矿石多元素检测分析是指对矿石样品中主量元素、次量元素及痕量/有害元素进行系统性定量或半定量测定,广泛应用于地质勘探、矿山品位评估、选冶工艺设计、贸易结算及环保合规等领域。
主要检测技术与方法
根据元素种类、含量范围和应用需求,选择不同的“武器”。
1. 湿法化学分析(经典法)
原理:基于元素特定的化学反应(如滴定、重量、比色)。
特点:
精度极高,常作为仲裁方法和标准方法的基准。
一次通常只能测定 1-2个主量元素,流程长,效率低。
典型应用:矿石中 Fe、CaO、MgO、Al₂O₃、SiO₂ 等主成分的精确测定(如铁矿石的全铁测定-重铬酸钾滴定法)。
2. 原子光谱法(高效多元素分析的主力)
这是现代实验室进行 主、次、痕量元素同步分析 的核心技术。
电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)
原理:溶液经雾化送入高温等离子体,元素被激发发光,通过特征谱线强度定量。
优势:线性范围宽(ppm~%级)、可多元素同时测定、精度好、速度快。
适用:主量、次量及大部分痕量元素(如Ca、Mg、Al、Si、Cu、Pb、Zn、Mn、P等)。
电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)
原理:等离子体将元素转化为离子,用质谱仪按质荷比分离检测。
优势:灵敏度极高(可低至ppt级)、检出限z低、可测同位素。
适用:痕量、超痕量元素及稀土元素(如Au、Ag、Pt、稀土元素、U、Th、有害重金属等)。
3. X射线荧光光谱法(XRF)
原理:用X射线照射样品,测量被激发的特征X射线荧光,进行定性定量分析。
特点:
快速、无损:固体粉末压片或玻璃熔片可直接测量。
适合主、次量元素(含量>0.01%)。
前处理简单:粉末压片法(快速筛查)或玻璃熔片法(消除矿物效应,精度更高)。
典型应用:矿区现场快速分析、生产工艺控制、大宗矿石贸易的初步评估。
4. 其他重要辅助技术
碳硫分析仪:高频燃烧-红外吸收法,专门快速精确测定矿石中 C 和 S 的含量。
原子吸收光谱法(AAS):历史悠久,测定特定元素(如Au、Ag)仍有应用,但效率低于ICP。
火试金法:测定贵金属(尤其是金、银)含量的经典仲裁方法,将冶金与重量法结合,结果非常可靠。
来源:网络
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