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探讨岩矿测试技术状况分析及解决办法

时间:2022-10-23 13:20:06 来源:网友投稿

摘 要:岩矿测试是一项专业性比较强的工作,在测试的过程中,需要利用较多的技术,在高新科技不断发展的背景下,岩矿测试技术越来越先进,功能性越来越强。该文对岩矿测试中应用到的技术进行了介绍,还对岩矿测试中存在问题的解决办法进行了探讨,希望可以有效提高岩矿测试的质量与效率。在对岩矿进行开采时,需要对矿石的种类进行鉴别,而测试技术选择的正确性,影响着鉴别的准确性,对岩矿开发以及分离的效果也有着较大的影响,只有不断的改进与优化测试技术,才能保证岩矿元素测试的准确性,才能促进岩矿行业更好的发展。

关键词:岩矿 测试技术 物理 分析技术 办法

中图分类号:TD8 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)06(c)-0099-02

我国地大物博,有着丰富的矿产资源,在对岩矿进行开采时,需要对岩矿中所含的元素进行测试,这需要应用较多的测试技术,为了提高测试的质量,要根据实际情况选择最佳的测试技术,这样才能提取出更多的矿物质元素。岩矿测试的过程中,需要对岩矿的种类进行鉴别,这样可以根据岩矿所含元素的成分的大小,选择适合的采矿技术,提高资源的利用率。岩矿测试可以提高岩矿开采的质量,在测试前,要制定测试分析计划,还要做好测试前的准备工作,一定要根据岩矿的实际情况,选择最佳的测试技术与方法,这也有利于我国岩矿开采行业的稳定发展。

1 岩矿测试技术状况分析

1.1 岩矿测试物理法

岩矿开采行业在不断的发展,岩矿测试技术也在不断的进步,测试的准确性越来越高。在20世纪70年代前,岩矿开采行业采用测试技术主要是物理法,比如显微镜分析或者化学分析法,这种传统方法比较经典,但是测试过程却比较复杂。在90年代以后,岩矿开采行业采用的测试物理法主要有晶体物理学测试法、量子力学测试法等。结合同射波谱学等原理,并应用电子谱、红外光谱、核磁共振谱等技术,可以有效提高测试的准确性。在对岩矿所含元素进行测试时,还需要利用较多的大型仪器,这些测试技术与传统测试相比,准确度提高了,而且测试的过程也更加复杂,流程比较多。在岩矿测试的过程中,晶体具有有序的特点,晶体晶介的分布呈现出了特定的规律,在测试的过程中,分析这些规律,有助于了解岩矿所含矿物的成分,还可以分析出晶体离子占位、化学键的性质,晶体变化情况等数据信息。应用先进的测试技术,可以推动岩矿研究事业的技术性突破,可以得出更多研究的成果,还可以实现岩石测试技术的变革。近年来,随着信息技术的不断发展,微区地质学测试在很多研究所都可以完成,能重新认识岩矿中所含矿物成分的物理性以及化学性,发现了更多的矿物质资源,实现了矿物岩石学科的快速发展。岩矿测试技术的发展,有助于促进工农业的发展,其扩充了矿物岩石学科的基础知识,有助于对地质学科的研究,可以改善土地的性质。在测试完成后,可以更好地对矿物质资源进行开发,可以使我国的矿产资源得到更加充分的利用。

1.2 Mpv-3显微光度计法

Mpv-3显微度计法也是岩矿开发中常用测试技术,其对测试的条件有着一定要求,需要在白光或者连续波谱的条件下,对反射系统中的矿物进行反射率测定,应用这种方法可以实现对色度学的研究。在透射系统中,还可以对矿物资源机械能透过率测试,这项测试主要是针对有颜色的透明矿物,可以测试出该矿物所有在主波长范围内的颜色,利用定量描述法有利于研究色度学。在对矿物资源进行成分测定时,一般需要将其包体打开,然后对其进行相色谱测试,可以得出矿物质所含有机成分的情况。

1.2.1 电子显微镜法

电子显微镜法也是一种新型的岩矿测试技术,其与传统的显微镜测试有着较大的区别,是在基于粘土矿物学的基础上研究出来的新方法。这项技术自应用以来发展很快,而且在测试的过程中,可以对矿物微区的结构以及形貌进行细致的观察,这对研究矿物的化学成分有着较大的帮助,也可以为地质研究提供重要的信息。电子显微镜是一种新型的设备,其提高了矿物观察的真实性,但是在图像处理方面却存在较大的缺陷,图像处理时,会出现原子层的叠加的现象。我国的电子显微镜研究比较晚,日本在20世纪80年代就研究出了可以分辨原子层的具有透射效果的高新显微镜,这种先进的设备在发展的过程中,性能越来越强,不但可以分辨原子层,还可以构建三维图像,可以在测试的过程中,清晰的看到原子。电子显微镜在矿石领域、化学领域以及生物领域都有着良好的应用前景,其对岩矿测试有着促进的意义。

1.2.2 分子光谱法

分子光谱法在岩矿测试中应用比较多,其具有测试速度快、成本低、测定范围广等优点,这种方法在岩矿测试中普及速度比较快,应用的范围比较广,而且应用的效果比较好,很多地质研究人员都习惯使用这种方法。分子光谱法包括多种类型,其中红外光谱法应用的频率最高,其利用红外分光光度计可以代替红外光谱仪,所以,灵活性比较高。分子光谱法分析的速率比较高,其最快可以达到0.05 s,在分析的过程中,分辨率与频率范围内的数值相同,所以,应用分子光谱法可以提高岩矿测试的准确性,促进岩矿行业更好的发展。分子光谱法在进行矿物质的化学实验时,不会受到反应前后因素变化的影响,可以对矿物化学反应的全过程进行了解。

1.2.3 穆斯堡尔谱法

穆斯堡尔谱在晶体化学领域中的贡献很大,其研究性也极强,形态、离子占位和有序无序、磁性和相分析等方面的信息可通过它来提供。另外,在矿物细晶或非晶态性质研究方面也有其独特的地方。利用该技术,北京矿床所配合其他测试手段,解决了福建郭山高岭土矿中铁的赋存状态,为高纯度选矿提供了科学根据。

1.2.4 X射线法

四圆单晶x射线衍射仪的问世是近10年来的最大进展。如今基本不再使用单晶x射线照相法,因为该法往往需要几个月来分析一个单晶结构,但配有旋进照相机的四圆x射线衍射仪则只要一周甚至更短的时间,精度很高的晶胞参数数据可通过照片直接读出。所以,矿物学家较为青睐该法。当前,x射线衍射仪已在我国普遍使用,不过在仪器方面没有什么突破,知识在岩组分析、粒度分析、多重峰的解释、未知矿物晶系的指标化等方面,实现了与编写软件、成图自动化、计算机联网等的拓宽使用。

1.2.5 核磁共振法

在研究类质同象、超微细结构和金属离子占位方面普遍用到了核磁共振法。例如,正长石原来确定为单斜晶系,但通过该法研究发现,是由很多三斜晶系超x射线双晶所构成,所以现在被确认为假单斜晶系。普及和使用物理测试矿物岩石,很大程度地推动了矿物物料学科、化学、材料学科的发展。

1.3 岩矿分析技术法

目前,已从地表转至深部、从陆地转至海洋和天体来探索矿产资源,还有地质学家已转向环境地质等方面,这就意味着岩矿分析技术即将面临第三次重大变革。化学分析仪器包括光学法中的比色比浊法、荧光测定法、分光光度计法、发射光谱法等;核技术法中包括中子活化分析技术、x射线荧光测定法、v辐射测量技术等;色谱法包括液相、热解色谱法、气相等。另外,还有热分析法和电化学法。

十年来,因具有简单的操作方法和很小的干扰优势,原子吸收光谱法得到的广泛的应用。基于对该法不是很好的检出限的考虑,使用时可加入有机表面活性剂在溶液中,这样就会使其vb的灵敏度提高两倍,不过在地质样品中,vb有较低的含量,因此不能作为常规分析。对此,有人又采用原子捕集器使某些元素测定的灵敏度提高。近几年在地质实验室中,开始使用石墨炉原子吸收光谱法,其只需很少的样品,且具有高灵敏度,已成为贵金属及稀散元素测定的重要方法,具有很大的发展空间。

在技术较为成熟的x射线荧光光谱法,主要用来分析硅酸盐、化探样品中的多元素,以及铁矿、铅锌矿和锰结核等痕量元素、主次成分。近几年来,该法结合数字校正模型、数据处理、试样制备和离子交换纸等分离技术,又开辟一条新的分析痕量或超痕量元素的道路。

2 解决岩矿测试存在问题的办法

(1)我国已具备近代岩矿测试分析仪器业,不过缺乏协同研究使用,因此大型仪器真正的研究效应没有很好地发挥。该课题研究着认为,要对不同仪器多机联用大力倡导,使其使用的功能和范围尽可能地扩大。例如联合使用光学显微镜和红外光谱,可逐个检测有机包体,并对有机包体的成分进行确定;美国实Ames联用了电感藕合等离子体与质谱仪(ICP-MS),不但可对6种砷和硒进行分析,还能够对30多种元素同时进行测定,可以达到检出限。再比如联用气相或液相色谱仪同傅立叶红外光谱仪,因获得的信息量大而且准确,因此备受推崇。多机联用有很大的潜力,值得大力推广。

(2)在岩矿开采过程中,岩矿分析测试是了解岩矿元素构成,提高岩矿开采和元素提取效果的关键。只有根据岩矿的实际开采需要正确选择岩矿测试分析方法,才能提高岩矿的测试分析质量,才能提高测试分析的整体效果。整体分析法,在1990年国际会议上反映出的一个新动向,备受各界关注。其实,早在20世纪80年代后期,我国就初步形成了以多元素为龙头的近代岩矿整体分析体系业,全过程实现自动化、智能化,甚或达到“无人操作”程度的测试仪器和分析,就是其特点。

(3)近代岩矿测试分析技术应对所研究的领域进行拓宽。受种种原因的影响,当前我国地质系统的大型仪器设备,工作量饱和度远远不够。所以,敞开胸怀,拓宽使用范围是必然的趋势。许多研究工作虽已在环境地质或其它领域开展,但是还为很好地融入到材料工程、生物工程及人类医学等诸多领域中,在实践应用中应有更多的重视。

3 结语

该文对岩矿测试技术状况进行了分析,随着科技的不断进步,岩矿测试技术越来越多,而且也越来越先进,应用先进的技术与设备,可以保证测试结果的准确性。岩矿测试可以了解到岩石中各个元素的含量,还可以了解到当地的地质环境情况。岩矿测试技术不但在矿产行业有着广泛的应用,还在生物工程、工业行业中发挥着重要的作用。岩矿测试技术在应用与发展的过程中,也在不断的改进与完善,其性能越来越强,功能也越来越多,可以提高资源的利用率。在对岩矿进行测试时,要选择正确的技术,这样才能保证测试结果的有效性,才能提高岩矿测试的整体效果。

参考文献

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