矿石在哪检验成分

矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。如铬矿石中的铬铁矿，铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和孔雀石，石棉矿石中的石棉等。脉石矿物是指那些与矿石矿物相伴生的、暂不能利用的矿物，也称无用矿物。如铬矿石中的橄榄石、辉石，铜矿石中的石英、绢云母、绿泥石，石棉矿石中的白云石和方解石等。脉石矿物主要是非金属矿物，但也包括一些金属矿物，如铜矿石中含极少量方铅矿、闪锌矿,因无综合利用价值，也称脉石矿物。矿石中所含矿石矿物和脉石矿物的份量比，随不同金属矿石而异。在同一种矿石中亦随矿石贫富品级不同而有差别。在许多金属矿石中，脉石矿物的份量往往远远超过矿石矿物的份量。因此，矿石在冶炼之前，须经选矿，弃去大部分无用物质后才能冶炼。

矿石是指可从中提取有用组分或其本身具有某种可被利用的性能的矿物集合体。可分为金属矿物、非金属矿物。矿石中有用成分(元素或矿物)的单位含量称为矿石品位，金、铂等贵金属矿石用克/吨表示，其他矿石常用百分数表示。

常用矿石品位来衡量矿石的价值，但同样有效成分矿石中脉石(矿石中的无用矿物或有用成分含量甚微而不能利用的矿物)的成分和有害杂质的多少也影响矿石价值。从经过矿山中采下来含有某种有价值的矿物质的石块，矿石经过破碎、粉磨等逐级加工后可以应用在金属矿山、冶金工业、化学工业、建筑工业、铁(公)路施工单位、水泥工业及砂石行业等工程领域中。

矿石的分类

(1)能源矿产：煤、石油、油页岩、天然气、铀等;

(2)黑色金属矿产：铁、锰、铬等;

(3)有色金属矿产：铜、锌、铝、铅、镍、钨、铋、钼等;

(4)稀有金属矿产：铌、钽等;

(5)贵金属矿产：金、银、铂等;

(6)冶金辅助用料：溶剂用石灰岩、白云岩、硅石等;

(7)化工原料：硫铁矿、自然硫、磷、钾盐等;

(8)特种类：压电水晶、冰洲石、金刚石、光学萤石等;

(9)建材及其他类：饰面用花岗岩、建筑用花岗岩、建筑石料用石灰岩、砖瓦用页岩、水泥配料用粘土等;

矿石主要检测的一些项目

1其他金属/半金属/非金属元素/稀土元素(品位鉴定)

2物相分析(XRD测试)

3 粒度分析

4抗压测试

5莫氏硬度

6白度

7煤炭性能测试

8水分

9放射性指标

10 弯曲强度

11体积密度

12光泽度

13微观形貌

矿石检测的常规元素

相关矿石的检测标准

DB41/T 1438-2017铁矿石 赤铁矿、褐铁矿总量的测定 滴定法

DB41/T 993-2014铁矿石磁性铁含量的测定 滴定法

DB53/T 477-2013磷矿石中五氧化二磷含量的测定 柠檬酸-硝酸铝-硝酸溶样 磷钼酸喹啉容量法

DB53/T 551-2014铁矿石中铁、磷、砷、锰、铅含量的测定

DB53/T 574-2014磷矿石 磷、镁、铁、铝、硅、钙、钾、钠氧化物含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法

DB53/T 880-2018磷矿石中磷镁铁铝硅钙锰硫钛锶的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

DB62/T 2764-2017铁矿石中铁、钾、铅、锌、铜、砷等多元素含量的测定波长色散X-射线荧光光谱法

为了解和掌握萨瓦亚尔顿金矿床中矿石的化学组成，我们对含矿岩石、各类型矿石和重要矿物等进行了较全面的化学分析，从而获得了一系列有关基本化学组成的信息。

一、矿石的主要化学成分

为较全面和精确地测定矿石中的化学组成，特采用中子活化分析法进行分析，获得了大量岩石、矿石和金属矿物中所含多达30余种化学元素基本含量的数据。兹将主要金属含量分别列于表519、表520和表521中。

从表519、表520中可见，萨瓦亚尔顿矿床中矿石的主要金属成分为Au、Ag、As和Sb。由于矿石中主要的金矿物为银金矿，因而虽然迄今尚未发现独立的银矿物，但金矿石的银含量仍然很高，绝大部分样品接近达到边界品位，其中不少样品可达工业品位的含量。在一些矿化破碎带中尚可以圈定出独立的银矿体。

金矿石中还普遍含As、Sb，且含量极高，Au与As、Sb之间存在明显的正相关关系，即一般As、Sb含量高的矿石，金含量亦高。因而在萨瓦亚尔顿矿区完全可以利用As、Sb的含量变化来寻找金的富矿体。我们应用X荧光测量方法亦得到了类似的结论。

表519　主要矿物中的主要金属含量（wB/10-6）

测试单位：成都理工学院核工系中子活化实验室，1998；

测试方法：中子活化法

就矿石中主要组成矿物的化学成分来看（表519），毒砂和黄铁矿中普遍含Au和Ag。但毒砂中的Au、Ag含量较黄铁矿中的Au、Ag含量高出数倍至数十倍。由此看来，毒砂显然是最重要的载金矿物。

图510、图511和图512示原生矿石、矿石中的主要矿物和容矿围岩中的Au、Ag、Sb、As含量变化情况。就Au含量与Ag含量的关系来看，无论金矿石、单矿物和容矿围岩中，两者均有很强的相关性。Au含量与Ag含量这种稳定的相关关系，显然与Au以银金矿形式产出有关。

表520　各种类型矿石的主要金属含量（wB/10-6）

测试单位：成都理工学院核工系中子活化实验室，1998；

测试方法：中子活化法

表521　各种容矿岩石中主要金属含量（wB/10-6）

测试单位：成都理工学院核工系中子活化实验室，1998；

分析方法：中子活化法

图510　各类矿石中Au与Ag、As、Sb相关图

图511　主要矿物中Au与Ag、As、Sb相关图

在上述三种赋矿介质中，以单矿物中w（Au）与w（As）的相关性最好。虽然矿石的个别样品中As含量较低，如SⅣ－97-22样为锑－金型矿石，Sb含量在矿石中所占比重很大，但因As的含量较低，因而Au的含量也相对降低，不过也显示存在一定的相关关系。

w（Sb）与w（Au）、w（Ag）之间的关系，显然与w（As）有很大的区别。在各类矿石中w（Sb）与w（Au）、w（Ag）的关系为负相关，尽管Sb在某些金矿石中的含量可能很高。Sb含量与Au含量、Ag含量的这一关系，至少说明两个问题。第一，Sb矿物不是载金矿物；第二锑与金不是同一成矿阶段的产物。只有当两者叠加时，才可能出现Au与Sb含量同时增长的情况。

图512　容矿围岩中Au与Ag、As、Sb相关图

采用最小二乘法回归线性方程，求得Au含量与As含量、Sb含量、Ag含量的相关关系如下：

（1）原生矿石

w（Au）与w（As）的相关性（单位：10-6，下同）

w（Au）=768306+191008×10-5w（As）　r=013513

w（Au）与w（Sb）的相关性

w（Au）=929871-283223×10-5w（Sb）　r=-027094

w（Au）与w（Ag）的相关性

w（Au）=125049+010432w（Ag）　r=072615

（2）原生金属矿物

w（Au）与w（As）的相关性

w（Au）=034846+282565×10-5w（As）　r=0704467

w（Au）与w（Sb）的相关性

w（Au）=1846859+34043×10-3w（Sb）　r=022768

w（Au）与w（Ag）的相关性

w（Au）=-035389+0063115w（Ag）　r=085917

（3）氧化矿石

w（Au）与w（As）的相关性

w（Au）=-239022+50175×10-5w（As）　r=093688

w（Au）与w（Sb）的相关性

w（Au）=886520+634402×10-6w（Sb）　r=003371

w（Au）与w（Ag）的相关性

w（Au）=1155632-0018134w（Ag）　r=-004339

（4）容矿围岩

w（Au）与w（As）的相关性

w（Au）=0078392-5678725×10-4w（As）　r=-031667

w（Au）与w（Sb）的相关性

w（Au）=0073521-6491300×10-4w（Sb）　r=-029714

w（Au）与w（Ag）的相关性

w（Au）=0078308-0015129w（Ag）　r=-047420

由以上相关系数可以看出，Au含量与Ag含量在原生矿石和矿物中的相关性颇佳。这一相关性如前所述是与Au与Ag结合形成以银金矿形式产出有关。但在氧化矿石中Au含量与Ag含相关，这是因为银金矿在氧化带中遭受强烈氧化和淋滤，使银金矿中的Ag淋失，即Au与Ag发生分离使然。

Au含量与As含量的关系，在原生矿石，原生金属矿物和氧化矿石中都有很好的相关性这显然与毒砂和自然砷是金的伴生矿物，而且系载金矿物有关。特别是在氧化矿石中，Au含量与As含量的相关性最强，因而可以利用As的高含量来寻找金的富集部位或金矿体。

Au含量与Sb含量的关系，两者相关性较差，特别是在原生矿石中两者呈负相关。这表明，锑矿物不是载金矿物，而且不是同一阶段的产物。

在容矿围岩中，Au含量与As含量、Sb含量、Ag含量均呈负相关关系，这可能说明，矿区内的容矿围岩并非矿质的主要提供者，成矿作用携带的矿质主体是由热液活动，通过不同阶段的热液分别由深部带入的（详见第六章）。

必须指出，虽然Au含量与As含量、Sb含量、Ag含量之间存在某种特殊关系，但由于成矿条件的复杂性和多阶段性，因而它们之间在空间上往往出现许多变化。就金而言，在矿体中的分布相当不均匀。这种不均匀性，与矿石的矿物组合类型和载金矿物的分布不均匀密切相关。在原生矿石中金含量以富含毒砂的矿石中最高，而以黄铁矿为主体的矿石中，金含量明显低于前者。在毒砂为主矿石中，又以细粒毒砂为主的矿石含金最高。在黄铁矿为主的矿石，则以含细粒黄铁矿为主的矿石含Au较好。从表519可知，细粒毒砂比粗粒毒砂含金高得多，而细粒黄铁矿比粗粒黄铁矿的含金性为佳。由此不难看出，载金矿物的种类、含量及分布情况直接控制着矿体中金的聚集状况，这是萨瓦亚尔顿金矿床中矿石物质组成与金富集规律的一大特色。

还应指出的是，许多矿石（包括原生矿石和氧化矿石）中Ag含量可以达到边界品位，特别是原生矿石中，凡是Au含量较高的矿石，Ag含量也高。这一相关关系从Au与Ag结合形成的银金矿和两者的相关系数很好地显示出来。应该指出，Ag是矿床中不容忽视的、重要的、可以综合利用的组分之一。

此外，矿石中Sb的含量普遍较高，在一些类型矿石中，Sb含量可以达到工业品位，甚至可圈定出一定规模的独立锑矿体。萨瓦亚尔顿金矿床中，Sb是另一个重要的可综合开发利用的组分。

二、矿石的稀土元素含量及其特征

将各类矿石及石英脉、石英－碳酸盐脉、深部原生矿石等的稀土元素含量经过球粒陨石标准化后的数值，分别列于表522、表523和表524中。

表522　各类矿石的稀土元素含量（wB/10-6）

表523　各类热液脉的稀土元素含量（wB/10-6）

表524　深300m附近矿石的稀土元素含量（wB/10-6）

将表522、表523和表524中的数值，分别制成图513、图514和图515。

根据以上表（表522～524）和图（图513～515）所显示出的稀土配分特征，可获得如下信息。

图513　各类矿石稀土配分模式

（样号同表522）

（1）萨瓦亚尔顿金矿床的稀土元素组成，从稀土配分模式图可看出，曲线总体显示较平缓，斜率不大。这表明矿床中轻稀土元素丰度和重稀土元素丰度比较接近。

（2）原生矿石与氧化矿石中Eu（铕）有明显的亏损，但石英脉和石英－碳酸盐脉却不存在Eu亏损现象，其中若含黄铁矿时（A-80样号），则又显现Eu亏损现象。这可能说明，矿床中金属矿物与非金属矿物的物源是不相一致的。

（3）在原生矿石中，大多数矿石类型的稀土配分曲线与容矿层的砂岩类和千枚岩（板岩）类岩石的稀土配分曲线颇相类似，但有少数样品（如Ⅳ97-23-3,SⅣ－97-23-1样）与大多数样品显著不同，表现出明显的Ce亏损。这一特征与矿区内辉绿岩脉的Ce亏损特征完全相似。由此看来，矿石中的成矿物质虽然大部分来自沉积地层，但不排除小部分矿质可能来自岩浆岩。

图514　各类热液脉体稀土配分模式

（样号同表523）

图515　深300m附近矿石稀土配分模式

（样号同表524）

（4）从图514中表现出的石英脉和石英－碳酸盐脉的稀土配分曲线中不难看出两者的差异。石英脉中的稀土元素由La至Lu，曲线向右斜倾，且较陡；石英－碳酸盐脉的曲线几乎呈一平行底边的水平线；而含黄铁矿的热液脉曲线变化则介于两者之间。这说明石英脉和石英－碳酸盐脉（尤其碳酸盐矿物），不仅是不同成矿阶段的产物，而且其物源也可能是不一致的。

第一步：试样的采集,由于固体物料的成分分布不均,因此要按照一定的方式选取不同点进行采集以保证所采取试样具有代表性

第二步：试样的制备,（1）破碎和过滤,用机械或者人工的方法将试样逐步破碎,一般分为粗碎、中碎、细碎等阶段粗碎用鄂式碎样机把试样粉碎至能通过4~6号筛（6号筛直径336毫米）,中碎20号筛（083mm）,细碎根据不同的矿石要求不同,必要时使用磨盘或者研钵,一般筛孔为100~200号

第三步：混合与缩分,选取具有代表性的部分,使用机械搅拌或者人工的方法,将试样混合均匀然后用机械选取其中的适当部分作为实验样品这里说一下手工缩分（四分法）的方法（呵呵……我们做实验就这样做的）,将已经混合均匀的样品堆成圆锥状（注意要从高出往下落,而不是直接堆成的哦）,然后压成饼状,从饼中央均匀分成四份,去除对角线的两份这样就减半了依次做下去,直到样品的量适合做实验

第四步：试样的溶解,呵呵……这就要看你的矿石主要成分了（原则上是先冷后热,先稀后浓）,盐酸,硝酸,硫酸,磷酸,高氯酸,氢氟酸,再不行就混合酸（硫酸-磷酸,硫酸-硝酸,盐酸-过氧化氢,浓硫酸-高氯酸）,对于两性的金属还可以用碱（氢氧化钾,氢氧化钠）,要是还不能溶解,就只能用熔融法了,半熔法,干式灰化法,湿式消化法,微波辅助消解法（就是将固体变成液体,好加试剂分析）

第五步：测定前的预处理主要是消除其他离子的干扰,被测组分的存在形式,将误差降到最

低

第六步：检测喽选择定性还是定量去分析就行了,也是最重要的一步（好难做的,呵呵……）-具体的看一下武汉大学的分析化学

第七步：根据现象得出结果,看该矿石离子成分

在接下来就是作报告了

有色金属矿石成分检测：

对于有色冶炼企业来说，原料成分的稳定性至关重要，它会对几乎所有工序的生产稳定性产生影响，因此，在预均化堆场、原料磨配料控制等工艺中，矿石成分的分析是必不可少的，目前大多数生产企业采用人工取样+实验室分析的方案，在取样、制样和分析过程中会耗费大量的人力物力，而且会带来分析时效滞后和人为误差影响两大难题，很难发挥调整生产的作用。

矿石成分在线检测技术取消了人工取样、制样、化验等环节，实时对矿石进行分析并将结果发送至控制系统，具有矿石成分代表性强、实时可靠、减少取样人员、降低生产成本等特点，可以及时调整配矿方案，提高生产效率。目前矿石成分在线检测的主流技术有中子活化技术（Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis，简称PGNAA）和近红外光谱分析技术（Near Infra-Red Technology，简称NIR）。

每种元素对中子活化过程的反应不尽相同，这表现在两个方面。一方面是一些元素的活化性比另一些元素要高，例如铁、硫和氯非常活跃;而碳和氧的惰性很高。各元素间的另一个关键不同点在于每种元素会放射出（具有已知概率）独特的一组γ 射线能量。例如，氯元素会放射出能量不同的γ 射线，最有名的是442 和642 MeV。通过特定仪器来检测特征γ 射线的能量可辨别物料中元素的种类，通过检测特定能量γ 射线的数量可辨别该元素的质量百分含量。

PGNAA技术对各种元素含量的敏感性

NIR技术原理：

近红外光NIR是介于可见光（VIS）和中红外光（MIR）之间的电磁波，按ASTM（美国试验和材料检测协会）定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，习惯上又将近红外区划分为近红外短波（780~1100nm）和近红外长波（1100~2526nm）两个区域。

近红外光谱区域

由于不同的物质含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，不同的基团或同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别，且吸收系数小，发热少，因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而如果近红外光的频率和样品的振动频率不相同，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时，由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收，通过试样反射后的近红外光线在某些波长范围内会变弱，这样红外光线就携带样品组分和结构的信息。通过检测器分析反射光线的光密度，就可以确定该组分的含量。

PGNAA与NIR技术主要特点对比

总的说来，PGNAA技术的主要优势在于对样品进行穿透性整体检测，不受矿石表面情况影响，但设备具有放射性，许可及操作相对复杂，且受负荷变化影响；而NIR技术的主要优势在于无放射性，维护简单，检测不受负荷变化影响，可在物相层面检测而不仅仅只是元素含量，缺点是只能检测皮带上层矿石的表面，即“可见”部分，且受粉尘及矿石表面情况影响。在实际应用中，可依据具体工况进行选择。