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化学物相分析方法研究取得重要成果 已获2项国家发明专利
来源:镇海区疾病预防控制中心      作者:疾控中心            

由陕西省地质矿产实验研究所和安徽省地质实验研究所共同承担的国土资源公益行业科研专项课题“有色金属砷、锑、铋、汞、钴和镍矿石化学物相分析方法研究”(课题编号:201211016-2)近日进入成果验收阶段。经过3年多的不懈努力,课题组用创新思路和方法解决了一个又一个技术难题,建立了适用于我国具有代表性矿床类型的砷、锑、铋、汞、钴和镍矿石化学物相分析方法,全面完成了课题目标任务。期间,陕西省地质矿产实验研究所申报了3项国家发明专利,目前已有2项获得了授权。

其获得国家发明专利的研究成果为一种非独立矿物的化学物相分析流程的建立方法,专利号为ZL201510717688.X。

化学物相分析结果的准确性一直是地质试验工作者的追求目标。如何建立适用于各种矿石类型的化学物相分析方法,通用方法是采用目标元素的不同相态的单矿物,通过其在不同化学试剂的溶解特性,确定选择性分离条件,建立化学物相分析的选择性分离流程,但对以非独立矿物形式存在的矿石,无法从载体矿物中分离目标元素或化合物,不能采用传统意义上的单矿物进行选择性分离试验,也不能确定相关化学物相的选择性分离条件,从而难以建立或验证该类型矿石的化学物相分析方法。

为解决这一技术难题,课题组在研究建立镍(钴)矿石化学物相分析方法的过程中,提出用目标元素的载体矿物代替目标元素的独立单矿物,以载体矿物主要元素的浸出率作为选择性分离试验的判断指标,确定选择性分离条件,以串相误差确定选择性分离顺序的创新思路。他们通过挑选富含镍和钴元素的载体矿物,并依据载体矿物的性质进行分相,用代表不同矿物相的载体矿物进行选择性分离条件试验,最终建立了以非独立矿物形式存在的镍(钴)矿石的化学物相分析方法。该项成果为以非独立矿物形式存在的化学物相分析方法流程的建立和验证,提供了直观的判断依据。

获得国家发明专利的另一研究成果是一种伴生钴的铜镍矿中镍和钴的化学物相分析方法,专利号是ZL201510716949.6。

钴矿石很少有独立矿物,主要伴生在铜镍矿中,钴和镍具有极为相似的地球化学和物理化学性质,具有相似的矿物组合和相似的溶解特性。但已有的关于镍、钴化学物相分析方法专著中将其分开陈述的居多,虽有镍(钴)矿石中镍和钴矿物相同时测定的研究报道,但其化学物相划分为硫酸盐、硫化物、硅酸盐和尖晶石等4相,这种划分不适用于氧化矿类型;对于磁性相(磁黄铁矿)中镍的选择性分离,前人也有研究报道,但只给出了单项测定方法,且未给出磁选条件;前人的研究工作没有涉及系统完善的铜镍(钴)硫化矿镍和钴同时分析测定的化学物相分析方法。

课题组在充分调研国内铜镍矿石化学物相分析方法研究现状的基础上,提出建立同时测定镍(钴)矿石中镍和钴的化学物相分析方法的新思路。他们根据镍(钴)矿石部分矿物具有磁性这一特点,首次将镍(钴)矿石的磁性矿物相作为化学物相,将磁性矿物相又进一步划分为磁性硫化相、磁性非硫化相;对非磁性矿物,则划分为非磁性硫化相和非磁性非硫化相;通过收集湿法磁选过程的水溶液即可得到镍和钴的水溶相;根据脉石相中的部分镍和钴在氧化相的选择分离条件同时浸出,将氧化相与易溶脉石相合并为同一相态,剩余的相态就是难溶脉石相。经过百余次试验研究和对比试验,课题组建立了系统完善的镍(钴)硫化矿镍和钴同时分析测定的化学物相分析方法体系,该方法体系已列入国家标准制定计划。而化学物相分析方法国家标准的建立,将为镍钴矿产资源的勘查和综合利用提供强有力的技术支撑。

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