应用案例 | 矿石中的非金属元素检测与分析
时间：2024-08-28 阅读：186
矿石是地球上重要的自然资源，其成分和纯度直接影响其工业价值和处理方法。碳（C）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、和氢（H）作为矿石中的关键元素，它们的含量对于矿产加工、环境保护以及最终产品的质量等方面都有着深远的影响。因此，准确分析矿石中这些元素的含量是至关重要的。本文将探讨分析这些元素的重要性以及所用到的常用分析手段。
矿石中的非金属元素
碳和硫
矿石中的碳在冶炼过程中会产生二氧化碳，硫元素则会产生二氧化硫，这两种气体都是温室气体和空气污染物。通过分析碳和硫的含量，可以预估和控制冶炼过程中的排放，进而采取措施减少对环境的负面影响。
氧、氮、氢
氧氮氢含量分析对于优化矿石的处理和冶炼过程至关重要。这些元素的存在可能会影响金属的提取效率和最终产品的质量。例如，氧在金属提炼过程中可能会导致氧化，而氮和氢的存在可能会影响金属的机械性能。
不同矿石因含有不同级别的碳、硫、氧、氮、和氢而具有不同的价值和适用性。通过分析这些元素的含量，可以更好地评估矿石的质量和适用范围，为资源的有效开发提供科学依据。此外，对这些元素的分析结果可以指导矿石加工和金属提取的工艺设计。根据矿石中这些元素的含量，可以选择适合的加工方法，优化工艺参数，从而提高生产效率和产品质量。
常用分析方法
燃烧红外吸收法（碳、硫）
燃烧红外吸收法是一种常用于测定矿石中碳和硫含量的方法。该方法的原理是将样品在氧气中燃烧，碳和硫分别转化为CO2和SO2，然后通过红外吸收光谱仪测定CO2和SO2的浓度，从而计算出样品中碳和硫的含量。按照燃烧方式不同，又可以分为电阻炉加热法和高频炉加热法。这两种方法都可以用于矿石中的碳硫分析。
以下是使用Eltra CS-r 电阻炉燃烧红外吸收法测定矿石样品中的碳硫含量分析结果。
锌铁矿
铜铁矿
高碳铬铁
矿砂
相对于电阻炉加热法，高频红外燃烧分析法因燃烧温度高，分析速度快，结果稳定等特点，也被广泛用于矿石中的碳硫分析。使用Eltra CS-i高频红外燃烧分析法，对高岭土样品进行分析，也可以得到很好的分析结果。
高岭土
惰性气体熔融分析法（氧、氮、氢）
惰性气体熔融分析法是分析矿石中氧氮氢含量的常用方法。样品在高温下，氧元素和石墨坩埚中的碳元素结合生成CO2，氮元素和氢元素转化为N2和H2。通过红外光谱法测定氧含量，热导法测定氮和氢含量。Eltra ONHp可以对矿石中的氧氮氢元素含量进行稳定分析。
硅铝氧化物
带自动进样器和自动清扫装置的ONH分析仪
值得一提的是，由于矿石通常为天然样品，样品的均匀性对于分析结果也有重要的影响。为了确保样品具有代表性，需要对矿石样品进行充分的研磨和混合，以获得均一的样品。对于大块的矿石，可以考虑使用莱驰BB系列颚破，如果需要进一步研磨粉碎，可以使用MM400系列进行更好的均质化处理。
