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堆浸矿石的取样

发布日期:2017-04-12  来源:选矿技术网  浏览次数:5251

堆浸矿石的取样,迄今仍是许多研究人员的课题。在现阶段,多数取样方法都有不足之处,因此取样方法的适用性只能是相对的。矿石取样一般应根据矿石性质,尤其是矿石中欲测组分的矿物粒度大小,它在矿石中分布的均匀程度,以及当时、当地的具体条件来制定取样流程。对矿石可利用它具有放射性的特点,采用辐射取样。矿石多采用刻槽或钻取岩心或岩屑样。国外堆浸场的矿石取样,一般都在采场取样,而我国的堆浸场则多是对入堆前的矿石进行取样。无论用哪种取样方法,其实质问题是:所取出的样品的岩性、组分必须能真实地代表或反映它所代表的一个矿块,一堆矿石,一种运矿工具(汽车、火车、人力手推车、矿车)内的整体(母体)物料。要完全做到这一点,实非易事。在某些情况下,如对含粗粒金的低品位矿石来说,在合理的费用下,取样多半是不可能的。严格地说,在现阶段的多数取样方法都有不足之处。

一、影响堆浸矿石取样的主要因素

取样方法、样品数目、每个样品的重量、取样方式、样品制备(加工)过程等是矿石取样的主要影响因素。

(一)取样方法

指具体采集试样的方法。目前有多种不同的方法。如国外堆浸场采集钻孔的岩心样、岩屑样、或钻泥样。使用的钻机也不同,有冲击式钻机、旋转式钻机、反循环钻机等。我国的堆浸场,多采用在运矿工具内,或运输皮带上定点或定时取样,在矿石堆上分区随机抓取样品等方法。

(二)样品数目

毫无疑问,样品数目越多,样品最终结果越具有代表性,同时样品数目越多,对样品的分析数据的统计处理越有价值。但是,由于样品数目的增加,消耗的费用也随之增加。因为样品数目与最终结果的准确度两者成平方根的关系,即为了使最终结果准确度增加两倍,样品的数目则必须增加四倍。因此,样品数目的多少,必须权衡需要与可能,特别是经济承受的问题,然后提出恰当的取样数目。

(三)样品量

此处指的是送去样品加工前的样品量,即直接从采场取的样品量,或在堆浸场采取的入堆矿石的样品量。并非指样品加工过程中缩分及最终的分析样品量。一般要求此时的样品量既能满足样品加工的需要,又足以反映所代表的取样范围内的矿石品位和岩性。因此,样品量的确定应根据矿石性质。在含粗粒金的低品位金矿石取样时,必需加大取样量。因为金与其他金属矿物不一样,它在自然界中大多数是以自然金的形式存在于矿石中。

对金矿石的取样,近年来发表了不少文章。GY.Mckinstry,Metz,Clifton等对含粗颗粒金的矿石的取样作过较详细的研究。Clifton认为在“样品含金粒的数量是控制化学分析精密度的唯一因素”。他假定金粒在矿石中分布是不规则的情况下,应用统计学方法,制订了样品质量与样品中的金粒尺寸大小和金粒质量关系,如图1所示。现代研究指出,每个分析样品中至少含有20颗金粒时,可确保在95%或然率下,用化学分析或仪器分析求得的样品中金的含量,其真值在金含量的±50%以内。

图1  要求含有所希望的20个金粒的样品质量与金粒大小和综合品位的函效关系

(假设所有金粒大小一样,且不规则地分布在矿石中)

(四)取样方式

取样方式可以是规则的,也可以是不规则的,但一般采用规则取样,如在采场取样,基本上采用等间距布点;缩分时多采用两分器或分铲法;在运输皮带上取样时,采用间隔时间相同,刮取样品的长度相等。所谓不规则取样,在采场取样时,根据矿化性质,在同一个剖面上,取样长度可以不同,如1.0m,0.5m,0.3m等。

(五)样品加工(制备)过程

样品加工过程中的加工设备应不受污染,加工的矿石的损失量应减到最小,不得超过5%。样品缩分无疑是这一过程中的重要步骤。缩分一般采用两分器,也可使用分铲法。两分器的槽数必须是偶数,而且不能少于10个,槽数越多,精度越高。缩分时样品的最低可靠质量Q按乔切特公式计算:

Q=kd2

式中,Q-样品的最低可靠质量,kg;

      d-样品中最大颗粒直径,mm;

      k-与矿石性质有关的缩分系数。

k值与矿石种类、矿石中主金属品位变化和分布均匀程度、矿物粒径大小等因素有关。它由实验确定:只要k值可靠,对一般矿石的物理和化学分析的样品加工,乔切特公式的运用是可行的。但对金矿石需视金颗粒的大小而采取一些特殊的步骤。金粒大小分三种类型:

1、微细粒型

样品中金的粒度全部小于0.007mm,可按乔切特公式缩分。k值取0.4,分析样品量为10~20g。

2、中粒型

金的粒度中20%为0.07~0.3mm,80%小于0.07mm的样品,在加工过程中,不应使用对辊机,粗碎后,用圆盘细碎机磨到全部样品粒度小于0.84mm后再缩分。缩分后的样品不得少于500g,分析样品质量为20~30g。

3、粗粒型和巨粒型

对这些样品的加工,应通过试验确定第一次缩分的粒度。

CIMM公司进行如下对比试验研究:把一批-10mm的金矿石分成两组,每组30kg。一组由-10mm直接缩分到1kg,另一组将30kg样先由-10mm盘磨到-28目后,再缩分成1kg。然后两者用同样流程加工到-150目,用同一分析方法。其结果和精密度如下表所示。

表  金矿石缩分过程对测定精密度的影响

   测得矿石中金的平均品位    (g∕t)

精密度(±2δ*)(g∕t)

    30kg-10mm矿石直接缩成    -10mm 1kg

   30kg-10mm矿石破碎至-28目 后缩成1kg

4.1

±1.5

±0.21

3.2

±1.0

±0.15

* δ-代表偏差。

由上表可知,缩分中的样品量要依据矿石块度大小而定。一般地说,矿石的块度越细,取样的代表性越好。我国铀水冶厂的经验也表明,球磨取样的代表性好于皮带取样,而皮带取样的代表性又好于火车车皮内的捡块取样。

二、入堆矿石的取样

国内一些主要堆浸场基本上是在矿石入堆前取样。根据运载入堆矿石的工具来制订具体的取样规程。

(一)车运矿石

包括矿车、后卸汽车、前端式装载机、人力手推车等,一般在运载矿石的车中定点、定量铲取矿样,经一定的车数(如100车)的矿样,综合成一个集合样,将集合样先行破碎到一定粒度后,混匀,用两分器缩分到要求的数量,然后送化验室去进行样品加工和分析。

(二)皮带运矿石

一般采用在皮带上定时(如5min)刮取长度相等的矿样。经一定时间(如24h)的矿样混匀,用两分器缩分到所需的数量,然后进化验室去加工和分析。

三、堆浸矿石的采场取样

美国多数堆浸场的矿石取样是在采场进行。具体做法是:在采矿前现布点打钻,钻孔密度为5×5m,孔深为6~8m(为一操作平台高度),收集每一个钻孔的岩屑样,进化验室粉磨制样、分析。将每个钻孔样品的分析结果,输入计算机处理,由地质人员圈定不同品位的块段,分成不同的组。采矿人员分组装药,分别爆破。在每次爆破形成的矿堆上,插上不同颜色的旗子,以指导装运。他们认为这种方法能保证采矿质量,又控制了入堆矿石品位,还大大简化了取样工作量,把采矿和入浸矿石品位监控结合在一起,不搞重复劳动。

 
 
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