矿石可选性研究

第二章试样的采取第一节矿床采样方法一、采样要求(一)试样的代表性1．试样的性质应与所研究矿体基本一致(1)试样中主要化学组分的平均含量(品位)和含量变化特征与所研究矿体样本一致。(2)试样中主要组分的赋存状态．如矿物组成、结构构造、有用矿物嵌布特性等与所讲究矿体基本一致。）（石）采出矿石总量（包括废混入废石量混入率%100）（废石品位采区矿石地质品位采出矿石品位采区矿石地质品位贫化率%100(二)试样的重量矿石可选性研究用试样的重量，主要与入选粒度、试验设备规格、选矿方法以及试验工作量等有关．而试验工作量则又取决于矿石性质的复杂程度和研究人员的经验和水平1.浮选试验的工作量主要用在寻找最优浮选工艺条件上，可根据选别循环数和每个循环所需考查的工艺因素的数目来估计试验工作量。2.重选试验主要工作是流程试验。每一次流程试验用样量与入选粒废、设备规格和流程的复杂程度有关。3.湿式磁选入选粒度与浮选相近，试验工作量一般比浮选试验小二、采样设计采样设计的任务是，选择和布置采样点，进行配样计算，并据此分配各个采样点的采样量(一)什么叫“采样点’?每一个样品所代表的区段即可看作一个采样点(二)采样点的布置采样点的布置．应在对矿床地质综合研究的基础上，主要根据对试样代表性的要求确定。(1)应选择能充分代表所研究的那部分矿石的特征(2)采样点应大致均匀地分布在矿体的各部位。(三)配样计算将各类型样配成组合样时，组合试样中各工业品级和自然类型矿石的比例应与矿山生产时的出矿比例基本—致，矿山开拓方案未定时，则可先按储量比例配矿。三、采样方法(一)刻槽法(二)剥层法(三)爆破法(四)岩心劈取法第二节选矿厂取样一、静置料堆的取样静置料堆可分为块状料堆和细磨料堆两类(一)块状料堆的取样矿石堆是在生产过程中逐渐堆积起来的，沿料堆的长、宽、深物料的性质都是变化的，物料块度大，不便掘取。1．舀（yǎo）取法(挖取法)：通过合理地布置取样点可保证总样的代表性；在料堆表面一定地点挖坑舀取样品，(1)取样网的密度或取样点的个数；(2)每点的取样量；(3)物料的组成沿料堆厚度方向分布的均匀程度。2，探井法探井采样法是在料堆上一定地点挖掘浅井，然后从挖掘出来的物料中缩取一部分作为试样，探井法的主要优点是可沿料堆全厚取样(二)细磨料堆的取样最常见的实例是老尾矿坝的取样，常用的取样方法是钻孔取样，取样的精确度主要取决于取样网的密度。二、流动物料的取样横向截流法，即每隔一定时间，垂直于料流运动方向，截取少量物料作为样品，取样精确度主要取决于料流组成的变化程度和取样频率。(一)抽车取样一般每隔5车、10车或20车抽一车(二)在运输胶带上取样利用一定长度的刮板，每隔一定时间，垂直于料流运动方向，沿料层全宽和全厚均匀地刮取一份物料作为试样(三)矿浆取样带扁嘴的容器，如取样壶和取样勺为了保证能沿料流的全宽和全厚截取试样，取样点应选在矿浆转运处，如溢流堰口、溜槽口和管道口，而不要直接在溜槽、管道或贮存容器中取样。取样时，应将取样勺口长度方向顺着料流，以便保证料流中整个厚度的物料都能截取到；然后使取样勺垂直于料流运动方向均速往复截取几次，以保证料流中整个宽度的物料都能均匀地被截取到。第三节试样最小必需量的确定试样最小必需量，指的是为保证一定粒度散粒物料试样代表性所必需取用的最小试样量。矿石可选性研究中所欲考察的各种特征量的分布(如金属分布、矿物组成等)总是与物料的粒度分布相关，为了保证样品的代表性，待取样的物料和样品都必须保有足够的颗粒数，而所需的颗粒数则又与物料的性质和允许误差有关。用于确定试样最小必需量的公式有两类，一类是经验公式，另一类是理论模型。一、经验公式长期以来，人们习惯采用下列经验公式，计算为保证试样的代表性所必需的最小试样askdMakdq—试样最小质量(kg)；q—试样最小重量(kg)；d—试样中最大块的粒度(mm)；a—表示—同d之间函数关系特征的参数；k—经验系数，与矿石性质有关。α取值范围为1～3。最常用的α值为2。sM决定k值大小的因素有：(1)矿石中有用矿物分布的均匀程度，分布愈不均匀，k值愈大；(2)矿石中有用矿物颗粒的嵌布粒度，嵌布粒度愈粗，k值愈大；(3)矿石中有用矿物含量愈高，k值愈大；(4)有用矿物密度愈大，k值愈大；(5)试样品位允许误差愈小，k值愈大。具体矿产的k值，借助于类比或通过试验确定。类比法根据矿床类型并具体顾及上述五个影响因素，与已知k值的同类矿床对比。铁锰矿石有用矿物含量通常较高，分布也比较均匀，故k值一般为0.1～0.2；钨、锡、铜、铅锌和钼矿床有用矿物品位一般不高，且大多分布不均匀，故k＝0.1～0.5；金矿床为0.2～1；金颗粒0.1mm时为0.2，0.1～0.6mm时为0.4，0.6mm时为0.8～1。(2)k值试验可采用不同的方法。其基本原则是，平行取几份试样按照不同的k值破碎缩分，分别计算误差，选择其品位误差不超过允许范围的最小k值，作为该矿产的k值。例如，可以取几份具有同一最大粒度的平行试样，缩分至不同质量，比较其品位误差，选择误差尚在允许范围内的最小质量，按2dMks算出k值，这就是“不同质量法”。第四节试样的制备矿石可选性研究，是由一系列的分析、鉴定和实验组成。研究前，要将取来的原始试样(总样)破碎、缩分成许多单份试样，供这些分析、鉴定和实验项目使用，这项工作，就叫做试样的制备。制备的这些单份检测样和实验样，不仅在数量上和粒度上应满足各项具体检测和实验工作的要求，而且必须在物质组成特性方面仍能代表整个原始试样。破碎PEXF100×125原始试样移锥法混均（移锥5次）割环法割取小份试样（每份30kg）送细破（粒度小于10mm）粗破产品PEXF100×125XPCφ200×125筛分（筛孔2mm）移锥法混均（移锥5次）割环法割取小份试样（每份400g）送磨矿mm2mm2XPC150×200破碎破碎破碎图1试样制备流程图破碎PEXF100×125原始试样移锥法混均（移锥5次）割环法割取小份试样（每份30kg）送细破（粒度小于10mm）粗破产品PEXF100×125XPCφ200×125筛分（筛孔2mm）移锥法混均（移锥5次）割环法割取小份试样（每份400g）送磨矿mm2mm2XPC150×200破碎破碎破碎破碎PEXF100×125原始试样移锥法混均（移锥5次）割环法割取小份试样（每份30kg）送细破（粒度小于10mm）粗破产品PEXF100×125XPCφ200×125筛分（筛孔2mm）移锥法混均（移锥5次）割环法割取小份试样（每份400g）送磨矿mm2mm2XPC150×200破碎破碎破碎图1试样制备流程图一、试样缩分流程的编制1、编制试样缩分流程须注意以下几点：(1)首先要弄清：本次试验一共需要哪些单份检测样和实验样?粒度应多大?数量要多少？(2)根据试样最小重量公式，算出在不同粒度下为保证试样的代表性所必需的最小重量，确定在什么情况下可以直接缩分，在什么情况下要破碎到较小后才能缩分。(3)尽可能在较粗粒度下分出储备试样，以便在需要的情况下尚有可能再次制备出各种粒度的试样，并避免试样在储存过程中氧化变质。矿石可选性研究前需要准备的样品主要有两大类，一类是物质组成特性研究试样，一类是选矿工艺试验试样。物质组成特性研究试样：研究矿石中矿物嵌布特性用的岩矿鉴定标本，一般直接取自矿床，供显微镜定量，光谱分析、化学分析、试金分析和物相分析等用的试样，则从破碎到小于1～3mm的样品中缩取。选矿工艺试验试样：重选试样的粒度，取决于预定的入选粒度。若入选粒度不能预先确定，则可根据矿石中有用矿物的嵌布粒度，估计入选粒度的可能取值范围，制备几种具有不同粒度上限的试样，供选矿试验作方案对比用。实验室浮选试验和湿式磁选试样，一般小于1一3mm。对于易氧化的硫化矿浮选试样，只能是随着试验的进行，一次准备一批供短时间内用的试样，其余则应在较粗粒度下保存。必要时还须定期检查其氧化率的变化情况。2．试样缩分流程示例[例2.5)图2—3为某粗细不均匀嵌布白钨矿的试样缩分流程。原始重量Q0=2000kg，原始粒度d0=50mm。原矿品位α=0.5%WO3，相当于0.653％CaWO3。白钨矿基本完全单体解离粒度dl=0.4mm。可能采用的选矿方法有重选和浮选。二、试样加工操作试样加工操作包括四道工序，即筛分、破碎、混匀、缩分(一)筛分破碎前，往往要先进行预先筛分，以减少破碎工作量，破碎后还要检查筛分，将不合格的粗粒返回。对于粗碎作业，若试样中细粒不多，而破碎设备生产能力较大，就不必预先筛分。(二)破碎实验室内第一、二段破碎一般用颚式破碎机。第一段破碎机的规格可为150×100(125)或200×150mm，第三段破碎用对滚机，200×75或200×125mm，最终粒度1～3mm。(三)混匀常用的混匀方法有以下三种：(1)移锥法利用铁铲将试样反复堆锥。堆锥时，试样必须从锥中心给下，以便使试样能从锥顶大致等量地流向四周。铲取矿石时，则应沿锥底四周逐渐转移铲样的位置，如此反复堆锥3～5次，即可将试样混匀。(2)环锥法第一个圆锥堆成后，不是直接把它移向第二锥．而是将其由中心向四周耙(或铲取)成一个环形料堆，然后再沿环周铲样，堆成第二个圆锥，一般也至少要堆锥三次，才能将试样混匀。(3)翻滚法此法仅适用于处理少量细粒物料，将试样置胶布或漆布上，轮流地提起布的每一角或相对的两角，使试样翻滚而达到混匀的目的。但翻滚的次数必须相当多否则不易混匀。若矿石中有用成分颗粒比重很大而含量很低(如黄金)，则有用成分在翻滚过程中将富集到试样的底层，这在下一步分样操作时必须注意。(四)缩分试样的缩分，必须在充分混匀后再进行，常用的方法有下列几种：(1)四分法对分：试样混匀并堆成圆锥后，压平成饼状，然后用专用的十字板或普通木板、铁板等将其沿中心十字线分割为四份，取其中互为对角的两份并作一份，因而虽称为“四分法”，实际却仅将试样一分为二。(2)多槽分样器(二分器)分样器通常用白铁皮制成，其主体部分是由多个向相反方向倾斜的料槽交叉排列组成，料槽倾角一般为500斜槽的总数不定，但—般为10～20。太少即不易分匀。此法主要用于缩分中等粒度的试样，缩分精度比堆锥四分法好，也可用于缩分矿浆试样，其外形图如图所示。(3)方格法将试样混匀后摊平为一薄层，划分为许多小方格，然后逐格取样。为了保证取样的精确度，必须注意以下三点：一是方格要划匀，二是每格取样量要大致相等，三是每铲都要铲到底。(4)割环法将用移锥法或环锥法混匀的试样，耙成圆环，然后沿环周依次连续割取小份试样。铲样时每铲均应从上到下，环周应尽可能大一些，而环带应尽可能窄一些，样铲的尺寸也应选择恰当，争取做到恰好每两铲即可组成一份试样。同方格法相比，割环法分样速度较快，但不象方格法那样取自许多点，因而对混样的均匀程度的要求更高。有用矿物颗粒比重大、嵌布粒度粗时不宜采用此法。(5)矿浆缩分矿浆的缩分除了可采用多槽分样器外，还可利用各种专门制造的矿浆缩分机。