[科普中国]-矿物分析

介绍

矿物分析方法包括机械分离方法：分选、水洗、重液分离、磁重分离、电化学分离等；物理方法：双目立体显微镜鉴定、偏光显微镜鉴定、X射线差热分析、电子显微镜鉴定、电子探针等；化学方法：吹管分析、显微化学分析、全化学分析、光谱分析、极谱分析等。通过矿物分析，可以阐明矿物的成因及其在不同地质作用下的富集规律。

光谱分析和化学分析只能查明矿石中所含元素的种类和含量，矿物分析则可进一步型明矿石中各种元素呈何种矿物存在，以及各种矿物的含量、嵌布粒度特性和相互间的共生关系。其研究方法通常为物相分析和岩矿鉴定。

物相分析物相分析是利用矿石中的各种矿物在各种溶剂中的溶解度和溶解速度不同，使矿石中各种矿物分离，从而测出试样中某种元素呈何种矿物存在和含量多少的分析方法。一般可对如下元素进行物相分析：铜、铅、锌、锰、铁、钨、锡、锑、钴、镍、钛、铝、砷、汞、硅、硫、磷、钼、锗、铟、铍、铀、镉等。

选矿人员一般不需掌握物相分析的具体方法，但必须了解哪些元素可以做物相分析，每一种元素需要分析哪几个相，各种矿物的可选性怎样。与岩矿鉴定相比较，物相分析操作较快，定量准确，但不能将所有矿物一一区分，更重要的是无法测定这些矿物在矿石中的空问分布以及嵌布、嵌镶关系，因而在矿石物质组成研究工作中只是一个辅助的方法，不可能代替岩矿鉴定。

由于矿石性质复杂，有的元素物相分析方法还不够成熟或处在继续研究和发展中，因此，必须综合分析物相分析、岩矿鉴定或其他分析方法所得资料，才能得出正确的结论。例如某铁矿石中矿物组成比较复杂，除含有磁铁矿、赤铁矿外，还含有菱铁矿、褐铁矿、硅酸铁或硫化铁，由于各种铁矿物对各种溶剂的溶解度相近，分离很不理想，分析结果有时偏低或偏高(如菱铁矿往往偏高，硅酸铁有时偏低)。在这种情况下，就必须综合分析元素分析、物相分析、岩矿鉴定、磁性分析等资料，才能最终判定铁矿物的存在形态，并据此拟订正确合理的试验方案。

岩矿鉴定通过岩矿鉴定可以确切地知道有益和有害元素存在于什么矿物之中；查清矿石中矿物的种类、含量、嵌布粒度特性和嵌镶关系；测定选矿产品中有用矿物单体解离度。

测定的常用方法包括肉眼和显微镜鉴定等。常用的显微镜有实体显微镜(双目显微镜)、偏光显微镜和反光显微镜等。实体显微镜只有放大作用，是肉眼观察的简单延续，用于放大物体形象，观察物体的表面特征。观察时，先把矿石碎屑在玻璃板上摊成一个薄层，然后直接进行观察，并根据矿物的形态、颜色、光泽和解理等特征来鉴别矿物。这种显微镜的分辨能力较低，但观察范围大，能看到矿物的立体形象，可初步观察矿物的种类、粒度和矿物颗粒问的相互关系，估定矿物的含量。

偏光显微镜只能用来观察透明矿物。反光显微镜在显微镜筒上装有垂直照明器，适用于观察不透明矿物，要求把矿石的观察表面磨制成光洁的平面，即把矿石制成适用于显微镜观察的光片。大部分有用矿物属于不透明矿物，主要运用这种显微镜进行鉴定。

在显微镜下测定矿石中矿物含量的方法主要有面积法、直线法和计点法三种，即具体测定统计待测矿物所占面积(格子)、线长、点子数的百分率，工作量都比较大。选矿试验中若对精确度要求不高，也可采用估计法，即直接估计每个视野中各矿物的相对含量百分比，此时最好采用十字丝或网格目镜，以便易于按格估计。经过多次对比观察积累经验后，估计法亦可得到相当准确的结果。应用上述各种方法都是首先得出待测矿物的体积百分数，乘以各矿物的密度即可算出该样品的矿物含量百分数。2