矿石中钙(Ca)含量的检测是地质勘探、选矿工艺设计、冶金冶炼及建材利用中的重要环节。钙通常以方解石(CaCO₃)、白云石(CaMg(CO₃)₂)、石膏(CaSO₄·2H₂O)、萤石(CaF₂)、磷灰石(Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH))或硅酸盐矿物(如长石、辉石)等形式存在。其含量直接影响矿石的可选性、熔剂配比、酸耗、环保处理等。

　　检测方法

　　1. 化学滴定法(经典、高精度，适用于高钙矿石)

　　EDTA 络合滴定法(国标推荐)

　　原理：Ca²⁺ 与 EDTA 形成稳定络合物，用铬黑T或钙指示剂显色。

　　步骤：

　　样品经 HCl 或 HNO₃ 溶解(碳酸盐易溶，硅酸盐需 HF-HClO₄ 消解);

　　调节 pH ≈ 12–13(加 NaOH)，使 Mg²⁺ 沉淀，仅 Ca²⁺ 参与反应;

　　用标准 EDTA 溶液滴定至终点(酒红色→纯蓝色)。

　　优点：成本低、准确度高(±0.5%)，适合 CaO > 1% 的样品。

　　标准依据：

　　GB/T 1814-1979《钙镁铁铝连续测定》

　　ISO 6829:1982(石灰石和白云石化学分析)

　　注意：Fe、Al、Mn 等干扰需掩蔽(如加三乙醇胺)。

　　2. 仪器分析法(快速、多元素、适用广)

　　X射线荧光光谱法(XRF)

　　优点：

　　无损、快速(<5分钟);

　　可直接测 CaO%，无需化学处理;

　　适合矿山现场、选厂在线控制。

　　局限：

　　对 低钙矿石(CaO < 0.5%)精度下降;

　　需用基体匹配的标准样品校准(如铁矿、铜矿专用曲线)。

　　类型：

　　波长色散 XRF(WDXRF)：精度高，实验室用;

　　能量色散 XRF(EDXRF)/手持式 XRF：便携，但误差较大(±10–20%)。

　　电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)

　　流程：

　　样品经 酸消解(HNO₃-HF-HClO₄ 体系，确保硅酸盐完全溶解);

　　定容后进样，测 Ca 特征谱线(如 317.933 nm);

　　通过标准曲线计算 Ca 含量，换算为 CaO。

　　优点：

　　灵敏度高(检出限 ～0.1 mg/kg);

　　可同步测定 Mg、Fe、Al、Si 等共存元素;

　　适用于各类矿石(包括难溶硅酸盐)。

　　标准依据：GB/T 13693-2008(水泥化学分析，可参考)

　　原子吸收光谱法(AAS)

　　原理类似 ICP-OES，但一次测单元素;

　　成本低于 ICP，适合中小实验室;

　　需注意 磷酸盐、硫酸盐对 Ca 的抑制效应(可加 La 或 Sr 释放剂)。

　　3. 热分析法(针对碳酸盐型钙)

　　热重分析(TGA)

　　原理：CaCO₃ 在 600–800°C 分解：

　　CaCO3→CaO+CO2↑CaCOX3​​CaO+COX2​↑通过失重量计算 CaCO₃ 含量。

　　适用：石灰石、大理岩等以碳酸盐为主的矿石;

　　不适用：含石膏、萤石或硅酸盐钙的复杂矿石。

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