论文部分内容阅读
[摘 要]目前大多数稀有金属元素都来自于岩矿中，如何方便的对岩矿中这些稀有金属元素进行勘察，了解其中的具体成分和范围，已经成为勘察岩矿中的重要工作之一。巖矿多数是在野外，地理环境并不理想。在这样的情况是无法使用复杂或大型的机械设备帮助完成勘察工作。但化学分析方式能有效改善这一情况，无论岩矿是在如何复杂的地理环境中，都能对其所含有的稀有金属元素进行有效的勘察。岩矿由于本身含有大量的稀有金属元素，而稀有金属元素能够在我国各行各业中发挥作用，目前来说具有广泛的应用前途。本文选择了锂辉石伟晶岩矿床为实例进行分析，并且深入探讨了分析使用化学分析法分析锂元素的具体方法。
[关键词]岩矿；金属元素；化学分析
中图分类号：TD311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0393-01
前言
化学分析法逐渐的成为了岩矿稀有金属元素分析的主要方法，化学分析法往往可以较快的获得一个较为准确的结果，并且方法简单易行，很多时候可以再地质勘探现场完成，还可以实现了对主量，次量，痕量和超痕量元素的分析稀有金属已经成为我国各行各业中必不可少的元素之一，而大多数稀有金属元素来自岩矿中。岩矿由于本身含有大量的稀有金属元素，而稀有金属元素能够在我国各行各业中发挥作用，目前来说具有广泛的应用前途。通过化学分析手段，能够帮助人们清楚的了解岩矿中稀有金属元素的成分和范围，方便了人们对岩矿中稀有金属的勘察。由于化学分析方式相对较为方便简单，所以已经成为勘察岩矿中稀有金属元素的主要方式。本文主要是对化学分析法进行了较少，并且选择了锂辉矿石为实例进行分析，举例分析检测岩矿中的锂元素方法，同时提出了化学分析法的特点，认为化学分析法快速有效，并且能够较为准确的对复杂矿石进行分析，最终获得有效的结果。
1 岩矿的化学分析
1.1 全分析法
全分析法是对岩矿中所有的化学成分进行分析测量，可以说是对分析结果要求最高的一种化学分析方法。该方法需要先应用光谱完成对岩矿的分析，了解该岩矿中都有哪些元素，，哪些元素的占有总量比较多，再对其中的稀有金属元素进行分析。由于该方式需要对岩矿中所有的化学元素进行分析，因此需要耗费的成本比较大。在岩矿中，稀有金属元素通常只有1～2种，如果不需要对岩矿成分进行全面了解，一般不建议使用。
1.2 普通分析法
相比于全分析法来说，普通分析法主要是针对岩矿中的特定成本或有用成分进行分析，对于不需要的成分进行忽略，这种方法主要是对工业应用价值较高的岩矿，而且不同的元素的化学分析方法也不相同，因此使用普通分析法可以对每一个岩矿样品进行较为系统的分析，对于其中有用组分进行含量确认，针对岩矿中某一种特定的元素进行分析，对不需要检测的元素自行忽略的一种化学分析方式。该方法主要用药检测岩矿中具有较高工业价值的金属，并能够对每一个岩矿样品进行系统的分析。
1.3 组合分析法
组合分析法可以说是一种系统的矿石分析方式，能够对岩矿中的有用组分，分布情况和各种组分的比例有一个系统的认识，相比于其他分析法来说，组合分析法适合在多元素岩矿化学分析中，并且最终获得的结果也是非常精确的。
2 岩矿中稀有金属元素分析～以锂辉石伟晶岩矿床为例
2.1 锂元素分离
对于含有锂元素的岩矿来说，首先要做的就是分离，让锂元素能够从岩矿中预分离出来，防治分析过程中其他金属元素的影响。对于分离方法来说，大多数的金属氯化物在相同的有机溶剂中的溶解度不同，氯化锂的溶解度一般都较大，因此可以通过这种性质，将锂元素从岩矿中分离出来，例如氯化锂在戊醇中的溶解度为6.5g/100mL，而锂辉石中其他金属氯化物的溶解度都低于0.008g/100mI，因此当有机溶剂的体积不大时，可以采用该方法进行分离。
2.2 测定方法
目前针对锂元素的主要测定方法是重量法，通过测定LiSO4的重量来确定锂元素的含量，该方法是使用碳酸钙～氯化铵方法进行分解，除去岩矿中的钙元素以后，可以获得大量的金属氯化物混合体，随后蒸发以后用无水丙酮抽取，并且利用不同金属氯化物的溶解性来迸行锂元素的分离，分离以后的锂元素正溶解于丙酮中，然后高温蒸发丙酮，随后加入盐酸和硫酸1：1的溶剂，将氯化锂转化为硫酸锂，然后进行称重。该分析方法使用的试剂有碳酸钙，氯化铵，氢氧化铵，氢氧化钙饱和溶液，草酸铵饱和溶液和盐酸和硫酸1：1溶液。
2.3 分析步骤
对于针对锂元素的主要分析步骤如下，首先采取0.59锂辉矿石，然后将岩矿与等量的氯化铵混合在一起，然后均匀研磨，随后加入59CaC03后混合均匀，并且纳入到坩埚中，然后将坩埚置于带孔的石棉板上，并且在30度的温度下加热15分钟，随后将温度加入至900度，持续加入1h，然后当坩埚冷却以后使用热水吹洗坩埚内壁，然后将获得的烧结块用热水移入250ml的烧杯中，如果烧结块比较的坚硬，可以先进行研磨，随后使用热的饱和Ca（OH）2进行洗涤，然后将滤液蒸发至100ml，再加入0.59氯化铵，2ml浓氢氧化铵和25ml饱和碳酸铵溶液，等待其中的ca元素沉淀，随后煮沸5分钟，分离其中的钙元素。当冷却以后使用10ml热水冲洗器壁，当溶液加热后，加入5滴氢氧化铵和2ml的草酸铵饱和溶液，将蒸发皿用表玻璃盖上，并且在水浴上保温1h。当最后沉淀以后，使用1%的草酸铵溶液洗进行涤，当蒸发以后将蒸发后的物质灼烧后除去其中的铵盐，当所有的冷却以后加入盐酸和硫酸1：1溶液，然后获得金属氯化物的混合物。随后将最终的混合物研磨以后加入25ml的丙酮溶液，然后加入5浓盐酸，这样就可以阻止丙酮中的LiOH形成，当充分搅拌以后让沉淀物沉淀下来，再使用丙酮洗涤沉淀3次。如果岩矿中的钠元素和钾元素含量较多时，需要将沉淀物溶解于少量水中，最后再进行蒸干和使用丙酮重复处理一次。最后将所有的滤液放在一起蒸干，然后滴入盐酸和硫酸1：1溶液，并且继续的蒸发和加入，使用过量的浓硫酸除去水分，再进行灼烧，然后冷却后成LisO4的质量，并且通过计算获得锂元素的具体含量。
3 结语
随着我国地质勘探工作的不断发展，如何快速的分析岩矿中的稀有金属元素成为了目前的主要研究课题，化学分析法逐渐的成为了岩矿稀有金属元素分析的主要方法，化学分析法往往可以较快的获得一个较为准确的结果，并且方法简单易行，保证了我国地质勘探的迅速发展。如今化学分析方式已经成为勘察岩矿中稀有金属元素的主要方法。它能够快速的了解岩矿中稀有金属的成分，了解其中的分布情况、分量，并能得到一个较为精准的分析结果。化学分析方式的快捷、方便及准确性对促进我国地质勘探事业有着重要的作用。
参考文献
[1] 邱海鸥，郑洪涛，汤志勇.岩石矿物分析叨.分析试验室，2014，11：1349-1364.
[2] 于红玲.岩矿中稀有和稀散元素的相关化学分析叨.黑龙江科技信息，2014，33：43.
[3] 文春华，罗小亚，李胜苗，等.应用X射线荧光光谱-电感耦合等离子体质谱法研究湖南传梓源地区稀有金属矿床伟晶岩地球化学特征[J].岩矿测试，2015，03：359-365.
[4] 程秀花，唐南安，张明祖，等.稀有分散元素分析方法的研究进展[J].理化检验（化学分册），2013，06：757-764.
[5] 文春华，陈剑锋，罗小亚，等.湘东北传梓源稀有金属花岗伟晶岩地球化学特征[J].矿物岩石地球化学通报，2016，01：171-177.
[6] 赵海山，付晓燕.岩矿中稀有金属元素化学分析探析[J].化工管理，2016，08：51.
[关键词]岩矿；金属元素；化学分析
中图分类号：TD311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0393-01
前言
化学分析法逐渐的成为了岩矿稀有金属元素分析的主要方法，化学分析法往往可以较快的获得一个较为准确的结果，并且方法简单易行，很多时候可以再地质勘探现场完成，还可以实现了对主量，次量，痕量和超痕量元素的分析稀有金属已经成为我国各行各业中必不可少的元素之一，而大多数稀有金属元素来自岩矿中。岩矿由于本身含有大量的稀有金属元素，而稀有金属元素能够在我国各行各业中发挥作用，目前来说具有广泛的应用前途。通过化学分析手段，能够帮助人们清楚的了解岩矿中稀有金属元素的成分和范围，方便了人们对岩矿中稀有金属的勘察。由于化学分析方式相对较为方便简单，所以已经成为勘察岩矿中稀有金属元素的主要方式。本文主要是对化学分析法进行了较少，并且选择了锂辉矿石为实例进行分析，举例分析检测岩矿中的锂元素方法，同时提出了化学分析法的特点，认为化学分析法快速有效，并且能够较为准确的对复杂矿石进行分析，最终获得有效的结果。
1 岩矿的化学分析
1.1 全分析法
全分析法是对岩矿中所有的化学成分进行分析测量，可以说是对分析结果要求最高的一种化学分析方法。该方法需要先应用光谱完成对岩矿的分析，了解该岩矿中都有哪些元素，，哪些元素的占有总量比较多，再对其中的稀有金属元素进行分析。由于该方式需要对岩矿中所有的化学元素进行分析，因此需要耗费的成本比较大。在岩矿中，稀有金属元素通常只有1～2种，如果不需要对岩矿成分进行全面了解，一般不建议使用。
1.2 普通分析法
相比于全分析法来说，普通分析法主要是针对岩矿中的特定成本或有用成分进行分析，对于不需要的成分进行忽略，这种方法主要是对工业应用价值较高的岩矿，而且不同的元素的化学分析方法也不相同，因此使用普通分析法可以对每一个岩矿样品进行较为系统的分析，对于其中有用组分进行含量确认，针对岩矿中某一种特定的元素进行分析，对不需要检测的元素自行忽略的一种化学分析方式。该方法主要用药检测岩矿中具有较高工业价值的金属，并能够对每一个岩矿样品进行系统的分析。
1.3 组合分析法
组合分析法可以说是一种系统的矿石分析方式，能够对岩矿中的有用组分，分布情况和各种组分的比例有一个系统的认识，相比于其他分析法来说，组合分析法适合在多元素岩矿化学分析中，并且最终获得的结果也是非常精确的。
2 岩矿中稀有金属元素分析～以锂辉石伟晶岩矿床为例
2.1 锂元素分离
对于含有锂元素的岩矿来说，首先要做的就是分离，让锂元素能够从岩矿中预分离出来，防治分析过程中其他金属元素的影响。对于分离方法来说，大多数的金属氯化物在相同的有机溶剂中的溶解度不同，氯化锂的溶解度一般都较大，因此可以通过这种性质，将锂元素从岩矿中分离出来，例如氯化锂在戊醇中的溶解度为6.5g/100mL，而锂辉石中其他金属氯化物的溶解度都低于0.008g/100mI，因此当有机溶剂的体积不大时，可以采用该方法进行分离。
2.2 测定方法
目前针对锂元素的主要测定方法是重量法，通过测定LiSO4的重量来确定锂元素的含量，该方法是使用碳酸钙～氯化铵方法进行分解，除去岩矿中的钙元素以后，可以获得大量的金属氯化物混合体，随后蒸发以后用无水丙酮抽取，并且利用不同金属氯化物的溶解性来迸行锂元素的分离，分离以后的锂元素正溶解于丙酮中，然后高温蒸发丙酮，随后加入盐酸和硫酸1：1的溶剂，将氯化锂转化为硫酸锂，然后进行称重。该分析方法使用的试剂有碳酸钙，氯化铵，氢氧化铵，氢氧化钙饱和溶液，草酸铵饱和溶液和盐酸和硫酸1：1溶液。
2.3 分析步骤
对于针对锂元素的主要分析步骤如下，首先采取0.59锂辉矿石，然后将岩矿与等量的氯化铵混合在一起，然后均匀研磨，随后加入59CaC03后混合均匀，并且纳入到坩埚中，然后将坩埚置于带孔的石棉板上，并且在30度的温度下加热15分钟，随后将温度加入至900度，持续加入1h，然后当坩埚冷却以后使用热水吹洗坩埚内壁，然后将获得的烧结块用热水移入250ml的烧杯中，如果烧结块比较的坚硬，可以先进行研磨，随后使用热的饱和Ca（OH）2进行洗涤，然后将滤液蒸发至100ml，再加入0.59氯化铵，2ml浓氢氧化铵和25ml饱和碳酸铵溶液，等待其中的ca元素沉淀，随后煮沸5分钟，分离其中的钙元素。当冷却以后使用10ml热水冲洗器壁，当溶液加热后，加入5滴氢氧化铵和2ml的草酸铵饱和溶液，将蒸发皿用表玻璃盖上，并且在水浴上保温1h。当最后沉淀以后，使用1%的草酸铵溶液洗进行涤，当蒸发以后将蒸发后的物质灼烧后除去其中的铵盐，当所有的冷却以后加入盐酸和硫酸1：1溶液，然后获得金属氯化物的混合物。随后将最终的混合物研磨以后加入25ml的丙酮溶液，然后加入5浓盐酸，这样就可以阻止丙酮中的LiOH形成，当充分搅拌以后让沉淀物沉淀下来，再使用丙酮洗涤沉淀3次。如果岩矿中的钠元素和钾元素含量较多时，需要将沉淀物溶解于少量水中，最后再进行蒸干和使用丙酮重复处理一次。最后将所有的滤液放在一起蒸干，然后滴入盐酸和硫酸1：1溶液，并且继续的蒸发和加入，使用过量的浓硫酸除去水分，再进行灼烧，然后冷却后成LisO4的质量，并且通过计算获得锂元素的具体含量。
3 结语
随着我国地质勘探工作的不断发展，如何快速的分析岩矿中的稀有金属元素成为了目前的主要研究课题，化学分析法逐渐的成为了岩矿稀有金属元素分析的主要方法，化学分析法往往可以较快的获得一个较为准确的结果，并且方法简单易行，保证了我国地质勘探的迅速发展。如今化学分析方式已经成为勘察岩矿中稀有金属元素的主要方法。它能够快速的了解岩矿中稀有金属的成分，了解其中的分布情况、分量，并能得到一个较为精准的分析结果。化学分析方式的快捷、方便及准确性对促进我国地质勘探事业有着重要的作用。
参考文献
[1] 邱海鸥，郑洪涛，汤志勇.岩石矿物分析叨.分析试验室，2014，11：1349-1364.
[2] 于红玲.岩矿中稀有和稀散元素的相关化学分析叨.黑龙江科技信息，2014，33：43.
[3] 文春华，罗小亚，李胜苗，等.应用X射线荧光光谱-电感耦合等离子体质谱法研究湖南传梓源地区稀有金属矿床伟晶岩地球化学特征[J].岩矿测试，2015，03：359-365.
[4] 程秀花，唐南安，张明祖，等.稀有分散元素分析方法的研究进展[J].理化检验（化学分册），2013，06：757-764.
[5] 文春华，陈剑锋，罗小亚，等.湘东北传梓源稀有金属花岗伟晶岩地球化学特征[J].矿物岩石地球化学通报，2016，01：171-177.
[6] 赵海山，付晓燕.岩矿中稀有金属元素化学分析探析[J].化工管理，2016，08：51.