化学分析在白山市板庙子金矿研究中的应用

张贺群 魏永强 关静芝

（吉林省地质科学研究所，吉林 长春130012）

白山市板庙子金矿是在韧性剪切带和构造破碎带的作用下形成的矿体类型[1]。其勘察、开采、化验与冶炼过程[2]同地质信息技术、化学分析技术[3]、遥感技术[4]、地球物理/化学技术密不可分，尤其是化验与冶炼过程离不开化学分析技术。板庙子金矿的矿样中通常含有银、铁、铜、铅、锌、砷、硫等多种元素化合物。因此，安全、环保等因素使其冶炼过程具有一定的难度。化学分析作为一种矿石化合物以及元素种类分析方法在金矿化验过程中是必不可少的，研究人员可以确定矿样中元素和化合物的种类以及含量的多少，并以此作为基础，选择安全有效、环保的金矿冶炼方案。本文以板庙子金矿为研究对象，简述金矿样化验过程中所用到的化学分析方法，可为金矿安全环保生产提供必要的理论依据。

1 化学分析简介

化学分析是一种基于物质化学反应的分析方法，常被称作“传统经典分析方法”。随着科学技术的进步以及研究人员对物质分析中精度与广度的要求，很多高精度化学分析仪器也应运而生，被称为仪器分析，如电化学分析方法、光学分析方法以及色谱分析方法等。化学分析是矿物岩石化合物种类和元素种类成分分析的基础，也是矿石矿物种类鉴别的必要手段。元素分析可以为研究人员提供最直接、最有效的化合物及元素分析结果，是矿物成分最直观的表达，因此，在矿石元素种类及含量的分析方面，尤其是白山市板庙子金矿化验中具有不可替代的作用。

2 白山市板庙子金矿概况

图1 大庙子-板庙子-夹皮沟区域地质图

白山市板庙子金矿位于吉林省白山市境内。矿区大地构造位置位于华北地台北缘东段，受北东向辉发河断裂带与北西向会全栈-白水滩挤压断裂带的控制，形成了规模巨大的大庙子-板庙子-夹皮沟弧形挤压变质带[5]。主要由晚太古代英云闪长岩、奥长花岗岩、钾质花岗岩类和太古代变质岩组成（见图1）。

白山市板庙子金矿位于该矿化带中段西部，板庙子屯北侧并伴有Cu、Ag、Zn 等有色金属，以含金石英脉、含金硅化带和含金片糜岩带为主（如图2 所示）。主要岩石类型有斜长角闪岩、斜煌斑岩、辉绿岩、花岗闪长岩、闪长岩、花岗斑岩以及花岗细晶岩等[6]。

白山市板庙子金矿床中的金属矿物主要有自然金、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿以及次生矿物孔雀石等。矿石中自然金的赋存状态与黄铜矿、黄铁矿的关系紧密，也是自然金的主要载体；其赋存状态主要有包裹金、晶隙金和裂隙金三种类型[7]。包裹金是指自然金被包裹在石英和金属矿物中，以黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿和方铅矿为主，晶隙金和裂隙金指的是自然金富集于矿物的晶隙和裂缝中(见表1)。

3 化学分析在白山市板庙子金矿研开采中的应用

3.1 活性炭吸附-火焰原子吸收检测矿石中金元素含量

活性炭吸附法是指利用活性炭强大的吸附能力以及吸附净化作用。火焰原子吸收分光光度计是目前为止化学分析中较为常用的分析仪器，在冶金工业中有着较为广泛的应用。仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光, 通过试样蒸气时被蒸气中待测原素基态原子所吸收, 由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测原素的含量，可完成常量组分的测定。在对板庙子金矿矿样进行化验的过程中，通常运用活性炭吸附法对矿石中金元素进行富集，然后高温灰化，用王水加热溶解定容检测。同时在配以火焰原子吸收分光光度计对金元素进行检测，给出直观、准确的金矿含量数据，便于研究人员及工作人员确定金矿的开采品位，协助其制定合理的开采计划。

3.2 原子荧光对生产回水中的砷和汞进行测试

原子荧光测试仪是一种利用原子荧光光谱来检测物质成分的仪器，主要有原子荧光可分共振荧光、非共振荧光和敏化荧光三种类型，其工作原理是运用气态自由原子对光源辐射进行吸收，使得外层电子跃迁到较高能级的同时在返回基态或较低能级，这个过程可发射出不同波长的原子荧光，进而对检测样品中的砷、汞进行检测。

在对板庙子金矿矿样进行化验的过程中，通常运用原子荧光测试仪对生产回水中砷、汞进行检测，检测数据可为废水处理工作人员提供有效数据，帮助其并制定合理的废水处理方案，防止水资源污染，消除居民用水的隐患。

3.3 碳硫仪检测全碳和全硫方法

碳硫仪可对各类矿石、有色金属以及合金中的碳、硫、硅、镍、钼、铜、钛、锌、稀土等元素的含量进行测定。具有测量范围广、精度高等特点，使之在冶金、铸造、采矿、建筑等行业具有广泛的应用。

在对板庙子金矿矿样进行化验的过程中，通常运用碳硫仪[8]对矿石中全硫全碳进行检测，检测数据可为研究人员提供最直观的碳、硫元素含量值，便于制定合理的矿渣废气处理方案，减少开采过程中矿渣和尾气对人类的危害和对环境的污染。

4 结论

化学分析在白山市板庙子金矿化验研究中具有不可替代的作用，但我们不能局限在金矿矿样分析这一个问题中，在对其他矿种类型进行分析和化验的过程中均可以适当的选择上述化学分析方法进行分析，得到矿石的组分类型与性质，以此作为矿区勘探、开采以及冶炼的数据基础，对于研究人员深入了解矿山整体分布趋势与走向，提高矿样化验水平具有积极的作用。

表1 板庙子自然金富集状态测量结果表

图2 板庙子金矿床地质简图