Минеральное сырьё представляет собой природные образования, используемые для получения металлов, неметаллов, строительных материалов, топлива и других продуктов промышленности. Химический анализ таких объектов имеет важное значение для оценки промышленной ценности месторождений, выбора технологий переработки, контроля качества продукции и охраны окружающей среды. Минеральное сырьё отличается сложным и разнообразным химическим составом: оно может содержать десятки элементов в различных химических формах, включая оксиды, сульфиды, карбонаты, фосфаты, силикатные минералы.
Особенностью анализа является необходимость точного определения как главных компонентов, определяющих промышленное значение руды, так и примесей, которые могут быть как полезными, так и вредными для технологии переработки. Концентрация определяемых компонентов может колебаться от процентов до микрограмм на грамм вещества, что требует сочетания различных методов анализа.
Отбор и подготовка проб минерального сырья определяют достоверность всего анализа. Минералы и руды характеризуются неоднородностью, поэтому проба должна быть максимально репрезентативной. Этапы включают:
Выбор способа разложения зависит от устойчивости минералов: силикаты требуют плавления с щёлочными плавнями, сульфиды — окислительного разложения, а карбонаты легко растворяются в кислотах.
В практике анализа минерального сырья сохраняют значение традиционные методы, отличающиеся надёжностью и относительной простотой.
Классические методы обладают высокой точностью, однако требуют больших затрат времени и не всегда позволяют проводить многокомпонентный анализ.
Современные подходы основываются на применении физико-химических методов, обеспечивающих высокую чувствительность и быстроту определения.
Использование инструментальных методов позволяет сочетать высокую точность с возможностью многоэлементного анализа, что критично при работе с комплексными минеральными системами.
Для разных видов минерального сырья существуют свои аналитические задачи:
Каждый вид сырья требует адаптации аналитических методик под его минеральный состав и промышленное назначение.
Особое внимание уделяется контролю токсичных элементов — ртути, мышьяка, кадмия, свинца, урана и тория. Их присутствие влияет не только на технологический процесс, но и на безопасность переработки и использование продукции. Современные методы, прежде всего ICP-MS и РФА, позволяют определять такие элементы на уровне следовых концентраций.
Анализ минерального сырья проводится в соответствии с государственными и международными стандартами (ГОСТ, ISO, ASTM). Нормативные документы регламентируют методики, погрешности и требования к результатам анализа. Это обеспечивает сопоставимость данных и их юридическую значимость при оценке качества сырья и заключении контрактов.