化学品毒性化学分析范文
时间:2023-12-04 18:01:17
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篇1
关键词:化学实验室;化学试剂;气瓶钢瓶;通风橱;消防;废液;废渣
1 引言
建筑工程质量检测机构的化学实验室承担着对委托单位所委托的项目进行化学分析试验的任务。以我单位为例目前主要检测产品参数包括:①室内环境建筑工程环境污染物检测:室内气体五项甲醛、氨、苯、TVOC、氡;土壤中氡浓度、土壤表面氡析出率、混凝土外加剂中(氨) 、人造板及其制品中(甲醛)、木家具中有害物(甲醛)、胶粘剂中(游离甲醛)。②水泥化学分析:烧失量、不溶物、三氧化硫、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、二氧化钛、氧化钾和氧化钠、氯离子等。③钢材化学分析:五元素碳、硫、锰、磷、硅。④掺合料粉煤灰和矿渣粉化学分析。⑤混凝土用水。其中除钢材化学检测资质外,其他产品参数检测资质都是在近十年中陆续增加的,由于化学分析实验要求试验场所相对集中不易分离太远,随着试验项目日渐增多,大、小型试验仪器及化学试剂添置,在有限的实验空间如何更好地管理好实验室、安全合理利用资源显得尤为重要。
2 安全管理
根据化学实验室的工作特点,日常试验中必须十分注意防火、防爆、防中毒、防腐蚀、防烫伤、保证压力容器和气瓶的安全、电气安全及防止环境污染等方面问题,不能麻痹大意,牢记安全第一,防患于未然。
2.1 化学试剂的管理
化学实验室的化学药品及试剂品种众多,化学药品大都具有一定的毒性和危险性,要按照无机物、有机物分类存放,无机物按酸、碱、盐分类存放,盐类按金属活泼顺序分类存放,其中属于危险化学剧及易制毒化学品应锁在特定柜中,专人加锁保管,实行领用经申请、审批、双人登记签字的制度。
2.1.1 属于危险品的化学药品
①易爆的不稳定物质。如高浓度的过氧化氢、有机过氧化物等②氧化性物质。如氧化性酸、过氧化钠、及有机过氧化物等。③可燃性物质。包括易燃的气体,如氢气、氯乙烷等;易燃液体,如丙酮、溴己烷、正丁醇、二甲苯等;易燃固体红磷、亚磷酸二氢铅等;还包括遇湿自燃的物质,如碱金属钠、钙、锌粉的氢化物、碳化钙和接触空气自然的物质如白磷等。④有毒物质,如氰化钠、砷、亚砷酸铜等。⑤腐蚀性物质。酸类碱类以及甲醛溶液等。⑥放射性物质,如镭、钍、钾等。
2.1.2 属于易制毒化学品
根据中华人民共和国国务院令第445号《易制毒化学品管理条例》,目前公安机关监管的常用于建筑工程质量检测机构试验的易制毒化学品有:苯乙酸、乙酸酐、三氯甲烷、甲苯、丙酮、甲基乙基酮(丁酮)、高锰酸钾、硫酸、盐酸。
2.2 气瓶钢瓶的管理
气瓶钢瓶是高压容器,瓶内通常灌装高压气体。气瓶在搬运、滚动时要经受外界的冲击力,所以气瓶本身必须是安全的。所用钢瓶生产、检验标记必须明确、合格。在建筑工程质量检测机构化学实验室就常用到这些气瓶,如钢材化学分析碳硫元素试验要用到氧气;室内环境检测苯和TVOC气相色谱法用到氢气、空气、氮气;水泥、混凝土用水及掺合料中氧化钾和氧化钠火焰光度法用到液化石油气等。常用气瓶的颜色标记见表2-1。
表2-1 气瓶颜色标记
序号 介质名称 化学式 气瓶颜色 标记字样 标记字色 标记色环
1 氢气 H2 淡绿 氢 大红 P=19.6淡黄色环一道
P=29.4淡黄色环二道
2 氧气 O2 淡酞蓝 氧 黑 P=19.6白色环一道
P=29.4白色环二道
3 空气 / 黑 空气 白 P=19.6白色环一道
4 氮气 N2 黑 氮 淡黄 P=29.4白色环二道
5 液化石油气 / 银灰 液化石油气 大红 /
P为MPa
使用气瓶应遵循安全规则包括:
①存放位置应符合阴凉、干燥、严禁明火、远离热源、不受日光暴晒、室内通风良好等条件。②直立放置使用,并有固定支架,防止倒下。③搬运气瓶时严禁摔掷、敲击、剧烈震动。瓶外应配有橡胶防震圈。④使用时要安装减压表,并用皂液检查严密性,保证不漏气。⑤开启钢瓶前应关闭分压表,动作轻用力均匀开启,当总表已显示瓶内压力后,再开启分表,调节所需输出的压力值。⑥瓶内气体不得全部用尽,剩余压力不小于0.2MPa为宜。
2.3 实验人员安全防护
2.3.1 通风橱的正确使用
实验人员在进行实验操作时可能产生各种有害气体、臭气、湿气以及易燃易爆腐蚀性物质等,为保护使用者安全,防止污染物质向实验室中扩散。实验开始前必须确认通风橱处于正常运行状态,试验结束后还要让其继续运行5min以上才能关闭风机,以排除管道内残留气体。实验操作应距离通风橱口150mm,防止有害物质溢出。通风橱内试验装置摆放要合理,保持清洁、密封。定期保养和检修通风机、风管和有关附件,确保通风橱正常使用。
以水泥化学分析实验为例,在检测三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、二氧化钛含量是所制备母液时,在650~700℃高温炉中用银坩埚熔融水泥样品,稍冷却后置于盛有沸水烧杯中使融块脱离坩埚,取出坩埚后加入25~30ml盐酸。可是有实验人员因操作不熟练,在未将坩埚从烧杯中取出的情况下直接将盐酸倒在余温犹存的银坩埚上,导致盐酸瞬间汽化成白雾,幸好通风橱运转正常,将HCl气体及时排出未向试验室内排放,保证了实验人员的人身安全,避免了事故发生。
2.3.2 消防器材的正确使用
实验人员除了经常使用一些易燃易爆的化学药品,还经常要进行加热、灼烧、蒸馏等可能引起着火燃烧的操作,防火灭火常识的普及是很重要的。
火灾具有极强的破坏性和蔓延性,造成资产甚至生命的损失,坚持“防患于未然”,避免可燃物、助燃物和火源的同时存在。同时实验室人员应注意意外着火的可能,实验室应配备石棉布、消火砂及各类灭火器材。
2.3.3 电器的正确使用
实验人员在使用各种电气设备时,要注意安全用电,避免触电和用电事故的发生。大型精密仪器、大功率用电设备必须采用单独的控制开关并具有良好的接地线。高温炉、电炉等高温电热设备绝不可直接放置在木质可燃的工作台上,防止长时间工作烤燃工作台。
2.4 废液、废渣的安全处理
建筑工程检测机构的化学实验室的下水道与城市排水管网相通,尤其是分布在城区和居民区的实验室,污染物很容易通过下水道形成交叉污染,最后进入江河湖海或者渗入地下,其影响后果不可估量。因此,有针对性地采取相应的防治措施,将有助于规范和加强实验室排污管理,防止实验室废物污染危害环境,维护环境和公共安全,保障周边居民的身心健康。
2.4.1 废液
建筑工程检测机构的化学实验室废液主要产生的为无机废液和有机废液。无机废液一般包括:重金属废液、酸碱废液、水银系废液、铬酸废液、氰及砷系废液等。有机废液一般包括:废油类(灯油、泵油、机械油、油等)、常见有机废液(酒精、酯、醚、醇类、有机酸、酮类、苯类)、含卤化物有机废液(三氯甲烷、四氯化碳、溴苯等)。
试验常用铬酸洗液洗涤难清洁的玻璃仪器,产生含铬废液。酸碱使用频繁,必须控制废液的PH值。室内环境检测使用有机溶剂机会比较多,有些具有易燃易爆性,直接排放入下水道可能引起混合燃烧甚至爆炸。
实验室的成本核算和对外收费预算中,应包括实验室废物处理处置的相关费用。我所在实验室产生的污染废液经分类收集后由市固废处理中心统一回收专业处理,处理废液1L约为人民币40元,安全有效。
2.4.2 废渣
实验室产生的固体废物包括多余样品、分析产物、消耗或破损的实验用品(玻璃器皿、瓷器皿等)、残留或失效的化学试剂等。其中少量废渣无毒的可直接倒入垃圾箱,有毒的可埋入地下。可燃性经处理后可以焚烧,非可燃性可加漂白粉氯化消毒处理满足消毒条件再处置。
3 信息化管理设想
随着计算机技术的普及应用,以计算机管理信息系统取代传统手工管理的工作模式正逐渐兴起。同样,实现化学实验室信息化管理日常工作应尽快提到日程上来。
化学实验室的任务繁重,管理工作相当琐碎,而配置的专业工作人员有限,工作效率不高,器材管理也比较混乱。为了实验室的各项信息能及时准确记录、存储和检索,提高工作效率,管理工作系统化和规范化,应当尽快或订购或针对实验室自身情况研发安装一套适用的化学实验室管理信息系统,将大、小型仪器及玻璃器皿、化学试剂、以及经费等方面的信息系统化管理。
篇2
关键词:实验室 安全控制 事故处理 预防
在科学研究及产品质量检测过程中,化学分析是一种常见检测手段,难免要接触和使用各种危险物质,如易燃溶剂、有毒物品、腐蚀品及易燃易爆物质,若使用或控制不当,就有可能产生着火、爆炸、烧伤、中毒等事故,并且还可能污染环境。此外,玻璃器皿、煤气、电器设备等使用或处理不当也会产生事故。只有采取科学的态度进行正确的控制和预防,并严格执行操作规程,才能有效地维护人身和实验室的安全,保护环境。
一、火灾、爆炸、中毒及触电事故的安全控制
1.实验中使用的有机溶剂大多是易燃的。因此,着火是有机实验中常见的事故。防火的基本原则是使火源与溶剂尽可能离得远些,尽量不用明火直接加热。盛有易燃有机溶剂的容器不得靠近火源。数量较多的易燃有机溶剂应放在危险药品橱内,而不存放在实验室内。
2.易燃有机溶剂(特别是低沸点易燃溶剂)在室温时即具有较大的蒸气压。空气中混杂易燃有机溶剂的蒸气达到某一极限时,遇有明火即发生燃烧爆炸。而且,有机溶剂蒸气都较空气的密度大,会沿着桌面或地面飘移至较远处,或沉积在低洼处。因此,切勿将易燃溶剂倒入废物缸中。量取易燃溶剂应远离火源,最好在通风橱中进行。蒸馏易燃溶剂(特别是低沸点易燃溶剂)的装置,要防止漏气,接受器支管应与橡皮管相连,使余气通往水槽或室外。
3.使用易燃、易爆气体,如氢气、乙炔等时要保持室内空气畅通,严禁明火,并应防止一切火星的发生,如由于敲击、鞋钉磨擦、静电磨擦、马达炭刷或电器开关等所产生的火花。
4.煤气开关应经常检查,并保持完好。煤气灯及其橡皮管在使用时亦应仔细检查。发现漏气应立即熄灭火源,打开窗户,用肥皂水检查漏气地方。若不能自行解决时,应急告指导老师,马上抢修。
5.常压操作时,应使全套装置有一定的地方通向大气,切勿造成密闭体系。减压蒸馏时,要用圆底烧瓶或吸滤瓶作接受器,不可用锥形瓶,否则可能会发生炸裂。加压操作时(如高压釜、封管等),要有一定的防护措施,并应经常注意釜内压力有无超过安全负荷,选用封管的玻璃厚度是否适当、管壁是否均匀。
二、事故的处理和急救
1.火灾
一旦发生了火灾,应保持沉着镇静,不必惊慌失措,并立即采取各种相应措施,以减少事故损失。首先,应立即熄灭附近所有火源(关闭煤气),切断电源,并移开附近的易燃物质。少量溶剂(几毫升,周围无其它易燃物)着火,可任其烧完。锥形瓶内溶剂着火可用石棉网或湿布盖灭。小火可用湿布或黄砂盖灭。火较大时,应根据具体情况采用下列灭火器材:
四氯化碳灭火器:用以扑灭电器内或电器附近之火,但不能在狭小和通风不良的实验室中应用,因为四氯化碳在高温时要生成剧毒的光气;此外,四氯化碳和金属钠接触也要发生爆炸。使用时只需连续抽动唧筒,四氯化碳即会由喷嘴喷出。
二氧化碳灭火器:是有机实验室中最常用的一种灭火器,它的钢筒内装有压缩的液态二氧化碳,使用时打开开关,二氧化碳气体即会喷出,用以扑灭有机物及电器设备的着火。使用时应注意,一手提灭火器,一手应握在喷二氧化碳喇叭筒的把手上。因喷出的二氧化碳压力骤然降低,温度也骤降,手若握在喇叭筒上易被冻伤。
泡沫灭火器:内部分别装有含发泡剂的碳酸氢纳溶液和硫酸铝溶液,使用时将筒身颠倒,两种溶液即反应生成硫酸氢钠、氢氧化铝及大量二氧化碳。灭火器筒内压力突然增大,大量二氧化碳泡沫喷出。非大火通常不用泡沫灭火器,因后处理较麻烦。
2.割伤
取出伤口中的玻璃或固体物,用蒸馏水洗后涂上红药水,用绷带扎住或敷上创可贴药膏。大伤口则应先按紧主血管以防止大量出血,急送医院治疗。
3.烫伤
轻伤涂以玉树油或蹂酸油膏,重伤涂以烫伤油膏后送医院。
4.中毒
溅入口中尚未咽下者应立即吐出,再用大量水冲洗口腔。如已吞下,应根据毒物性质给以解毒剂,并立即送医院。
腐蚀性毒物:对于强酸,先饮大量水,然后服用氢氧化铝膏、鸡蛋白;对于强碱,也应先饮大量水,然后服用醋、酸果汁、鸡蛋白。不论酸或碱中毒皆再灌注牛奶,不要吃呕吐剂。
刺激剂及神经性毒物:先给牛奶或鸡蛋白使之立即冲淡和缓解,再用一大匙硫酸镁(约3Og)溶于一杯水中催吐。有时也可用手指伸入喉部促使呕吐,然后立即送医院。
吸入气体中毒者,将中毒者移至室外,解开衣领及钮扣。吸入少量氯气或溴者,可用碳酸氢钠溶液漱口。
三、对实验室污染的科学预防措施
质量检测过程中应环保化。在保证数据结果的公正性、准确性、科学性,的前提下,尽量采用无毒的化学试剂替代毒性较强的化学试剂,这是消除或降低实验污染的有效途径。做好废弃物的处理。对实验室的废渣、废气、和废液(即“三废”)的排放应遵守我国的环境保护法的有关规定,保证实验人员的健康及防止环境污染。“三废”的处理做到分类收集、集中存放、定期清运处理。化学实验室的一般废气可通过通风橱或通风管道,经空气稀释排出。大量的有毒气体必须经过处理后才能排放。废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,容器外的标签应与废弃化学药品一致,并写清楚具体的名称、性质、数量,贮存时间,定期请专业处理公司处置。
危险化学品的管理要科学化。化学试剂具有自身的危险性、毒性、腐蚀性等应引起高度重视,在购置、使用、储存和管理中了解化学试剂的性质特点和防范措施,根据危险化学品的理化特性分类存放,如氧化性试剂与还原性试剂应分别存放,腐蚀性试剂与氧化剂、易燃易爆性试剂分别存放,易燃液体、易燃固体不得与氧化剂混合贮存等。并有专用的危险药品和剧毒药品库房,实行双人保管制度,领用时须登记用量。
实验室的安全防护要常态化。对硬件设施和仪器设备的安全运行状态的管理,是保证实验室安全的重要条件。实验室安全事故的发生往往是由于硬件设施的欠缺或仪器设备运行状态不良所造成的。因此加强实验室安全设施的建设和仪器设备的管理是安全预防措施的必要性,可以将实验室安全事故消灭于萌芽状态,实现本质安全化。
参考文献
[1]蒋朝强,有机溶剂中毒预防指南 北京:化学工业出版社第一版 2006.
篇3
关键词:重金属污染;检测;技术
我们通常所说的重金属污染是指因为人类活动导致环境中的有害有毒重金属含量增加并超出正常范围而引起的环境质量恶化。从食品安全方面关注的重金属污染,目前最引起人们关注的主要是汞、镉、铅、铬,以及类金属砷等有显著生物毒性的重金属。其中砷虽然是非金属元素,但其来源及危害都与重金属相似,所以通常也将其列为重金属进行研究讨论。重金属主要通过污染食品、饮用水及空气而最终威胁人类健康。受到重金属污染的蔬菜、水果、粮食、鱼肉等并不能通过浸泡、清洗或蒸煮来去除其所含有的重金属。重金属在环境中大多不能被生物所降解,相反却能在食物链的生物放大作用下成千百倍地富集,最后进入人体。随着人体中重金属的蓄积量增加,机体便出现各种反应而危害健康。有些重金属还有致畸、致癌或致突变作用而危及生命安全。据研究,重金属污染经食物链放大随食品进入人体后主要引起机体的慢性损伤,进入人体的重金属要经过较长时间的积累才会显示出毒性,因此往往不易被早期察觉而在毒性发作前就引起足够的重视,从而更加重了其危害性。
一、食品中重金属污染的来源
重金属污染食品的途径主要有以下几种:
1、某些地区自然地质条件特殊,环境中的高本底重金属含量。在一些特殊地区,如矿区、海底火山活动的地区,因为地层有毒金属的高含量而使动植物有毒金属含量显著高于一般地区。
2、人为的环境污染而造成有毒有害金属元素对食品的污染。工业生产中排放的含重金属的废气、废水和废渣,农用化学品,如含重金属的农药和化肥的使用,可造成水体及土壤的环境污染。值得提出的是,重金属污染和一般的农药、化肥造成的污染不同,即使它们在环境中的浓度很低,但由于环境不容易净化,生物从环境中摄取重金属后通过食物链的生物放大作用,可以在较高级生物体内成千上万倍地富积起来,然后通过食物进入人体导致潜在的危害。
3、在食品加工、储存、运输和销售过程中使用和接触的机械、管道、容器以及因工艺需要加入的添加剂中含有的有毒金属元素导致食品的污染。
二、食品中重金属的检测技术及其进展
1、食品中重金属的检测方法
食品中重金属元素限量的检测方法有光度法、比浊法、斑点比较法、色谱法、光谱法、电化学分析法、中子活化分析等。有关国家标准均详细规定了食品中重金属元素的含量测定方法。以下列出的是食品中的铅、镉、汞和砷的国家标准检测方法。其它一些重金属的测定方法可见有关参考文献。
(1)食品中铅的常用检测方法有:石墨炉原子吸收光谱法,其检出限为5 微克/千克;火焰原子吸收光谱法,检出限为0.1 毫克/千克;单扫描极谱法,检出限为0.085 毫克/千克;二硫腙光度法,检出限为0.25 毫克/千克;氢化物原子荧光光谱法,检出限为5 微克/千克。
(2)食品中镉的常用检测方法有:石墨炉原子吸收光谱法,其检出限为0.1 微克/千克;火焰原子吸收光谱法,检出限为5 微克/千克;光度法,检出限为50 微克/千克;原子荧光法,检出限为1.2 微克/千克。
(3)食品中总汞的常用检测方法有:原子荧光光谱分析法,检出限为0.15 微克/千克;冷原子吸收光谱法,检出限为0.4 微克/千克(压力消解法)或10 微克/千克(其它消解法);二硫腙光度法,检出限为25 微克/千克。甲基汞的分析常常先用酸提取巯基棉吸附分离,然后用气相色谱法或冷原子吸收光谱法进行测定。
(4)食品中总砷的常用检测方法有:氢化物原子荧光光谱法,检出限为0.01 毫克/千克;银盐法,检出限为0.2 毫克/千克;砷斑法,检出限为0.25 毫克/千克;硼氢化物还原光度法,检出限为0.05 毫克/千克。
2、食品中重金属的检测技术进展
食品中重金属的检测技术进展主要表现在三个方面,一是检测仪器本身的技术进步,其硬件和软件功能的不断提升;二是样品的处理,包括样品的消解和必要的富集方法的进步;三是测定方法的改进和优化。
原子吸收光谱法是食品中重金属的主要检测技术之一,它可以采用电热原子化(石墨炉),火焰原子化或氢化物发生等方式。这些方法均具有较低的检测限。目前原子吸收光谱仪多采用CCD 固态检测器代替光电倍增管,其自动化程度大大提高,可以实现火焰和石墨炉一体机并自动切换。仪器的软件功能已有很大提高,操作更加灵活方便。
采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)不仅可以测定金属元素的浓度,而且可以同时给出有关同位素的信息,因此可以进行同位素的示踪研究。目前ICP-MS 最引人注目的进展是动态反应池技术。该技术可以大大延长了ICP-MS 质量分析器的寿命,提高了ICP-MS的分析灵活度。
现在电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)法也已成为食品中重金属测定常用的方法。经过消解的样品可直接进入温度为5000~7000K 的高温等离子体,并通过多色仪观测发射线同时进行分析。这种方法的优点是能进行约70 多个元素的分析,每个元素都有很高的灵敏度,其检出限可以达到通常为ppb 级。而采用双单色仪光学系统和具有双检测器的全谱直读ICP-OES 仪则可以避免传统全谱直读ICP 光谱仪预热时间较长、入射光狭缝小、检测器寿命短等不足,应该是今后全谱直读ICP 光谱仪发展的方向。
在实际工作中,往往要求能够较快地得到检测结果,因此研究发展快速检测技术将是今后的重要发展方向之一。对于检测仪器本身来说,其发展的趋势将是具有越来越好的稳定性和检出限,越来越容易使用,分析的速度也更快,且能同时获得越来越丰富的信息。而对于食品中重金属污染快速检测技术的发展,不仅有赖于先进仪器的使用,在很大程度上也有赖于样品的前处理和制备技术。随着各种既高效快又灵敏的金属污染物分析仪器及分析方法的不断出现,传统的样品前处理和制备技术已不能满足实际工作的需要。食品的微波消解溶样技术的出现和快速发展,为重金属污染物的快速检测技术的发展提供了有利条件。微波消解方法具有简便快速、高效安全、重现性好、适用广泛的优点,和相应的仪器配合使用,完全可以满足食品中重金属污染物的快速检测要求。■
参考文献
篇4
【关键词】稀土;勘探;方法
探测采用非入侵方法去评估潜在储量的存在性及特点。标定则是建立开采矿产的权利。中间阶段的探索,使用侵入性的方法(例如,挖沟,核心或旋转的钻探,批量取样)进行矿床采样。然后,再使用更为复杂的方法划定储量。抽样分析是为了探明其金属储量,早先收集的数据则用于制作地质矿产储量图。如果矿产是被证明为经济科学的,那么,采矿开发计划就会被起草,同时,实施许可证也会取得。这些步骤可以被认为是独立的。资源评估及矿产范围估计也可以在矿井设计阶段进行。如果需要的话,应该在认定受到环境影响的物种前,进行相关环境基线的研究。
1、勘探方法
勘探的方式方法取决于很多因素,诸如如地形,自然和目标大小、预期的的矿体;监管和许可的要求和限制,提供信息和技术的深度和可供资本资源。勘探公司的目的将影响原初勘探工程的范围。
选定的矿产地也会影响勘探的广度和类型。如果矿产地是位于存在的矿区或者私有领地,探矿权或采矿公司更容易获得钻井许可证。如果矿产地位于诸如国家森林地之类的位置,那么勘探活动可能不会被批准,除非初步环境信息文件(EID)已经完成并经过EPA/ NEPA审查。由环保局或国家机构的批准后,钻井数据可以被收集和分析。勘探数据可能将用于针对矿井开发环节附加的环境评价。勘探活动的环境影响有时会被高估,经常被要求取得许可证。例如在阿拉斯加州,勘探活动许可权包括了清洁水行动许可、临时用水许可证,陆路旅行证,土地使用证等。钻探和槽探是全面的,使用多种类型的重型设备进行长期操作。另外,开矿废物会在勘探中产生,需要被管理。
2、被动矿山勘探方法
应用在稀土领域的被动矿山勘探方法包括了共同的测定方法,地质测绘和通用现场调查。这些复杂的方法包括了更复杂的技术,采用物探,航拍和卫星遥感,矿床模型,以及其他潜在的地球化学测试方法。勘探队试图去识别那些表明目标稀土矿物的地球物理特征。然而,地球物理技术的响应(如磁力仪,辐射,γ-射线光谱仪和远程光谱调查)取决于伴随着含稀土元素矿藏在岩石中的矿物组合。遥感调查的详细的光谱数据,可以识别碳酸、二价铁,与钍稀土类元素有关的稀土元素。(Armbrustmacher等人,1995)。
常用的被动勘探步骤不生成许多废物,产生的环境影响也几乎没有。唯一的例外是基于地面地球物理勘探,该方法会改变地形的构造。有时候,运土设备,可用于清除土壤和覆盖层或移除挡在土地调查活动的巨石。在勘探过程中被移除的土壤和石头将会被现场储存,或者根据需要被回收利用。随着勘探活动的深入,从更一般的信息收集到更详细的数据采集,一般都需要地面干扰。
3、勘探钻井和挖沟
因勘探活动,地球物理勘查,地球化学调查,地质建模而得到的数据将用于用于指导勘探钻井方案,以进一步证实和量化矿产的属性,包括它的大小,形状和组成的矿体或目标。这些后续钻探计划,可以加入各种类型的测试。钻探计划旨在确定稀土矿床横向和纵向程度。一般来说,岩样收集作进一步的分析,评估矿化连续性,等级,矿物的关系,岩石类型,和当地的水文地质资料。岩石强度试验和钻孔地球物理也可能进行,挖沟可用于收集大量样本。大型垂直轴可以提前收回批量样品或大的管道或轴,可容纳大型运土设备。
勘探钻井可以持续很长时间。钻探地点的足迹可能是一个几百平方尺大小,可以有大量的钻探地点。这些操作可能会影响几亩地,以适应的钻探地点,集结区,钻井作业和现场支援设施。钻站点的间距是可变的,取决于矿床的连续性。勘探钻孔钻得会很近,或在较大的时间间隔,这取决于矿的特性。(国家科学院,1999年)钻孔探测稀土矿床将产生固体废物和液体。岩粉和岩屑会随着钻孔推进深入将被移除。在地面产生的钻屑的性质和数量取决于所钻岩石的特性,井孔的深度和直径,饮用水含水层的存在,和钻孔方法。旋转钻机,可能需要使用水和膨润土的混合物。通常情况下,只有水被用作勘探过程中,因为粘土钻井泥浆钻井液会潜在地使得岩石学和地球化学分析变得复杂。然而,形成的特点和当地的水文地质使得泥浆或其他添加剂钻井是有必要的。其他旋转钻机使用压缩空气强制岩屑进入土表。聚合物,油,或其它合成材料被添加到水或空气,以提高钻井泥浆或空气的特性。在使用之前,钻井泥浆一般不指环境危害,要不有惰性或者迅速分解。当孔井贯穿地下水,水会携带许多物质到地表。这些物质的潜在毒性取决于钻井液体的组成。这些液体会是高度矿化的,岩屑和钻井泥浆会夹带有毒的金属和其他化学品。一旦钻井完成或被遗弃,钻屑和钻井液通常需要收集,当然,也有一些国家的法令规定允许其投入到钻井中。多余的材料可以存储在圆桶或泥坑中,或者被当作废物管理。
4、美国最近的勘探活动和潜在的稀土资源区
近几年,对于潜在稀土矿区正在评估其储量,并测定在这些地方的开采潜力。近期的关注焦点落在犹他州,科罗拉多州,怀俄明州,阿拉斯加,加利福尼亚州,内华达州,内布拉斯加州。
・在2008年,大西部矿业集团有限公司在犹他州的深溪山脉相邻的矿产地完成了广泛的钻探和采样方案。经过可行性研究,考虑低品位的独居石矿石含稀土的浓度,该公司宣布,它目前没有计划采取额外的勘探活动。(大西部矿业集团,2011)
・最近成立的科罗拉多州稀土公司(CREI)宣布,正征集资金并在科罗拉多州资金德霍恩附近矿场进行勘探工作。(科罗拉多州稀土公司2011)。科罗拉多州稀土公司掌握了铁希尔和湿山稀土的特性。科罗拉多州稀土公司目前是矿产债权收购公司,但计划将在未来扩展为勘探和开发公司。
・在阿拉斯加州,勘探工作正在博坎山脉进行,地点位于威尔士王子岛阿拉斯加的狭长地带的最南端。这个地方以前开采铀矿,现在则以轻重稀土资源闻名。
・莫利矿业,如前所述,是过去稀土生产商,目前正准备重新开启其在帕斯山的矿(加利福尼亚)。
・在内华达州的帕斯山矿以东约16英里,艾丽莎资源探索到多个稀土项目区,其中富有轻重稀土资源,并且至少有一个地点类似于帕斯山矿。目前,艾丽莎资源的勘探活动包括地表测绘,地区性规模详细的高分辨率航磁地球物理调查,广泛的地下辐射调查,卫星图像研究,岩相的研究,和抽样方案。
・量子稀土发展公司近日已开始在内布拉斯加州东南部的Elk Creek项目地勘探钻井。这些钻井工作的重点是进行相关碳酸盐稀土的资源评估。这些努力是在早期阶段,还未确定资源。(量子稀土发展公司,2010年)
・位于圣丹斯北部约6英里(9.6公里),怀俄明州贝尔洛奇稀土项目共约2400亩。菲尔普斯道奇公司获得二十三个采矿权。自1949年以来,在不同的时间,该稀土矿物地已经被勘察。几个矿化地区已经确定,包括高品位铜,钼,金,和碳酸盐碱入物。勘探工作估计,贝尔洛奇稀土资源的规模和品味将达到或者超过了上文所提及的加利福尼亚矿。该公司报告称,目前正在探索稀土和黄金,目前结果很不错。
・豌豆岭煤矿是一个铁矿,已运行40年左右。它坐落于密苏里州。根据之前的所有权,该矿产计划从铁矿中提取重稀土作为副产品。然而,相邻矿体所含重稀土也被计划开采。一项矿山可行性研究正在进行中(佩阿里奇资源,2012),可暂时没有信息可以说明是否可以产生稀土资源。
【参考文献】