矿石与矿物 检测

一、化学成分检测

化学成分是判定矿石与矿物价值的关键依据，直接决定其工业用途。

1. 主量元素分析
   • X射线荧光光谱（XRF）：快速测定矿石中硅、铝、铁、钙、镁等主量元素。
   • 电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）：高精度检测金属元素（如铜、铅、锌、金、银）。
2. 微量元素与有害元素检测
   • 原子吸收光谱（AAS）：测定汞、砷、镉等有毒重金属含量。
   • 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）：超痕量元素分析（如稀土元素、铂族元素）。
3. 水分与挥发分测定
   • 通过烘干法或卡尔费休法测定水分含量，评估矿石加工稳定性。

二、物理性质检测

物理特性影响矿石的加工性能及工业应用效果。

1. 密度与硬度
   • 密度测定（浮力法、比重瓶法）用于评估矿石的选矿价值。
   • 莫氏硬度测试确定矿物的耐磨性和可粉碎性。
2. 磁性检测
   • 通过磁选分析（如强磁、弱磁分离）判断矿石中磁性矿物（如磁铁矿）的含量。
3. 粒度分布与孔隙率
   • 激光粒度仪分析颗粒大小，压汞法测定孔隙结构，指导选矿工艺优化。

三、矿物结构与物相分析

矿物晶体结构和物相组成决定其物理化学行为。

1. X射线衍射（XRD）
   • 鉴定矿物种类（如石英、方解石、黄铁矿）及结晶度，区分同质多象变体。
2. 扫描电子显微镜（SEM）
   • 结合能谱仪（EDS）观察矿物微观形貌及元素分布。
3. 热分析（TG-DSC）
   • 测定矿物在加热过程中的质量变化（如脱水、分解），判断热稳定性。

四、环境与安全指标检测

为满足环保法规，需评估矿石开采与加工的环境风险。

1. 放射性检测
   • 伽马能谱仪测定铀、钍、钾-40等放射性元素含量。
2. 浸出毒性测试
   • 模拟自然条件（如酸雨）检测重金属浸出浓度，确保废弃物符合环保标准。
3. 硫化物氧化风险
   • 测定黄铁矿等硫化物含量，评估矿山酸性废水（AMD）生成风险。

五、特殊功能检测

针对特定用途的矿石需额外检测功能性指标：

1. 耐火度测试
   • 评估高铝矾土、菱镁矿等耐火原料的耐高温性能。
2. 吸附性能分析
   • 测定沸石、活性粘土等矿物的离子交换容量及吸附效率。
3. 光学特性检测
   • 宝石类矿物（如钻石、翡翠）需检测折射率、荧光性及色散等参数。

六、检测标准与流程

检测需遵循（ISO）、（GB）或行业标准（如ASTM）：

1. 采样与制样：根据矿石类型采用网格法或分层法取样，避免污染。
2. 实验室分析：结合化学、物理及仪器方法进行多维度检测。
3. 数据验证：通过标准物质校准及重复性测试确保结果可靠性。

总结

矿石与矿物检测是资源开发与利用的基础环节。通过系统的成分分析、物性测试及环境评估，可判断矿石品质、优化选矿工艺，并规避生态风险。随着检测技术的进步（如原位微区分析、AI辅助数据处理），检测效率与精度将进一步提升，助力矿产资源的可持续开发。