我国有色金属化学分析自动化研究的一些进展

麦志朗

摘 要：对于有色金属进行化学分析，是促进冶金工艺生产质量提升，保证相关金属行业健康发展的重要环节。文章总结和归纳了当前我国有色金属化学分析自动化研究的成果，并且对于未来我国有色金属化学分析自动化的发展趋势进行了探究。

关键词：有色金属化学分析；自动化研究；发展趋势

中图分类号：TF111 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）02-0172-02

有色金属化学分析，是倡导从化学数据的角度去审视有色金属的性能，属性等内容，进而在鉴别有色金属，研究有色金属性能，实现有色金属质量检测等方面发挥作用。随着有色金属化学分析技术朝着自动化方向发展，有色金属化学分析工作质量和效益得以不断提升。因此，探究有色金属化学分析自动化的问题，显得尤为必要。

1 有色金属化学分析自动化的必要性

有色金属化学分析自动化，是指基于自动化技术实现原来有色金属化学分析流程的简化，推动有色金属化学分析工作效率和质量的提升，以服务于有色金属化学分析工作。相对于传统有色金属化学分析工作来讲，以人工实验的方式来进行化学分析，消耗时间比较长，很容易受到人为主观因素的影响，使得化学分析的结果出现失误，进而对于后期各种决策造成负面影响，令生产商、使用方及第三方检测机构都会产生损失。但是如果使用有色金属化学分析自动化手段的话，不仅可以规避各种主客观因素的负面影响，还可以保证有色金属化学分析工作的高效发展。

2 我国有色金属化学分析自动化的发展历程

我国有色金属化学自动化的发展已经有四十多年，在此方面也取得了很多可喜的成绩，在无数专家学者的努力下，推动着我国有色金属化学分析自动化的发展和进步。具体来讲，可从以下几个角度来探究我国有色金属化学分析自动化的发展历程。

2.1 近代我国有色金属化学分析自动化的发展历程

2.1.1 动光度滴定仪

新疆冶金研究所于1975年的时候，对于自动光度滴定仪的制作和应用进行了研究，并且尝试制作了一台自动光度滴定仪。其运行原理为：仪器滴定过程自动进行，可以结合不同情况对于滴定速度进行调整，以达到自动化的效能。依据当时的研究报道来看，可以对钙、镁等元素的EDTA滴定和铁的重络酸钾滴定实现分析，其在黑色金属上的效能比较明显，可以得到比较满意的结果。从结构上来看，主要可以将其归结为：①分光部分，是由单色仪来完成的；②电子控制部分；③电磁滴定管构成的滴定动作执行结构；④电流部分。

2.1.2 数控通用型自动分析仪

早在1981年西北区冶金分析第十次会议上，发表了关于有色金属化学分析自动化的文章，提出了研制数控通用型自动分析仪的想法。具体来讲，这是由祁连山铜矿王希文提出的，他希望在数字程序控制器，化学反应，吸光度测定，减压过滤和搅拌气供应的结构上组件。此仪器的效能主要体现在：①有色金属的化学分析的范围比较广泛，可以运用到矿石上，也可运用到其他物料上，当然也包括众多的黑色金属；②在石英外加热溶解，以有毒气处理装置的试样进行前处理，避免对于环境造成污染；③以计时加液的方式来进行，玻璃器件中量在不断减少的时候，可以对于其单元素或者多元素实现分析，甚至对于铜铁元素实现二次鉴定。

2.1.3 示差微分自动程序控制极谱仪

在1981年西北区冶金分析第十次会议上还提出了另外一个关于有色金属化学分析自动化的研究成果，那就是新疆冶金研究所王克俊提出的示差微分自动程序控制极谱仪，其原理为，在集成电路块的基础上，以单池示差的方法实现电流残余的消除，以提升其敏感度，并且在微分极谱法的帮助下，使得仪器的分辨率得以提升，由此达到整体操作过程处于自动化运行的状态。

2.1.4 硫光电自动滴定仪

1981年9月份的时候，中南区有色金属分析第二次会议上，关系矿务局试验所的郑森芳等提出了硫光电自动滴定仪的研制想法。作者吸取钢铁中硫光电自动滴定的经验，希望可以研制出一种含量硫的光电自动滴定仪，代替传统的手工滴定的做法。这种仪器是使用硒光电池来作为光电转变元件的，选定对应的温度调节仪，再加上延时继电器，中间继电器和电磁阀等设备的基础上，进行程序控制陷入的安排，进而实现仪器的制作。实践表明，其化学分析的数据显示正常，无论是准确度，还是精密度方面都有着极好的表现。

2.2 现代我国有色金属化学分析自动化的发展历程

我国现代有色金属化学分析自动化的发展水平比较高，相对于传统有色金属化学分析自动化而言，有着更加夯实的化学分析经验，有着更加完善的自动化技术体系。在国内先进技术的引导下，采用智能动态跟踪技术和标准曲线的非线性回归技术，改变了传统有色金属化学分析仪器的运作模式，可以将其运用到钢铁，以及合金材料元素的化学分析中去。以当前使用比较普及的有色金属分析仪为例，其技术参数可以达到以下的水准，如图1所示。

该仪器的特点主要体现在以下几个方面：①分析的黑色金属的种类比较多；②以微机控制的方式实现对于数据的处理和分析，并且可以以直读的方式展现，能够实现自动打印；②无论是零点，还是满度，都可以实现自动化跟踪，期间没必要进行任何的调整。

3 我国有色金属化学分析自动化的发展趋势

从当前我国有色金属化学分析自动化发展现状来看，有色金属化学分析自动化过程中主要会运用到原子光谱法，X射线荧光法，扫描隧道分析法，原子质谱法和热重量法等方式，在上述各种方法的引导下，使得我国有色金属化学分析自动化朝着更加好的方向发展和进步。具体来讲，其发展趋势可以将其界定为以下几个内容：①定量和定性化方向，也就是说在各种光谱法的帮助下，可以对于黑色元素进行定量和定性分析，可以在规避负面影响的背景下，实现对于局部元素的个性化分析，这是未来有色金属化学分析自动化发展的基本趋势；②动态化方向，以X射线荧光法为例，它是种重要的无损分析方法，可用于动态过程的分析。其再现性好，散射线本底强度小，分析灵敏度高。跟原子光谱法相比，X射线荧光法受基体的影响更大，可以为表面和微区分析，分析轻元素时受散射和荧光效率的影响检出限会提高。也就是说可以实现对于有色金属化学性质的动态化分析，以便给予实际测量工作更加理想的数据结果；③精细化方向，扫描隧道显微法可以对物质本面进行原子级别的分辨，通常还配合电子束探针，进行光电子能谱和电子能谱分析，可以对表面电子分布和能级结构进行分析，多用于特殊合金的表面相和催化过程的研究。在各种自动化技术的帮助下，可以将化学分析提升到对于原子级别的分辨，进而得出更加全面，更加微观的化学数据分析报告，这也是未来有色金属化学分析自动化的重要发展趋势之一。

4 结 语

综上所述，我国有色金属化学分析自动化研究成果不断积累，其成为推动我国有色金属化学分析自动化行业发展的理论依据。相信随着在此方面理论研究的不断完善，实践探索经验的不断积累，我国有色金属化学分析自动化研究的效果和效率将会不断提升，而这对于促进我国有色金属化学分析自动化朝着精细化，定量化，定性化和动态化发展而言，都是极为有利的。

参考文献：

[1] 陈鹏.有色金属中稀土元素的化学分析及应用[J].中国高新技术企业，2015，（22）.

[2] 刘大春.从含锌铟复杂物料中提取金属铟新工艺的研究[D].昆明：昆明 理工大學，2008.