稀有金屬元素化學(xué)分析探析

　　摘要：巖礦內(nèi)含有元素的成分測定與分析的主要任務(wù)是利用我們所掌握的技術(shù)手段對(duì)礦物巖石的成分在不同賦存狀態(tài)下的含量及其化學(xué)組成進(jìn)行測定與分析。本文對(duì)我國國內(nèi)稀有金屬礦產(chǎn)資源分布狀況分析，并介紹了沿礦中稀有金屬的分析方法，最后以鋰輝石偉晶巖礦床為例，對(duì)巖礦中稀有金屬元素分析。

　　關(guān)鍵詞：巖礦;稀有金屬元素;化學(xué)分析

　　1國內(nèi)稀有金屬礦產(chǎn)資源分布狀況分析

　　我國是稀有金屬礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量份額較大的國家。例如：鎢、銻、錫、鉬、銦、釩、鍺等具體儲(chǔ)量見表1。我國主要礦產(chǎn)資源分布情況：

　　(1)鎢：主要生產(chǎn)鎢精礦分布在江西、湖南。

　　(2)鉬：鉬的生產(chǎn)主要集中在資源豐富的陜西、河南。

　　(3)銻：我國銻產(chǎn)量居世界首位。資源分布主要集中在廣西、云南、湖南、貴州、甘肅、江西等地區(qū)。

　　(4)錫：我國精錫產(chǎn)量主要集中在云南。

　　(5)銦：主要在廣西、江蘇、廣東、湖南等地生產(chǎn)集中。

　　(6)鍺：內(nèi)蒙古和云南省。

　　(7)鉍：主要分布于湖南省。

　　(8)釩：主要分布于四川省攀枝花。

　　(9)鈮：在內(nèi)蒙古、江西、廣西等省市。

　　(10)鈧：分布于全國。

　　2沿礦中稀有金屬的分析方法

　　2.1巖石礦物的有效鑒定：

　　在對(duì)稀有金屬偉晶進(jìn)行鑒定過程中一定要按照相關(guān)規(guī)定流程來進(jìn)行，即：先對(duì)式樣進(jìn)行加工，之后進(jìn)行定量和半定量分析，根據(jù)式樣情況來選擇相應(yīng)的測定方法，并擬定最為適合的測定方案，最后進(jìn)行鑒定分析以及審查工作。此種鑒定方法能夠按照質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)和制度對(duì)礦物進(jìn)行檢查，并且所得出的分析結(jié)果符合我國相關(guān)規(guī)定，而這樣一來不僅提升巖石礦物鑒定的便捷化水平，還保證了鑒定結(jié)構(gòu)的真實(shí)性、可靠性以及準(zhǔn)確性，因此這種鑒定方法被很多地質(zhì)研究人員所使用。

　　2.2巖石礦物鑒定技術(shù)

　　2.2.1物理方式：

　　在稀有金屬偉晶測試過程中使用物理方式對(duì)其進(jìn)行鑒定，就是通過顯微鏡、X-射線以及分子光譜等方式來對(duì)稀有金屬偉晶形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及元素含量等進(jìn)行分析，然后獲得實(shí)驗(yàn)所需要的信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而有效提升巖石礦物鑒定的準(zhǔn)確定，并對(duì)其進(jìn)行良好的觀測。因此，物理鑒定方式的發(fā)展不僅提升了稀有金屬偉晶測定水平，還促進(jìn)了其他自然學(xué)科的有效發(fā)展。

　　2.2.2技術(shù)鑒定方式：

　　而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了同位素分離技術(shù)的發(fā)展，并且這種技術(shù)也成為了現(xiàn)階段具有良好發(fā)展前景的技術(shù)之一，它的研究和應(yīng)用有效推動(dòng)了地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展。而最近幾年地質(zhì)界加強(qiáng)了對(duì)中子活化分析技術(shù)的研究，因?yàn)檫@種技是一核反應(yīng)作為基礎(chǔ)依據(jù)的一種分析方式，并且還具有快速、準(zhǔn)確以及精度高等多方面優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。所以將物理法與技術(shù)法進(jìn)行有效結(jié)合，能夠有效推動(dòng)巖石礦物測試水平的提升。

　　3巖礦中稀有金屬元素分析，以鋰輝石偉晶巖礦床為例

　　3.1鋰元素分離：

　　對(duì)干分離方法來說，大多數(shù)的金屬氯化物在相同的有機(jī)溶劑中的溶解度不同，氯化鋰的溶解度一般都較大，因此可以通過這種性質(zhì)，將鋰元素從巖礦中分離出來，例如氯化鋰在戊醇中的溶解度為6.5g/100mL，而鋰輝石中其他金屬氯化物的溶解度都低干0.008g/100ml，因此當(dāng)有機(jī)溶劑的體積不大時(shí)，可以采用該方法進(jìn)行分離。

　　3.2測定方法：

　　目前針對(duì)鋰元素的主要測定方法是重量法，通過測定LiSO4的重量來確定鋰元素的含量，該方法是使用碳酸鈣-氯化銨方法進(jìn)行分解，除去巖礦中的鈣元素以后，可以獲得大量的金屬氯化物混合體，隨后蒸發(fā)以后用無水丙酮抽取，并且利用不同金屬氯化物的溶解性來進(jìn)行鋰元素的分離，分離以后的鋰元素正溶解干丙酮中，然后高溫蒸發(fā)丙酮，隨后加人鹽酸和硫酸1∶1的溶劑，將氯化鋰轉(zhuǎn)化為硫酸鋰，然后進(jìn)行稱重。

　　3.3分析步驟：

　　對(duì)于針對(duì)鋰元素的主要分析步驟如下，首先采取05g鋰輝礦石，然后將巖礦與等量的氯化銨混合在一起，然后均勻研磨，隨后加入5gCaCO3后混合均勻，并且納人到柑塌中，然后將柑塌置于帶孔的石棉板上，并且在度的溫度下加熱15分鐘，隨后將溫度加入至900度，持續(xù)加入1h，然后當(dāng)柑塌冷卻以后使用熱水吹洗柑塌內(nèi)壁，然后將獲得的燒結(jié)塊用熱水移入250m1的燒杯中，如果燒結(jié)塊比較的堅(jiān)硬，可以先進(jìn)行研磨，隨后使用熱的飽和Ca(OH)2進(jìn)行洗滌，然后將濾液蒸發(fā)至100ml，再加入05g氯化銨，2ml濃氫氧化銨和25ml飽和碳酸銨溶液，等待其中的Ca元素沉淀，隨后煮沸5分鐘，分離其中的鈣元素。

　　如果巖礦中的鈉元素和鉀元素含量較多時(shí)，需要將沉淀物溶解于少量水中，最后再進(jìn)行蒸干和使用丙酮重復(fù)處理一次。最后將所有的濾液放在一起蒸干，然后滴人鹽酸和硫酸1∶1溶液，并且繼續(xù)的蒸發(fā)和加入，使用過量的濃硫酸除去水分，再進(jìn)行灼燒，然后冷卻后成LiSO4的質(zhì)量，并且通過計(jì)算獲得鋰元素的具體含量。

　　4結(jié)語

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在未來探礦和分析巖礦的一段時(shí)間內(nèi)，化探方法會(huì)是主流的分析方法。而且在后期巖礦分析人工智能化、機(jī)械化的階段里，新的技術(shù)和工藝將不斷的融入到巖礦的成分測定與分析工作中來，為了使得巖礦成分的測定與分析會(huì)變得更加快捷、準(zhǔn)確，化探方法仍然會(huì)發(fā)揮其相應(yīng)的重要作用，為我國地質(zhì)勘探事業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)事業(yè)的騰飛做出貢獻(xiàn)。

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　　推薦閱讀：《有色金屬·選礦部分》雜志為專業(yè)科技期刊。主要反映有色金屬選礦專業(yè)的最新科研成果和前沿動(dòng)態(tài)，發(fā)表高水平的學(xué)術(shù)論文。