测量过程中同样要设置一个合适的光源,然后对再次获得的光进行分析,以获得其吸收波长。不同的金属元素其吸收波长都不同,因此该方法具有较好的选择性。同时随着近些年来各种科学仪器的不断更新换代,原子吸收光谱法的操作变得更加简单,同时分析耗费的时间也在不断的缩短、检测线也在不断降低。阶段已经可以实现对无机元素的痕量检测。但是这种检测方法同样具有一定的局限性,因此在进行检测之前必须对所要检测的目标物有所了解,才能实现检测结果的准确。
第三、X射线荧光光谱法。这种方法是近些年来发展起来的一种新型检测方法。其作用原理是通过向矿石样本发射X射线使得矿石中各种金属元素出现各种特殊的震动辐射。通过对各种震动辐射进行研究实现对元素含量和种类的分析。这种方法由于其操作简便、可以进行较为灵活的检测、检测限较低等特点现阶段已经逐渐取代了原子吸收光谱法成为一种主流检测方法。但是这种方法同样具有一定的不足之处,例如不能对一些原子质量较小、含量较低的元素进行检测等。同时这种检测方法可以实现同其他检测方法进行联用,以实现测定结果准确度的提高。
2.2对矿样中的金银铜铅锌等元素的测定方法介绍
对于不同的金属矿物需要采用不同的测定方法进行检测。对铜矿进行分析一般采用强酸进行溶解或者高温进行融解的方式进行。在采用强酸地矿样进行溶解过程中一般采用王水进行。对锌、铅元素进行溶解检测时同样一般采用王水。在溶解之后,依据矿样中各种金属元素的含量高低不同采用合适的方式进行检测。对金元素进行检测时可以选择的方式较多,既有传统的火试金法,也有应用较多的酸解法,同时还可以采用氯化或熔融等方式进行。在选择检测方法时可以采用原子发射光谱法等进行。对于银进行检测时一般可以依据含量的不同选择合适的检测方法。对于痕量的银,一般采用原子发射光谱法。对于微量的银,一般采用分光光度法、原子吸收光谱法以及差量法进行检测。以新疆某地区采集到的矿样检测过程为例,对其中所含有的金银铜铅锌等元素一般先进行富集,尽可能完整的将矿样中的各种金属元素进行获取。然后采用原子吸收光谱法等方式进行检测。具体过程为,首先将矿样在往水中进行完全溶解,将矿渣进行过滤之后采用泡沫塑料等材料对矿样中的元素进行富集。然后向富集之后的溶液中加入硫脲等试剂对各种金属元素进行洗脱。由于金的原子吸收光谱时确定的,在进行原子吸收光谱进行测量时可以依据这一数据设置各种参数,对矿样的吸光度进行检测。然后对获得的数据进行分析计算获得相应的结果。这种方法同样适用于银,但是对铜、铅等金属测定一般采用容量法,以减小其不确定度。
2.3矿石中金银铜铅锌等金属元素检测过程中的不确定度的分析
所谓的不确定度是指测量所获得的试剂结果同相关规定中设定的标准结果之间的分散性是否在合理范围之内。因此,不确定性一般采用置信区间进行衡量,但是这个置信区间要处于置信范围之内。对于获得的结果的不确定度一般可以用标准、合成标准、以及扩展不确定度三个程度进行衡量。同样的,以新疆某地的金属矿样为例,该矿样主要对分析天平称量获得的质量、酸解之后获得的溶液体积以及酸解之后溶液的浓度三个结果对不确定度进行分析。通过这种分析可以有效的对实验获得的结果准确度继续进行衡量,以保证对矿样分析获得的结果处于较为准确的范围之内。
结束语
综上所述,矿产是我国经济发展中较为重要的资源,对我国各行业经济的较快发展尤为重要,在开采的过程中国家较为重视。目前矿石资源是我国经济发展中较为重要的支柱,特别是在目前资源紧缺的情况下,更需要对矿石中不同元素进行深入分析,只有这样才能提升矿石资源的开采质量以及利用率,这对满足社会发展需求具有较大促进作用,同时也为人们生活质量的不断提高奠定良好的基础。
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