矿物学分析范文1
随着MOOC[2]的兴起，数字化教学日益发展，对高校传统教学模式提出了新的挑战，地学类专业亦是如此。矿物是组成岩石的基本单位，认识矿物是每个地质人必须具备的技能。而在当前的地学类专业本科生实验课教学中，授课教师一般主要依靠《晶体光学及光性矿物学》等教材，使用约30-40课时的时间对最常见的几类矿物进行演示及讲解。受限于有限的学时及教学资源等因素，学生无法较全面的掌握各类矿物光性特征。为此，以学生矿物光性特征学习为切入点，开发数字化学习软件，对本院地学类数字化教学改革进行初步探讨。
2数据采集
本项目组欲设计一款名为“矿物宝盒”的教学软件，其中包含地质学中较为常见且典型的矿物的镜下鉴定特征，包括在单偏光镜下每种矿物的晶形、颜色、解理、突起，正交偏光镜下矿物的干涉色、消光类型、延性、环带、双晶等。将每种矿物在偏光显微镜下的特征录制成视频，并配以详细的语音解说及文字资料。本项目组在制作软件之前所需要的数据有：常见且典型的矿物或岩石薄片、各种矿物的镜下鉴定特征归纳、矿物检索表、镜下特征视频以及语音解说音频等。
2.1矿物的挑选
本项目组历时6个月，从成都理工大学地球科学学院实验室中的上千张岩石及矿物薄片中，对比《矿物光性鉴定手册》，挑选并圈定了约80种常见且典型的矿物。在挑选的过程中，本项目组遵循如下标准：（1）在一张或几张同种矿物中尽量选择晶形完整、干涉色最高的单矿物，以求不受外
在地学类专业本科教学中，有限的学时和相关配套教学资源的缺乏，致使大多数学生无法准确、全面地掌握各类矿物的光学特征。为此，通过大量的薄片观察和矿物分析，在Qt开发平台上，设计了一款能展示典型矿物的镜下特征、配有语音解说视频及查询功能的学习软件，方便教师授课和学生课余自主性学习。摘要力作用干扰、增强可信度。（2）部分矿物的不同切面有不同特征，如绿帘石和红帘石，在平行b轴的柱状切面上为平行消光，而其他切面为斜消光。类似的矿物，应挑选不同的切面进行组合。（3）当一个单矿物无法同时具备该种矿物的所有特征时，应采集多个单矿物，分别选择其具备的典型特征进行组合拍摄。（4）同种矿物族下分不同矿物亚类，如石榴石族又下分为铁铝榴石、镁铝榴石、钙铝榴石等，故应明确其之间的不同点加以区分。
2.2各种矿物的镜下鉴
定特征描述的采集本项目组参考《矿物光性鉴定手册》及《透明矿物薄片鉴定手册》中前人的观察、总结，结合对镜下矿物的观察，归纳出所鉴定矿物的镜下光性特征，包括每种矿物的晶形、颜色、解理、突起，正交偏光镜下矿物的干涉色、消光类型、延性、环带、双晶，以及该矿物的产状和可能发生的次生变化。
2.3矿物检索表的制作
用户在鉴定未知矿物时，可以将其在镜下的种种特征输入到检索栏，使用本软件查询矿物名称。故检索表的制作需完整且简练。将各种矿物按照其在镜下的光性特征分类并制作检索表，包括轴性、晶系、晶形、解理、颜色、突起、最高干涉色、消光类型、延性、光性等。为用户检索方便，将每个类别作出归纳处理。如轴性菜单，有均质体、一轴晶、二轴晶选项；颜色菜单，有无色、灰色、褐色、红色、黄色、蓝色、绿色、紫色、玫瑰色、多色选项。当用户不确定所观察的某个特征时，还可以选择“不确定”选项。
2.4各种矿物的镜下特征视频的采集
本项目组采用成都理工大学地球科学学院教研室中配有摄像头的偏光显微镜对矿物进行视频录制。在拍摄过程中，遵循先单偏光镜、后正交偏光镜的顺序，依次录制矿物的种种光性特征。在正交偏光镜下，还增加了测定延性的部分，通过插入云母或石膏试板之后，矿物的干涉色升高或降低，使用户直观的了解该矿物的延性特征。
2.5各种矿物的镜下特征音频的采集
本项目组使用专业的录音设备，按照本校《矿物光性鉴定手册》中矿物的详细特征，辅以《透明矿物薄片鉴定手册》，对每种矿物进行同步解说录音，采集音频数据。最终将视频及音频合成，做成配有详细同步语音解说的矿物教学视频。
3软件开发
在QtCreator平台上，开发“矿物宝盒”学习软件。Qt采用“一次编写，随处编译”的模式为开发跨平台的GUI（图形用户界面）提供了完整的C++应用程序开发框架。内聚丰富、开源的C++类库，跨平台的特性，较于MFC而言，极大提高了图形应用程序的开发效率，减少了实际开发成本。而“信号和槽”机制，不同于一般GUI开发中使用的回调函数，也使得窗口控件间响应的建立更加灵活。Qt中的QtSql模块提供了对数据库的完美支持，开发中，使用SQLite[6]这款小巧的嵌入式数据库,以“晶形、颜色、解理、突起”等10种矿物特性为字段属性，建立mineral（矿物表），存储矿物光性信息。Qt提供了操作单表的QSqlTableModel类，通过定义的model模型，可以简单地完成对数据库操作和数据显示，避免使用复杂的SQL语句。构造函数中添加如下代码：model=newQSqlTableModel(this);model->setTable(“mineral”);//关联数据库中的矿物表model->setEditStrategy(QSqlTableModel::OnManualSubmit);//设置数据更改方式……实现对数据库中数据的独立处理。矿物查询如图1所示。Qt中的Phonon多媒体框架可用于播放多种格式的媒体文件，如常见的.mp3,.avi文件等。在Phonon框架中，媒体对象（mediaobject）提供了开始、暂停和停止播放媒体流的功能，使得播放媒体更加简单。如视频播放代码：Phonon::VideoPlayer*player=newPhonon::VideoPlayer(Phonon::VideoCategory,parent);//创建视频播放对象Player->play（Phonon::MediaSource(“paths”);//播放path路径中的视频视频播放如图2所示。
4结束语
矿物学分析范文2
[关键词]非金属；矿物；分析技术
中图分类号：F155.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0297-02
引言
非金属矿物不具有金属光泽，或者具有的金属光泽很浅，非金属矿物在0.03毫米厚的薄片下，呈现透明或半透明色状，同时不具有理想的导电性和导热性。目前非金属矿物大多为含氧盐矿物、部分氧化物以及卤化物矿物。最多非金属矿物种类是造岩矿物，还有部分是构成各种非金属、轻金属、稀有金属和稀土金属等矿床的矿石矿物。下面就非金属矿物分析技术、技术应用情况以及未来的发展趋势做简要分析。
1 非金属矿物分析技术发展现状
1.1 非金属矿物发展水平现状
目前，非金属矿物已经在我们的农业生产、医药行业、环保科技、首饰制造、石油开发、建筑施工、机械制造、地质勘探等多个领域中有了重要的应用，是我国经济建设不可或缺的一种重要资源，同时也是现代人类生活中的必要元素。更为重要的是，目前非金属矿物的开发程度以及应用水平已经成为衡量一个国家综合经济实力的重要标准。
但是从全球的角度来看，每个国家的非金属矿物开发水平都各不相同。就中国而言，是世界知名的资源丰富的国家，目前已经开发出来的非金属矿产资源已经超过110种（如图1所示，为一种非金属矿物），品种相对齐全，资源非常丰富，而且质量也是位列世界前列的。到目前为止，中国已经探明储量的非金属矿物就有90多种，而储量居世界前茅的就有十多种，包括石膏、菱镁矿、高铝矾土、石墨原料以及钛钒矿等等。不仅如此，我国非金属矿物资源分布也比较广泛，例如云母、石膏、水泥灰岩、玻璃硅质原料、高岭土、膨润土、花岗石和大理石等非金属矿物资源，其分布区域就涵盖了我国大部分省市。另外，从非金属矿物的总体开发利用情况来看，开发工作的开展必须要依赖于一定的矿物学理论知识，不仅仅是地质学家和矿物学家要引起重视，同时还离不开化学分析家的参与。化学分析家需要对所发现的非金属矿物的化学成分进行检测，并进行及时、快速的定量分析，从而为我国非金属矿物开采工作的开展提供及时关键的信息。
随着非金属矿物开发工作的不断推进，以及勘探水平的日益提高，非金属矿物的分析需求也日益提高，因而当前越来越多的人们开始关注到非金属矿物分析技术的研发与应用（如图2，为常用的非金属矿物分析仪器）。基于此，我们需要加快发展非金属矿物分析技术，构建更为健全和全面的F代化分析体系，推动非金属矿物分析技术的发展。
1.2 单元素小型仪器分析技术
在单元素小型仪器分析技术当中，又可以细分为原子荧光光谱法、原子吸收光谱法以及分光光度法、扫描电子显微镜、电子探针法等等。其中，氰化物-原子荧光光谱法应用较为广泛，通常用来对As、Hg、Sb等化学元素进行测试。但是就非金属矿物分析来说，氰化物-原子荧光光谱法很少能够体现其应用价值。其次是原子吸收光谱法，该方法在非金属矿物分析当中较为常用。通常来说，工作人员在测试硫铁矿等元素的含量过程中，需要用到原子吸收光谱法，从而得到轻质碳酸钙当中铅元素的测试结果。再次是分光光度法，相对其他非金属矿物分析方法，分光光度法在非金属矿物分析过程当中，操作更为方便快捷，仪器使用难度最小。正因为如此，所以分光光度法在非金属矿物分析当中也颇受工作人员的青睐。但是从研究成果来看，关于分光光度法在非金属矿物分析当中的应用的研究成果迟迟没有创新。当前比较的传统的分光光度法，主要用于快速测定磷矿中的P205等等。
1.3 多元素同时分析大型仪器分析技术。
当前多元素同时分析大型仪器分析技术也取得了一定的发展，虽然该技术当前没有得到广泛的应用，但是这一技术的出现也标志着我国非金属矿物分析技术的发展，多元素同时分析大型仪器分析技术主要包括电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体发射光谱法两种，其中，电感耦合等离子体质谱法是目前最为灵敏的非金属矿物分析技术，但也正是由于其灵敏度非常高，所以很难在实际分析中得到较好的应用。而电感耦合等离子体发射光谱法的测定范围相对较广，而且通过对于该方法的应用，能够同时对于多种元素同时进行分析，改变了传统的分析模式，所以其应用范围也相对较为广泛。
2 非金属矿物分析技术应用存在的问题
2.1 非金属矿物分析技术发展难题
要想更好地对于非金属矿物加以利用，必然离不开非金属矿物分析技术，但是当前在非金属分析技术发展的过程中，却面临着诸多的难题，比如说相应的分析技术较为缺乏，又比如说标准化水平较低，这些因素对于非金属矿物分析技术的进一步发展都起到了严重的阻碍作用。所以要想使得非金属矿物分析技术在我国取得更好地发展，就必须要对于这些技术方面的难题引起足够的重视，并且采取有效的措施来对其加以解决。
矿物学分析范文3
关键词: 铁矿石；化学分析；物相分析
铁矿石中含有多种元素，常见的元素有铁、硅、铝、硫、磷、钙、镁、锰、钛、铜、铅、锌、钾、钠、砷等。对铁矿石进行分析时，一般只测定全铁、硅、硫、磷。在全分析中，为了考虑对铁矿的综合评价和综合利用，常常要测定钒、钛、镍、钴、灼烧减量、化合水、吸附水、稀有分散元素、甚至稀土元素等。
物相分析是指测定试样中，由同一元素组成的不同化合物的含量百分率。对一般铁矿石而言，通常包括磁性铁、碳酸铁、硅酸铁、硫化铁、赤(褐)铁矿等。
1关于化学分析及铁物相
分析化学是研究物质化学组成，结构信息，分析方法及相关理论的科学，它所要解决的问题是确定物质中，含有哪些组分，这些组分在物质中是如何存在的，各个组分的相对含量是多少，以及如何表征物质的化学结构等。
分析化学包括成分分析和结构分析。成分分析又分为定性分析和定量分析。定性分析的任务是鉴定物质由哪些元素或离子所组成，对于有机物还需要确定其官能团和分子结构。定量分析的任务是测定物质各组成部分的含量。
分析化学在各个领域中起着举足轻重的作用，在工业生产中，从原料的选择、工艺流程的确定、生产过程中的“中控”到成品的质量检验，以及工业三废的处理和综合利用等。同时在新产品、新工艺、新技术的开发研究和推广等方面，都离不开分析化学。
分析化学按其测定原理和操作方法的不同分析，为化学分析和仪器分析两大类。滴定分析法按所用的化学反应类型不同，分为：酸碱滴定法(以质子传递反应为基础)；沉淀滴定法(以沉淀反应为基础)；络合滴定法(以络合反应为基础)；氧化还原滴定法(以氧化还原反应为基础)。
铁物相指铁元素存在的化学相和矿物相。铁有Fe3+、Fe2+、Fe等三种价态，铁物相特征是指指示层间氧化带各亚带地球化学环境变化的敏感标志，是反应地球化学环境变化的重要指标。
2对铁矿石中元素的化学分析
我国国家标准关于铁矿石分析方法的通则有GB／T1361-2008《铁矿石分析方法总则及一般规律》。该标准规定了天然矿石、铁精矿及其他选块矿各成分的仲裁分析和标样制作，以及验证其他分析方法时必须采用的方法。
对矿石进行化学法分析，首先要采取化学分析试样：化学分析试样主要用来确定所取物料中某些元素或成分的含量，多用于原矿、精矿、尾矿或生产过程中其他产品的分析，以便检查数、质量指标并编制金属平衡表，它是选矿试验和生产检查中经常要取的试样。
选取试样后要对试样进行预处理。通常是在试样分解后，使待测组份以可溶盐的形式进入溶液，或者使其保留于沉淀之中，从而与某些组份分离，有时也以气体形式将待测组份导出，再以适当的试剂吸收或任其发挥。
在分析工作中对试样分析的一般要求是：试样应分解完全；待测组分不应有损失；在实际应用中，根据矿石的特性、分析项目的要求以及干扰元素的分离等情况，通常选用酸分解及碱熔融的方法分解铁矿石。
铁是铁矿石中主量元素，对它的测定在化学分析中，主要采用铬酸钾滴定法。铁的还原方式有氯化亚锡一氯化汞还原和三氯化钛还原，目前使用比较多的是三氯化钛还原重铬酸钾滴定法。
下面就根据国家GB／T6730.5-2007《铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原法》，GB／T6730.4-l986《铁矿石化学分析法氯化亚锡―氯化汞―重铬酸钾容量法测定全铁量》的测定标准，对三氯化钛还原滴定法和氯化亚锡还原滴定法的原理加以简要介绍，其具体操作过程见GB／T6730铁矿石的化学分析。
三氯化钛还原滴定法，将试样用酸分解或碱熔融分解，氯化亚锡将大量铁还原后，加三氯化钛还原少量剩余铁。用稀重铬酸钾溶液氧化或用高氯酸氧化过量的还原剂。以二苯胺磺酸钠做指示剂，重铬酸钾标准溶液滴定。
此方法的优点是：过量的氯化亚锡容易除去，重铬酸钾溶液比较稳定，滴定终点的变化明显，受温度影响较小，测定的结果较准确。
3 对铁矿石中化学物相的分析
物相分析的方法是使溶剂与试样发生作用，其中某个化合物优先溶解，溶剂的选择是以各化合物在溶剂中的溶度积、氧化还原电位以及络合物的形成条件不同等为依据，使一种化合物溶解，而其他化合物不溶解以达到分离的目的。
矿样粒度，溶剂的浓度及温度，浸取时的搅拌强度，以及试样中共存的杂质等对浸出率均有影响，选择条件时应予以考虑。
铁矿石的化学物相分析可采用单项物相分析，也可采用系统物相分析。所谓系统物相分析，是指在一份称样中，利用多种溶剂多次连续浸取，完成多个“相”(或多个项目)的测定。系统物相分析和单项物相分析相比较，有两方面缺陷：(1)由于溶剂多次浸取，矿物“串相”所造成的误差一直往后积累，使误差越来越大。(2)由于矿物组成的复杂性和某些矿物的相似性，在系统分析中几乎不能分别连续测定它们。所以系统物相分析仅运用于简单矿石。对于复杂矿石，普遍采用单项物相分析。
在系统物相分析流程过程中。矿石经过磁选分为两部分，在磁性铁中测定磁铁矿及磁黄铁矿，非磁性部分以2mol／L乙酸处理，使菱铁矿溶解，残渣用含有3％氯化亚锡，4mol／L盐酸浸取赤铁矿，残渣用王水在水浴上浸取半小时，过滤，滤液测定黄铁矿，残渣为含铁部分的硅酸盐。
4结束语
当然，在对铁矿石中所含元素及铁物相的分析中，方法是多样的，程序是复杂的，这要求实验室的工作者要有严肃认真而科学的态度。
参考文献
[1]冶金信息标准研究院.ISOgTC102铁矿石国际标准汇编[M] .北京：地质出版社，2001.
[2]曹宏艳.冶金材料分析技术与应用[M] .北京：冶金工业出版社，2008．
矿物学分析范文4
关键词：地质样品 铁 铜 物相分析
一、物相分析法介绍
物相分析是指对物质各组分存在状态的分析，地质样品中铁、铜物相分析是指对地质样品中铁、铜不同存在形式含量的测定。比重法与磁选法是物相分析的常用方法，铁、铜物相分析则常用化学药品对不同物相进行分离，然后再进行测定。
二、铁的物相分析法
1.常见含铁矿石含量测定方法
1.1磁铁矿
对磁铁矿进行物相分析首先需要对其进行分离，实际工作中常常使用磁选仪以达到分离磁铁矿的目的。化学法是测定磁铁矿的应用历史较长，影响其测定准确性的关键因素是溶剂是否具有较好的选择性。
1.2赤铁矿
差减计算法和流程分析法是赤铁矿物相分析的常用方法。差减计算法是用总含铁量减去地质样品中除赤铁矿以外所有矿物的含铁量，从而得出赤褐铁含量。流程法则是使用化学药品除去磁铁矿含铁矿物，最后测定出赤褐铁含量。此外，根据赤铁矿高温脱水的特征也可以测定其含量。
1.3黄铁矿
黄铁矿是含硫量较多的一类铁矿石。测定黄铁矿的铁含量时既可以使用氧化性溶剂将其溶解，也可以氟化物对其进行溶解，通常，采用氧化性溶剂会造成一定的铁含量测定误差。
1.4普通辉石
普通辉石的主要成分是硅酸铁，选择还原法与选择氧化法是其常用测定方法。氢气还原法是具有代表性的选择还原法，然而，其却存在测定误差较大的缺陷，在大批量测定工作中使用较为合适。
1.5菱铁矿
测定菱铁矿铁含量的关键是对其所含碳酸铁的溶解，既要保证碳酸铁的完全溶解，又要避免铁的硫化物溶解。碳酸铁含量的测定主要依靠光度法对Fe2+的测定。
2.铁的物相分析法方法介绍
2.1分析测量所需药品与仪器
为了对含有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、普通辉石等矿石的地质样品进行准确的物相分析，可选用浓 HCl、浓 HNO3、浓 H2SO4、NH4F及NaCl等化学试剂,并将浓硫酸与磷酸进行混合，此外还需配制浓度合适的重铬酸钾溶液与邻菲罗啉溶液，为准确测定光度值应使用分光光度计与吸光光度计。
2.2分析测量常用方法与步骤
光度法是常用的测量矿物中铁元素含量的方法，可将测量溶液先置于比色管中，再依次加入适量的盐酸羟胺溶液、酒石酸溶液、邻二氮菲溶液以及乙酸钠溶液，然后准确测量吸光度值，最后再依据标准曲线确定铁元素含量。滴定法测定铁元素含量需要使用浓盐酸、氯化亚锡以及氯化汞等溶液先对待测溶液进行处理，最后使用重铬酸钾溶解进行滴定并测出含铜量。
3.铁的物相分析法结果讨论
不同浸取剂对铁的各物相浸取结果如表1所示表1 不同浸取剂对铁的各物相浸取结果
浸取时间对菱铁矿浸取率的影响如表2所示表2 浸取时间对菱铁矿浸取率的影响
AlCl3-NaHCO3的不同配比对菱铁矿浸取率的影响如表3所示表3 AlCl3-NaHCO3的不同配比对菱铁矿浸取率的影响
在铁的物相分析中通过使用不同浸取剂，经过对比可以发现，浸取剂对铁不同物相的浸取能力是否稳定是影响各相含量测定结果是否准确的关键因素[1]。本方法对浸取剂性能要求较低，只要求对铁各相的浸取能力不同并稳定，对具体浸取值没有特殊要求。由于不同浸取剂浓度、浸取剂所处不同溶液环境以及不同浸取时间等因素对铁不同物相的浸取效果均有一定影响，因此，对于铁的特定物相，均有最适合对其进行浸取的浸取剂、浸取环境与浸取时间，进行物相分析时要加强重视程度。
三、铜的物相分析法
1.常见含铜矿石含量测定方法
1.1铜的物相分类
含铜矿物种类众多，其物相种类划分也有着多种标准。既可以分为氧化物相、硫化物相与结合氧化铜相，又可以分为自由氧化铜相、结合氧化铜相、次生硫化物相与原生硫化物相，还可以分为硫酸铜、自由氧化铜相、结合氧化铜相、次生硫化物相与原生硫化物相[2]。本文所介绍的铜的物相分析法均是针对4个物相分类而言的。
1.2孔雀石
孔雀石是单体氧化铜矿的典型代表，为测定其含铜量常用亚硫酸钠与硫酸溶液先对其进行溶解。然而，使用此方法在溶解了孔雀石的同时也会造成辉铜矿的溶解，影响测定的准确程度，使用氨水与碳酸铵溶液则能有效解决这个问题。
1.3硅孔雀石
硅孔雀石是结合氧化铜矿石的典型代表，测定其含铜量的关键是对氧化铜、结合氧化铜及硫化铜的有效分离
1.4斑铜矿
斑铜矿是次生硫化铜矿的代表，测定其含铜量的关键是对铜的硫化物进行有效分离，硝酸银溶液是分离工作中的常用试剂。相关经验表明，在氨性介质中，硝酸银对斑铜矿的分离效果较好。
1.5黄铜矿
黄铜矿是含硫铜矿石的代表，通常先将黄铜矿中的其它物相采取化学方法除去，再使用强氧化性酸将其溶解，最后对其进行含铜量测定，常用氰化钾、硫代硫酸钠与氨水进行溶解与分离。
2.铜的物相分析法方法介绍
2.1分析测量所需药品与仪器
为了准确测定孔雀石、硅孔雀石、斑铜矿以及黄铜矿等地质矿物的含铜量，可使用浓 HCl、浓 HNO3、浓 H2SO4、NH4Cl以及KBr等化学试剂，并制备好硫代硫酸钠、淀粉溶液等溶液以备使用。此外，与铁的物相分析类似，铜的物相分析也需要使用分光光度计与吸光光度计。
2.2分析测量常用方法与步骤
地质样品含铜量的测定可以使用光度法，先将待测溶液置于比色管中，再依次加入抗坏血酸、乳化剂、乙醇等溶液，经过去离子水稀释并混合均匀以后再测定吸光度值，光度法比较适合铜含量较少的地质样品测定。滴定法测定含铜量主要依靠硫代硫酸钠溶液，在锥形瓶中进行铜含量的滴定测定，此方法对于含铜量较高的地址样品有着较好的测定效果。原子吸收法的基本原理是将待测溶液稀释，使其吸光值在吸光光度计的测量范围内，然后以flame方式进行铜含量测定。
3.铜的物相分析法结果讨论
不同浸取剂对铜的各物相浸取结果如表1所示表1 不同浸取剂对铜的各物相浸取结果
铜不同物相的浸取效果影响因素与铁一致，同样受到浸取剂浓度、浸取时间以及浸取环境的影响。为保证对铜不同物相含量的测定准确，要重视浸取剂对不同物相浸取能力是否稳定的问题。
四、结束语
1.物相分析法是现代物理、化学与计算机技术进步的新产物，在测定地质样品中例如铁、铜元素方面有着广阔的应用前景，值得深入研究与推广。
2.地质样品铁、铜物相分析要重视浸取剂的选择与浸取条件的控制，方能取得较为精确的测定结果。
矿物学分析范文5
关键词：铁矿石 物相分析 磁铁矿 菱铁矿 赤褐铁矿 黄铁矿 硅酸铁
铁是地壳中分布最广泛元素之一，平均含量均为5.63%，仅次于氧、硅和铝，在地壳中名列第四。含铁的矿物种类很多，其中有工业价值可作为炼铁原料的铁矿石主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）、镜铁矿（Fe2O3）、针铁矿（Fe2O3·H2O）、褐铁矿（Fe2O3·nH2O）和菱铁矿（FeCO3）等。
黄铁矿（FeS2）、白铁矿（FeS2）、磁黄铁矿（FenSn+1）、毒砂（FeAsS）和臭虫石（FeAsS4·2H2O）等含铁矿物因含有大量的硫和砷，尽管含铁量也很高，但不能作为炼铁的原料，不能列入铁矿石的范围。此外含铁的硅酸盐或磷酸盐也不是铁矿石。
评价铁矿床的经济价值和计算的矿床储量并不取决于铁的绝对含量，而与铁在矿石中的存在状态及其含量有关。由于各种铁矿石化学成分和物理性质的差异，对不同矿物成份铁矿石进行评选和冶炼时，就要采用不同工艺流程，因此，对铁矿石进行地质评价和工业利用时，铁矿石的物相分析，就成为一项必不可少工作。
一、铁矿石物相分析概述
铁矿的铁矿石物相分析是比较困难的，这主要是因为其矿床内含铁矿物种类繁多，结构复杂。地质试样的物相分析方法有物理方法和化学方法两类。前者是根据元素和化合物的化学性质或电学性质等特性进行鉴定区分，其手段有偏光镜、X射线结构分析和穆斯堡尔谱仪等。但物相的定量分析更多的是依赖化学物相方法，它是根据元素和化合物的化学性质差异，采用溶解的方法分离不同相态，然后测定其组成和含量。
在同一种矿石中，不同的含铁矿物对所采用选择溶剂的敏感性往往极其相似；而一种含铁矿物在不同的矿床中，由于成因不同，风化程度不同，晶体结构不同等原因，对于同一种溶剂溶解状态又有所不同。根据我国最新的地质勘查规范（DZ/T0200-2002），铁矿石的物相分析要求测定的相态有磁铁矿、菱铁矿、赤褐铁矿、黄铁矿、硅酸铁共5相。
二、铁矿石物相分析流程
在实际进行铁矿物物相分析时，矿石试样经过磁选分为两部分，在磁选部分测定磁铁矿。非磁性部分以2mol/L乙酸处理，使菱铁矿溶解，残渣用含有3%氯化亚锡、4mol/L盐酸浸取赤铁矿，残渣用王水在水浴上浸取，过滤，滤液测定黄铁矿，残渣为含铁部分硅酸盐。
铁矿矿物物相分析流程图如图1所示：
三、铁的测定方法
铁的测定方法很多。容量法、光度法和原子吸收光谱法均有应用。而最为广泛的无疑是重铬酸钾容量法，适用于含量大于5%的试样。光度法测定中、低含量铁，0.05%～5%的试样，不仅步骤简便，而且有较高的准确度。原子吸收光谱法适用于低含量铁的测定，低于0.05%。
本文主要方法为重铬酸钾容量法和光度法。
四、实验部分与数据分析
1.1.2准确称取0.5-1克试样，放进400毫升烧杯中，加50-60毫升水，用包有铜套的条形磁铁在烧杯中来回移动，将磁铁上吸附的磁性矿物移入另一烧杯中（第二个烧杯）；取下铜套，用水冲洗铜套上磁性矿物于烧杯中，重复操作直至试样中磁性矿物全部洗净为止；继而在盛有磁性矿物的第二个烧杯中进行磁选，将磁性矿物移入第三个烧杯中，直至第二个烧杯中磁性矿物全部洗净；合并第一、二烧杯中非磁性矿物，将第一烧杯中磁性矿物和水，加热浓缩至小体积。
1.2磁选法的注意事项：
1.2.1磁选时把磁性矿物吸住后，不要用水直接冲洗，以免磁性铁被水冲走。
1.2.2对氧化严重的磁铁矿石，磁选时应十分仔细，防止选上来磁性矿物损失掉。
2.菱铁矿的测定
2.1将非磁性部分试样移入250毫升烧杯，加2mol/l乙酸100毫升，在水浴上浸取1-2小时，
2.2用玻璃棒不时搅动，取下，过滤，用水洗6～7次，滤液中加1：1硫酸0.5毫升，在电热板上蒸发至硫酸冒烟，滴加过氧化氢除去有机物。
2.3加入盐酸10毫升，低温加热盐类溶解，用氯化亚锡还原后，以重铬酸钾容量法测定铁。
1.3注意事项：
1.3.1碳酸铁矿物主要不是菱铁矿物而是菱镁铁矿或铁白云石等矿物，不应该用2mol/l乙酸浸取，它会导致结果偏低，应改用40毫升冰乙酸，50毫升30%过氧化氢，加水10毫升于水浴上浸取1小时。
1.3.2如含硫化铁时，碳酸铁的结果应校正。
3.赤褐铁矿的测定
3.1差减法
流程分析法中，赤褐铁为分离碳酸铁，磁性铁以后，余下为硅酸铁，黄铁矿和赤褐铁，也就是用盐酸-亚锡冷浸法测定硅酸铁时，浸取液中的铁即为赤褐铁，比较难于测定，我们采用差减法来计算：
赤褐铁=全铁-（磁性铁+硅酸铁+碳酸铁+硫化铁）
3.2重铬酸钾容量法
将浸取菱铁矿的残渣移入原烧杯中，加入含3克氯化亚锡4mol/l盐酸100毫升，在水浴上浸取1～2小时，用玻璃棒不时搅动，取下过滤，用5%盐酸溶液洗涤6～7次，滤液缩至50毫升左右，用10%高锰酸钾溶液氧化至出现粉红色，煮沸破坏过量的高锰酸钾，氧化后的铁再用氯化亚锡还原，以重铬酸钾容量法测定铁。
3.3注意事项
用3克氯化亚锡4mol/l盐酸100mL浸取时，部分易溶的硅酸铁矿物如绿泥石、蛇纹石、绿高岭土和部分铁石榴子石等也会同时被浸取。
4.黄铁矿的测定
将浸取赤褐铁矿后的残渣置于瓷坩埚中灰化。然后移入原烧杯中，加15mL王水，加热使试样分解，过滤。滤液用100mL容量瓶承接。残渣用1%盐酸洗涤5～6次。溶液用磺基水杨酸光度法测定黄铁矿中的铁。
从上图可以看出，浸取时间为2h以后赤褐铁矿含量已经基本上不再增加，趋于稳定，再过多时间会增加生产成本，所以确定浸取时间为2h；氯化亚锡浓度为3%时赤褐铁矿含量已经基本上不再增加，趋于稳定，再增加浓度会增加试剂成本，所以确定氯化亚锡浓度为3%。
五、影响铁矿石物相分析的因素与结论
1.影响铁矿石物相分析的因素
1.1磁场强度
磁场强度影响磁选分离效果，磁性弱分离不彻底，磁性过强会使部分菱铁矿、黄铁矿、及硅酸铁也夹杂在磁性矿物中。试验表明磁场强度在900奥斯特磁性条件下，磁选效果最好。
1.2 溶剂浓度
分离菱铁矿要严格控制乙酸的浓度，浓度过高会使部分赤铁矿、褐铁矿、及硅酸铁矿溶解，影响结果测定。浓度过低会使菱铁矿溶解不完全，故溶液浓度控制在2mol/l为好。
分离赤褐铁矿要严格控制氯化亚锡的浓度，浓度过低溶解不完全，故溶液浓度控制在3%为好。
1.3 浸取时间与温度
物相分离及浸取需严格控制浸取时间与温度，时间与温度将直接影响浸取率，为矿物更好的分离，需控制水浴时间和温度。
2.结论
通过物相分析多次反复试验数据，验证了铁矿石物相分析的流程及具体实验最佳条件，对铁矿石各个物相分析起了至关重要的作用，已经应用于我们分析测试中心实际生产中，对现实具有实际指导意义。
参考文献
[1]中国选矿技术网摘要，2008-8.9，铁矿石物相分析方法.
[2]李吉利，大西沟菱铁矿选矿厂工艺改造实践，0253-6099（2009）06-0036-03.
[3]赵亚娟，浅谈铁矿石的物相分析，科技资讯，2011（17），98-99.
[4]王淑珍，王洪娟，赵卫东，铁矿石的物相分析，黑龙江冶金，1997.（2），31-34.
矿物学分析范文6
[关键词]区域成矿学 方法 应用研究
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-72-1
1引言
利用单一找矿方法存在许多问题，有时甚至会给某个有望地区判处死刑，致使其他地质部门不再对其进行继续查证工作，这对有限的矿产资源无非是一个巨大损失，因此希望能够引起相关部门的高度重视和密切关注，建议在当今的找矿工作中，综合多种勘查方法加以查证，以期取得更好的经济效益。
2区域成矿学的基本研究内容和研究方法
2.1区域成矿学的研究内容
区域成矿学的研究内容主要包括以下几个方面。①区域地层、构造、岩浆和变质作用及地质发展史；区域主要地质事件及其成矿意义；区域地球物理特征及岩石圈组成与结构。②含矿岩石建造的种类、形成与分布；构造2成岩2成矿作用。③区域地球化学特征：基岩、土壤、水系物质的成矿元素丰度，主要地质体的元素丰度，壳幔的主要元素丰度；作为成矿物质来源的地球化学块体及其成矿意义。④区域地质流体：古含矿流体的类型、来源、输运和停积；区域尺度含矿流体的示踪标志；构造-流体-成矿作用。⑤已知矿种、矿床类型和成矿条件，主要矿床的成矿模式及成矿特征。⑥区域的综合地质异常，原生异常与后生异常， 各类异常间的关联及其示矿意义。⑦区内的成矿系统及各成矿系统间的联系；按区域构造演化和成矿继承性建立区域成矿谱系。⑧建立矿产信息库，编制区域成矿规律和成矿预测图。⑨总结区域成矿规律，认识区域成矿特征，明确进一步研究的问题与方法。⑩区域矿产资源潜力评价：明确区域内的主要矿种、主要矿床类型；预测矿产资源量和远景区；研究重点矿床的找矿模型和区域普查找矿方向以及适用于本区的找矿方法和技术。
2.2研究方法
针对研究对象的复杂性， 宜采用多学科的综合研究方法， 包括地质学、地球化学、地球物理学、地理学、气象学、遥感学、水文学、生物学、经济地质学、矿产勘查学等学科的交叉融合来探索区域成矿规律。
区域成矿学的研究方法主要有：①区域地质、地球化学、地球物理的综合信息制图与研究；②区域控矿因素分析；③区域地球化学块体分析；④区域成矿系统分析（环-要素-过程-产物-演变） ；⑤矿床形成-变化-保存研究法；⑥区域成矿模式及成矿谱系研究法；⑦区域成矿图编制 ；⑧区域矿产信息库的建立；⑨区域矿产预测及预测图的编制；⑩区域矿产资源潜力评估法。
3区域成矿学实际应用分析
在了解区域成矿学的基本研究内容和研究方法后，然后分析区域成矿学在实际应用过程中的实际情况，探索新的找矿思路。要将区域成矿学的作用最大限度发挥，需要坚实的理论基础和行之有效的方法。为了达到这个目的，应该以系统化的成矿分析作为研究中心展开分析。
3.1增加区域找矿目标
以往的区域找矿都是以单个的矿床为目标，这种方法对象过于单一，严重阻碍了找矿者的思路。应该改变这种方式，将单一目标发展为系列目标，同时进行不同矿种、不同矿床的调查研究。随着我国全面展开综合性区域矿产调查，以单一矿种和单个矿床为目标的传统方法已经不能满足整体需要。以组合方式展开调查、预测，可以有效地形成成矿系统，掌握找矿工作的主动权，进行合理的分工，提高找矿效率，节约找矿成本。另一方面，找矿工作可以形成区域整体性管理，有利于找矿团队建立起综合性的找矿战略。
3.2缩小找矿靶区
在区域找矿中，一般先发现示矿异常，再据以追溯矿体。因此，深入研究矿致异常，应该成为区域成矿研究的一项基本内容。在成矿作用中产生的各类异常地质的、地球化学的、地球物理的异常，或直接由矿体因素引起，或由矿化蚀变岩石及含矿地层、岩体、构造等引起。它们或反映矿化的化学异常或物理异常，或反映矿化体的生物异常。这些异常在时间、空间和成因上是密切关联的。因此，可以将与一定成矿作用有关的各类异常称为“异常系列”，并将其纳入成矿系统的产物之中。即一个成矿系统的作用产物包括矿床系列和异常系列两个部分，它们在形成时间上常显示阶段性，在空间上组成有序结构，表现出分带性，形成三维的矿化异常网络或简称矿化网络。而这种矿化异常网络正是我们区域找矿的总体对象。由于矿致异常一般比矿体占有更大的空间，能显示更多的有关成矿的信息，因此，常常是有效的找矿标志。应充分运用地质成矿理论，区分和筛选这些有关异常，一步步地缩小找矿靶区，以达到发现矿床的目的。
3.3展开全面研究
矿床作为地质历史的产物，具有一定的历史研究价值，区域成矿研究结果是研究地质历史的结果。通过解开历史的面纱，将矿床的发展推入一个新的阶段，发挥这些矿床的真实价值。为了更加了解这些矿床的历史，需要进行全面的调查研究，对它的形成原因、保存状态、结构类型、矿物品质进行全面分析。这样的一个过程也是在丰富找矿经验，为日后发现更有价值的矿床打下坚实的技术基础。
4结语
基于现在的技术理论基础，我国的区域找矿还有很大的发展空间，缺乏理论化的知识依托和高超的技术支持，不利于找矿工作的展开。只有在理论和技术方面都进行全面的升级研究，才能提高区域找矿的工作效率。因此应加强技术和理论方面的投入，培养更多优秀的人才，为这个行业的发展积累实力。
参考文献
[1]张逸阳，区域成矿学及中国区域成矿特征研究[J]，科技资讯，2008，（03）.
[2]祁思敬，区域成矿学研究现状与发展趋势[J]，西安工程学院学报，1999，（01）.
[3]谢格洛夫，叶敬仁，成矿分析原理及构造-岩浆活化区成矿学[J]，大地构造与成矿学，1983，（04）.
[4]李玉峰，祝铁生.论区域成矿学在找矿中的应用[J].民营科技，2011（05）.
