采用化学分析法的矿山化验室,其主要仪器、设备有分析仪器、天平、加热设备、蒸馏水制取器及其它器皿和器具。设备的种类和型号选择及其数量确定,主要取决于需要化验的元素种类、化验方法及化验室的任务、规模和工作量等因素。如分析Cu、Pb、Zn需要配置极谱仪或原子吸收光谱仪;芬析P、As、Mn需要配置比色计;分析K、Na需要配置火焰光度计;分析稀土元素需要配置光谱分析仪器;而当矿石中含有Au、Ag等贵金属元素时,还需配置试金分析仪器。
一、分析仪器
1、分光光度计
一台分光光度计一个班可完成80~120个样的分析工作,每班可供2~3人使用。分光光度计的型号可参见相关栏目《设计地质工作常用资料》。
2、极谱仪
一台极谱仪一个班可完成120~160个元素的测定(包括试样准备),每班可供2~3人使用。极谱仪的型号可参见相关栏目《设计地质工作常用资料》。
二、天平
常用天平见表
序号 |
名称 |
感量(g) |
载荷(g) |
一般用途及特点 |
1 |
托盘天平 |
0.1~2 |
最大500 |
用于称量要求不很准确的工作 |
2 |
工业天平 |
0.01~0.001 |
一般小于200 |
用于工业分析中的一般性称量 |
3 |
阻尼分析天平 |
0.0004 |
100和200 |
最常用的精密仪器之一 |
4 |
电光分析天平(光电天平) |
0.0001 |
一般100 |
分为自动光电天平(部分机械加码)、全自动光电天平(全部机械加码)及电磁加码光电天平等 |
5 |
单盘天平 |
各种规格 |
|
为不等臂天平 |
6 |
托盘式扭力天平 |
0.01 |
最大100 |
携带方便 |
一般对含量大于千分之一的高含量元素,进行常量分析时,可选用感量1~0.1mg的天平;对含量为千分之一至万分之一的低含量元素,进行半微量分析时,可选用感量0.1~0.0lmg的天平;对含量低于万分之一的微量元素,进行微量分析时,可选用感量为0.01~0.00lmg的天平。各类天平的型号,参见相关栏目《设计地质工作常用资料》。
一台分析天平每班可供2人使用。除配备分析天平外,尚应配备托盘天平,以便称质量较大样品及检定法码。一般可配备1~2台。
三、加热设备
1、高温电炉
指炉温在1000℃~1300℃的箱式电阻炉。高温炉的选型,可根据分析工作所需要的炉温及炉膛面积来确定:用于灼烧坩锅及沉淀用的,选用1000℃电炉;用于熔融试样的,可选用1300℃电炉。高温炉的数量和炉膛面积是由每班最大处理样品量决定的,炉膛面积S可用如下公式计算;
式中:
K-使用炉膛面积系数(取1、2);
n-每班使用的坩埚或皿的最大数量,个;
Ф-使用的坩埚或皿的直径,cm;
π-圆周率。
根据计算结果,查看相关栏目《设计地质工作常用资料》,确定炉的规格、型号。若每班处理一批同种试样,应尽量选炉膛面积较大的电炉。
当分析磷、硫、碳等易烧失元素时,应配备管式燃烧炉,该电炉用于做全硫分析时,台班效率为80~120个元素。
2、低温电炉
包括普通电炉、电热板、电砂浴及水浴等。一般使用温度为500~800℃,可根据用途选用:电热板用于熔样及加温;电砂浴用于煮沸溶液;水浴用于恒温加热;普通电炉用于灰化滤纸等。低温电炉的数量可根据最大工作量进行估算。一般矿山化验室,可配电砂浴1~3块,电热板4~6块,电水浴1~2块。
3、烘箱
分为普通干燥箱、恒温干燥箱、鼓风干燥箱等,温度为100~300℃,一般可配备1~2台。
四、蒸馏水制取器
通常采用电热式,规格有5kg/h、10kg/h、20kg/h三种。离子交换式尚无标准设备。蒸馏水制取器的选用,根据每班最大用水量确定。采用容量法时,每分析一个元素(包括洗涤用蒸馏水)一般为100~150ml,再乘以最大班生产总任务量,即得最大班需用蒸馏水量,依此选择制取器、一般矿山化验室配一台5~10kg/h制取器即可。
五、器皿及器具
一般包括各类坩埚、玻璃器皿及常用器具。坩埚可分瓷、铁、镍、银及铂等,其中铂坩锅最贵重,可根据特殊需要选取。其它可按低值易耗品设计1~2套。常用玻璃器皿包括烧杯、量筒、表面皿、玻璃管、玻璃棒、三角瓶、滴定管、移液管、容量瓶、漏斗、试剂瓶、烧瓶、比色管及配合使用的管架和橡皮管等。均属低值易耗品,由生产部门根据需要选购。
分析台可按最大班生产人数配备。
采用仪器分析法的化验室,主要仪器为X射线荧光光谱仪。这种仪器能够分析PPm位微量到近100%的含量,分析的元素范围为元素周期表原子序数6、8-92,具有速度快、精度高和自动化程度高的特点。X射线荧光光谱仪的型号见相关栏目《设计地质工作常用资料》。
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