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整体与微量分析技术在岩矿测试中的应用简述

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  【摘  要】随着我国经济的快速发展,我国工业化水平不断提高,在工业生产中会使用大量矿产资源,我国的岩矿开采量巨大,为了保证可以从岩矿中提取更多所需的矿产元素,应加强对岩矿的分析和测试技术,以保证岩矿的测试质量。本文对岩矿的整体与微量分析及测试技术、岩矿测试技术的发展现状、岩矿测试技术的发展趋势进行分析,希望提高岩矿的测试与分析效率,从而达到有效开发岩矿资源的目的。
  【关键词】分析技术;岩矿测试;发展趋势;应用
  一、岩矿测试技术的现状分析
  矿产资源是我国的重要资源,对社会和科技的发展有重要意义,我国的矿产资源比较丰富,而且矿产资源的开采量都很大,但是目前的开采效率一般,所以应提高岩矿测试分析质量,保证矿产元素满足人们的需求。为了可以更好的实现对岩矿的测试与分析,需要对岩矿的分析测试采用新的技术,以保证我国岩矿开采工作的顺利实施。随着技术科学的发展, 盐矿测试技术也有了突飞猛进的发展,现代岩矿测试技术主要研究方向为宏观、微观、古代研究三方面。
  1.宏观方面
  与传统地学对地球自身的研究不同,从宏观的角度看,将地球放在宇宙中,发现我们所认识的地球有巨大的不同,地球是人类共同的家园,意识到保护环境是十分迫切的任务。宏观地质学的研究为当代地学研究人员提出新课题、指明新方向、开辟新领域。
  2.微观方面
  地学的研究探索微小矿物的内部、含量,研究微观分子原子的结构等微观领域是现代地质学、岩矿测试技术研究的方向。有效的促进各种显微观察与显微分析等相关科学技术的发展。
  3.古代研究方面
  在考古学中,岩矿测试也是其中的重点,关于对古气候、古环境、古生态学的研究必须依赖岩矿测试技术的发展。根据对石荀、叠层石、贝壳、珊瑚等研究,其中对岩层的研究最受关注。
  二、岩矿测试技术的不同方法及应用
  1.岩矿测试物理法
  随着岩矿开采行业不断发展,岩矿测试技术不断进步,测试的准确度愈来愈高。我国岩矿开采行业所采用的是物理法,其中有显微镜分析或化学分析法,虽然此方法比较经典,但在测试过程中显得比较复杂。到90年代后,岩矿开采行业采用的测试物理法有晶体物理学测试法、量子力学测试法等。通过结合同射波谱学等原理,并应用红外光谱、电子谱、核磁共振谱等技术,全面提高岩矿测试的准确性。测试岩矿所含元素时,需用到较多的大型仪器,这些测试技术与传统测试相比来说,准确度有了明显提高,测试的流程也变得多了。在对岩矿测试时,晶体具有有序的特点,其分布具有一定的规律性,通过对这些规律的分析来了解岩矿所含的矿物质,同时还能分析出晶体离子占位、化学键的性质等。随着岩矿测试技术的快速发展,不仅扩充矿物岩石学科的基础知识,还有效的改善土地性质,使得矿物质资源得到有效的利用。
  2.MPV-3显微光度计法
  在岩矿开发过程中,MPV-3显微光度计法是其中比较常用的测试方法,采用这种方法实现对色度学的研究,可以测试出所在范围内的颜色,并进行相色谱测试,从而有效的分析出矿物质所含的有机成分。
  (1)电子显微镜法
  电子显微镜法与传统的显微镜测试有很大的区别,这一技术发展很快,并矿物测试过程中可以细致的观察到矿物微区的结构及形貌,为地质研究提供重要信息。电子显微镜是一种新型仪器,虽然可以观察矿物质,但是在图像处理方面还有一些不足,图像有时会出现原子叠加现象。电子显微镜在矿石领域、生物领域、化学领域有很好的应用前景,对岩矿测试有重要意义。
  (2)分子光谱法
  分子光谱法在岩石测试中应用很广,普及速度很快,使用效果比较好。可以将分子光谱法分为多个类型,应用的频率最高的为红外光谱,利用红外分光光度计来代替红外光谱仪,具有很好的灵活性。分子光谱法分析速率很高,在分析的时候,分辨率与频率范围内的数值相同。所以用分子光谱法提高岩矿测试的准确性,有利于岩矿行业的更好发展。
  (3)X射线法
  四圆单晶x射线衍射仪是更新十分迅速的技术,现在已经不再使用这种方法,主要是由于分析时间比较长。但配有旋进照相机的四圆x射线衍射仪则只需要一周甚至更短的时间,通过这种方法可以快速准确的对岩矿进行分析。在岩组分析、粒度分析、多重峰的解释等方面,均实现了计算机联网的拓宽使用,这在当前的岩矿测试中是不可忽视的。
  3.ICPAES技术
  电感耦合等离子体发射光谱(1CPAES)分析分为激发、分光、检测,此技术的引入使多元素分析技术成为地质分析的主体,是岩矿测试中的多元素分析方法。
  (1)激发
  利用ICP使岩矿试样蒸发汽化,分解为原子的状态,并进一步电离为离子状态,原子及离子在光源中激发发光。
  (2)分光
  分光就是利用光谱仪器将光源发射的光分解为按波长排列的光谱。
  (3)检测
  利用光电器件检测光谱,按测定得到的光谱波长对岩矿试样进行定性分析,按发射光强度进行定量分析。
  三、岩矿测试的步骤和技术
  1.岩矿样品的加工
  将原始岩矿样品送到实验室鉴定,由于矿物种类的不同,其质量不尽相同,在实际上几克的岩矿样就可以完成测试过程。在了解岩矿鉴定工作流程后,岩矿样品的加工与获取十分重要。岩矿样品应达到一定的细度,然后进行测试分析。应均匀待测样品,采取有效的方法获得一定重量的原始样品。
  2.进行定性分析、半定量分析
  应做好定性分析、半定量分析,当分析结果出来后,在结合其他要求的规定准确度和具体工作条件、确定对各待测元素应采取的测定方法和消除干扰的措施。
  3.确定测定的方法
  运用上面定性和半定量的分析结果来完成这一步,分析方法要选择最合适的。分析方法可以选择两个方面来进行:一是选择待测定元素的含量;二是选择共存元素的情况。
  4.选定检定分析方案
  进行选择鉴定分析方案的时候,分析环节十分关键,因各种元素的测定方法和分离方法不同,两者之间相互影响。鉴定分析方案被制定好时,应充分考虑分解方法、干扰元素的消除方法等,对于每个因素鉴定分析方法的选定就十分重要。
  5.分析、鉴定
  一旦鉴定分析方案被确定,我们必须严格按照相关的操作规程进行分析鉴定,小心对待每一项操作规程,避免任何一项操作失误,否则分析鉴定的准确性难以保证。
  6.审查、分析结果
  样品鉴定完成后,应反复进行审查,分析每项数据与参数的准确性,这是最后的步骤,也是最重要的环节,应做到严格、认真,这样才能提高鉴定结果的准确性和正确性。
  结语
  整体和微量分析技术在岩矿测试中的应用较为普遍,在未来也会有更大的发展前景。应注意对岩矿分析时,注意保护当地的自然环境,地质人员应充分了解现代测试技术的特点,选择正确的分析测试方法及仪器设备,这样地质找矿才不不漏矿,岩矿测试才可以发挥其应有的作用。
  参考文献
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