石墨矿简介
石墨矿是一种由碳元素构成的矿物,具有六方晶系的片状晶体,结晶格架呈六方层状,平行于(0001)解理极完全。石墨矿的颜色为铅灰色,不透明,具有金属光泽,硬度具异向性,垂直解理面方向为3—5,平行解理面方向为1—2,比重为2.2—2.37,容重1.5—1.8。
石墨矿的形成主要有以下几种方式:
(1)由沉积岩(如泥岩、页岩、灰岩等)在高温高压下经过变质作用而形成的变质岩型石墨。
(2)由火山喷发或岩浆侵入时携带的碳质物质在地壳中冷却凝固而形成的岩浆岩型石墨。
(3)由地下深处的高温高压流体将碳质物质迁移至裂隙或脉体中而形成的流体型石墨。
(4)由生物活动产生的有机物质在地表或近地表经过长期氧化还原作用而形成的表生型石墨。
石墨矿的化学分析方法主要有以下几种:
(1)碳酸钠熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法,用于测定硅、铝、钙、镁、铁、钛、锰和磷含量。该方法的原理是将样品与碳酸钠混合,在高温下熔融,使样品中的元素与碳酸钠反应生成相应的碳酸盐或氧化物,用水溶解,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定溶液中的元素含量。该方法的优点是操作简便,灵敏度高,精密度好,适用于各种类型的石墨矿样品。该方法的缺点是受到干扰元素和基体效应的影响,需要进行适当的校正和标准化。该方法的标准是JC/T1021.5-2007 非金属矿物和岩石化学分析方法 第5部分 石墨矿化学分析方法。
(2)偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法,用于测定钾、钠、硅、铝、钙、镁、铁、钛、锰和磷含量。该方法的原理是将样品与偏硼酸锂混合,在高温下熔融,使样品中的元素与偏硼酸锂反应生成相应的硼酸盐或氧化物,用水溶解,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定溶液中的元素含量。该方法的优点是操作简便,灵敏度高,精密度好,适用于各种类型的石墨矿样品。该方法的缺点是受到干扰元素和基体效应的影响,需要进行适当的校正和标准化。该方法也是JC/T1021.5-2007 非金属矿物和岩石化学分析方法 第5部分 石墨矿化学分析方法1中规定的一种方法。
(3)微波消解-电感耦合等离子体质谱法,用于测定铜、铅、锌、钴、镍和铬含量。该方法的原理是将样品与强氧化剂(如硝酸或高氯酸)混合,在微波消解仪中加热,使样品中的元素被氧化并溶解于酸液中,用电感耦合等离子体质谱仪测定溶液中的元素含量。该方法的优点是操作快速,灵敏度高,精密度好,适用于各种类型的石墨矿样品。该方法的缺点是受到干扰元素和基体效应的影响,需要进行适当的校正和标准化。该方法的标准是JC/T1021.5-2007 非金属矿物和岩石化学分析方法 第5部分 石墨矿化学分析方法中规定的一种方法。
(4)直接测定差减法,用于测定固定碳含量。该方法的原理是将样品在氧气流中燃烧,使样品中各种形态的碳全部以二氧化碳的形式逸出并被碱石棉吸收称重,得到总碳含量,再用盐酸分解法使样品中含有的有机碳和碳酸盐碳被溶解并逸出,得到非固定碳含量,两者相减得固定碳含量。该方法的优点是操作简单,精密度好,适用于各种类型的石墨矿样品。该方法的缺点是受到样品中其他元素的影响,需要进行适当的校正和标准化。该方法的标准是GB/T3521-2008 石墨。