книги из ГПНТБ / Альбов М.Н. Рудничная геология

внизу, посередине и наверху. Кусковую часть пробы набирают из отбитых обломков от глыб, скатившихся к основанию конуса, пропорционально установленному на глаз соотношению кусковой руды и рудной мелочи.

При отправке однородной руды одного естественного типа целесообраз­ но перейти от повагонных проб к маршрутным пробам. В этом случае одна горстьевая проба отбирается от нескольких вагонов (маршрута). Установленное количество порций распределяется поровну между ваго­ нами, составляющими данный маршрут.

При опробовании вагонов с очень мелкой рудой или концентратов нередко применяют специальный щуп (рис. 72), который представляет собой газовую трубу диаметром 30—50 мм и длиной 1—1,5 м. Нижний ко­ нец трубы заканчивается конусом для более легкого ее внедрения в кон­ центрат. На верхнем конце укреплен поперечный патрубок для вращения бура вручную. Внутри трубы помещена газовая труба, несколько меньшего диаметра, имеющая на верхнем конце также поперечную рукоятку. Обе трубы почти по всей длине имеют продольный вырез шириной 2—3 см. Перед отбором пробы щуп толчками внедряют в концентрат вертикально до дна вагона при закрытом положении. Затем поворачивают рукоятку внутренней трубы до совмещения выреза в обеих трубах. После этого щуп поворачивают в разные стороны на небольшой угол для заполнения внут­ ренней трубы концентратом. Далее внутреннюю трубу закрывают, выни­ мают щуп и извлекают из него порцию концентрата.

Расчет за руду между поставщиком (рудоуправлением) и потребите­ лем (заводом) производится на основании учета количества отправленной руды и анализа товарных (повагонных) проб, произведенных инспекцией по качеству. При расчете руководствуются хозяйственным договором между предприятиями. В практике заключаемых договоров указывается основная цена за 1 т руды при нормальном содержании в руде главного полезного компонента (в процентах) при нормальном проценте влажности франко-вагон станции отправления. Если содержание главного компо­ нента окажется ниже нормального, то с основной цены производится скид­ ка, если выше — надбавка. За снижение влажности на каждые 0,5% цена за руду, как правило, повышается, за увеличение влажности — сни­ жается. Если содержание главного компонента или влажности окажется ниже установленного в договоре минимума, руда бракуется и оплате не под­ лежит.

При опробовании полиметаллических руд расчет ведут по главному компоненту с доплатой за прочие полезные компоненты, если содержание таковых может представить практический интерес. Золото, серебро и пла­ тина в полиметаллических рудах оплачиваются дополнительно к нормаль­ ной цене за руду при любом их содержании в рудах.

4. Опробование руд и продуктов их обработки

на обогатительных фабриках

Опробование руд на обогатительных фабриках является важной фор­ мой систематического контроля и учета производства. Оно позволяет поддерживать ритмичность технологических процессов при максимально возможной производительности и заданных качественных показателях обогащения. Эта задача решается путем систематического отбора и хими­ ческого анализа проб рудной массы, поступающей на фабрику, и получа­ емых продуктов обогащения (концентратов и хвостов).

бование рудных масс с движущейся транспортерной ленты производится методом поперечных сечений. Сущность метода состоит в том, что опробу­ емый поток измельченной сухой руды или рудной пульпы с помощью авто­ матического пробоотборника периодически через заданный интервал вре­ мени пересекается пробоотбирающим устройством. Материал, получен­ ный при пересечении потока, представляет собой частичную пробу (порцию). Минимально необходимое количество порций, составляющих одну пробу за смену (сутки), а следовательно, и частота пробоотсекания определяются приемами математической статистики [1].

Как правило, на действующих обогатительных фабриках инструкция по методике опробования разрабатывается работниками обогатитель­ ной службы с участием геологов и утверждается руководством предпри­ ятия.

Г л а в а X I X

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И КОНТРОЛЬ ХИМИЧЕСКИХ ПРОБ

1. Механизация обработки химических проб

Начальный вес химических проб колеблется в широких пределах — от 0,5 до 50 кг. Вес конечной пробы, направляемой на химический анализ, 20—30 г, от 30 до 100 г оставляется в качестве дубликата пробы. Для ана­ лиза на благородные металлы в пробирную лабораторию направляется проба весом 200 г и такого же веса должен храниться дубликат. Для раци­ онального анализа минимальный вес конечной пробы составляет 250— 300 г [3].

Отношение начального веса пробы Q к конечному весу этой пробы q называется степенью сокращения пробы N. Наибольший диаметр кусков в пробе начального веса может достигать 50 и даже 100 мм. Диаметр час­ тиц в конечной пробе, сдаваемой в химическую лабораторию, не должен превышать 0,2 мм и обычно равен 0,1 мм. Отношение наибольшего диаметра кусков в пробе начального веса D к диаметру частиц в конечной пробе d может быть названо степенью измельчения пробы S. Чем больше N и S, тем дороже и больше требует времени обработка проб. Отсюда следует, что внедрение в практику метода отбора проб малого веса с высокой их представительностью, требующих минимума обработки, является весьма прогрессивным направлением.

Техника обработки химических проб состоит из пяти операций:

1)сушки, 2) дробления или измельчения; 3) грохочения или просеивания;

4)перемешивания, или смешивания, и 5) сокращения проб. Последняя опе­ рация является основной, а первые четыре подготовительными.

Пробы, доставляемые с разведочных или горных работ, имеют естест­ венную влажность. При обработке влажные пробы забивают дробилки, истиратели, сита. Перед обработкой необходима сушка проб. Сушка проб небольшого веса производится в железных противнях на электрических, дровяных или газовых печах. Сушку с подогревом следует вести при тем­ пературе не более 100° С, иначе может происходить потеря кристаллиза­ ционной воды, а также серы или мышьяка в сульфидных рудах. Во избе­ жание перегрева противни с пробами устанавливают на подставках, что исключает их соприкосновение с раскаленной плитой.

В зависимости от крупности материала проб различают дробление (бо­ лее 10 мм) и измельчение проб (от 10 до 0,1 мм). Дробление и измельчение может быть ручным и механическим. Ручное дробление и измельчение проб применяется в условиях геологопоисковых партий при относительно не­ большом объеме опробовательских работ и отсутствии в полевых условиях установок для механического измельчения. В разведочных партиях и на действующих рудниках с большим объемом работ по опробованию процессы дробления и измельчения проб, как правило, механизированы. Для руч­ ного истирания проб небольшого веса применяются металлические, фар­ форовые и яшмовые ступки различных размеров.

Механическое дробление проб производят с помощью лабораторных щековых дробилок (рис. 73). Рабочими частями таких дробилок являются две плиты (щетки) из марганцовистой стали. Щековые дробилки просты по конструкции. Уход за ними и ремонт не вызывают особых трудностей. К недостаткам дробилок относятся быстрая изнашиваемость щек и виб­ рации при работе. В табл. 44 дана техническая характеристика щековых дробилок.

Якутское геологическое управление разработало новую конструкцию высокопроизводительной дробилки ударно-отражательного действия. Время измельчения пробы гранита весом 3 кг составляет около 1 мин с выходом класса —1 мм до 80% [4].

Измельчение дробленых проб производят на лабораторных валках, дисковых и вибрационных истирателях, в стержневых и шаровых мельни­ цах. Лабораторные дробильные валки (рис. 74) представляют собой два горизонтальных цилиндрических валка с насаженными на них бандажами из марганцовистой стали. Из дробилки пробы с крупностью частиц не бо­ лее 10 мм поступают в загрузочную воронку 6 дробильных валков. Куски руды захватываются вращающимися навстречу друг другу валками и раз­ давливаются. Проходя между валками, наиболее твердые куски несколько отодвигают подвижный валок, сжимающий буферные пружины. Ширина щели между валками регулируется металлическими клиньями, располо­ женными между подшипниками и затяжкой буферных пружин.

Степень измельчения материала высокая. Устройство валков про­ стое и уход за ними не сложен. Наиболее изнашивающиеся части — валки,

244

подшипники и пружины. Лабораторные дробильные валки конструкции института Механобр типа 59-ДР имеют следующую техническую характе­

ристику:

В дисковом истирателе (рис. 75) руда после дробильных валков поступает через воронку в пространство между неподвижным и враща­ ющимся вертикальными дисками, насаженными на горизонтальный вал со шкивами. Измельченный материал проваливается в приемную коробку. Степень измельчения можно регулировать установочным винтом. Крышки кожуха и неподвижный диск могут откидываться на шарнирах, что откры­ вает доступ ко всем частям истирателя для чистки и ремонта.

Дисковый истиратель Механобра типа 60-ДР имеет следующую тех­ ническую характеристику:

245

Вибрационный истирательМеханобра предназначен для одновременного измель­ чения четырех химических проб весом до 100 г каждая. Он представляет собой раму, подвешенную на тросиках с пружинами или на резино­ вых растяжках. В центре рамы проходит эксцентрико­ вый вал, на конце которого жестко посажены неуравно­ вешенные шкивы, По обе стороны от вала в раме име­

ются четыре гнезда, где по­ Рис. 76. Лабораторная стержневая мельница

мещаются четыре стальных

стакана с внутренними размерами 68 X 99 мм. Стаканы закрываются крышками и зажимаются в гнездах с помощью хомутов и затяжных винтов. Внутри каждого стакана находится стальной ролик диаметром 45 мм и ве­ сом 1,22 кг. Истиратель приводится в движение электродвигателем через клиновидный камень. При вращении вала все точки рамы совершают кру­ говые колебания, в результате чего ролики в стаканах катаются по их стенкам, раздавливая и истирая находящиеся в стаканах пробы. Грузы на неуравновешенных шкивах установлены относительно эксцентрика так, что колебательных движений оси вала не происходит.

Вибрационный истиратель имеет следующую техническую характе­ ристику:

Для наиболее тонкого измельчения проб часто применяют стержневые мельницы на фрикционных столах (рис. 76). На стальных осях общей рамы параллельно друг другу расположены три горизонтальных деревян­ ных вала. Для увеличения трения на них надеты резиновые кольца. Сред­ ний вал имеет приводной шкив для вращения. Между валами свободно укладываются цилиндрические барабаны со стальными стержнями и про­ бами. При вращении среднего (ведущего) вала вращаются также бара­ баны и два других вала. На один стол можно помещать до шести барабанов с пробами. Измельчение пробы весом 2 кг с крупностью частиц от 2 до 0,1 мм продолжается от 30 до 60 мин.

Грохочение или просеивание представляет собой процесс разделения измельченной пробы на классы по крупное™ частиц. Размер частиц руды

247

в процессе ее дробления изменяется в широких пределах — от 50 мм до со­ тых долей миллиметра. Перед дроблением при помощи грохотов или сит необходимо отделить рудную мелочь. Такое грохочение или просеивание называется вспомогательным. После дробления снова применяют гро­ хочение в целях отбора наиболее крупных частиц, случайно проскочивших через дробильные машины; эти крупные частицы снова направляются на измельчение. Грохочение или просеивание, применяющееся после из­ мельчения, называется контрольным.

Разделение проб по крупности производят на ручных или механиче­ ских грохотах. Ручной грохот представляет собой деревянную прямо­ угольную раму с невысокими бортами размером 0,7 X 0,3 м. Дно рамы за­ тянуто сеткой из толстой проволоки или листом железа с круглыми отвер­ стиями. Грохот устанавливают при помощи стоек неподвижно в наклонном положении или на четырех тягах подвешивают горизонтально к козлам.

Набрасываемая на грохот лопатами руда делится по крупности на два класса. Например, при грохоте с отверстиями 10 мм проба делится на класс + 10 мм (на грохоте) и класс —10 мм (под грохотом). При большом объеме работ применяют лабораторный механический грохот (рис. 77).

Лабораторный грохот института Механобр 138-Гр имеет размер сита 180 X 550 мм, амплитуду вибраций 4 мм, установочную мощность 0,25 квт, производительность до 75 кг/ч и вес 16 кг.

Для небольших по весу проб вместо грохотов применяют комплекты круглых сит, вставляемых одно в другое в виде колонки. В ситах амери­ канского стандарта размер отверстий указан в мешах. Меш (mesh) — это число отверстий проволочной сетки, приходящееся на один линейный дюйм (25,4 мм) при толщине проволоки, равной диаметру отверстия.

Зерна измельченной руды обычно имеют неправильную форму. Для характеристики их размеров пользуются условным термином — средним диаметром зерна d, который определяется по фактическим замерам длины I , ширины b и толщины h рудных обломков. Для определения среднего диа­ метра применяют одну из следующих формул:

248

ГІри шарообразной форме рудных зерен иногда применяют так называ­ емый эквивалентный диаметр. Зная объем зерна или его вес и плотность, можно определить эквивалентный диаметр из формулы объема шара: '

Уя^з

2. Смешивание и сокращение проб

Перед сокращением пробу необходимо хорошо смешивать для того, чтобы она стала равномерной по содержанию металла. Эта операция осо­

чению проникают в мелкие классы, в то время как кварц остается в круп­ ных и средних классах. В результате проба измельченной кварц-сульфид­ ной руды, насыпанной на стол в виде конуса, сразу же становится нерав­ номерной по распределению компонентов. Материал у вершины конуса оказывается беднее сульфидами и металлом, чем у основания. Такое явле­ ние называется сегрегацией. Задачей с м е ш и в а н и я является устра­ нение сегрегации перед сокращением пробы. Ниже приведено краткое описание способов смешивания проб перед сокращением.

Перелопачивание. Это наиболее простой, но и трудоемкий ручной спо­ соб смешивания проб. Он применим при начальном весе в несколько сотен килограммов при крупности кусков до 100 мм. Проба несколько раз перебрасывается лопатами из одной кучи в другую. Перелопачивание следует производить на чистой бетонной, металлической или деревянной площадке. Перелопачивание на земле не допускается.

Способ кольца и конуса. Материал пробы насыпают в виде конуса на площадку или на рабочий стол. Конус разворачивают в кольцо, посте­ пенно надавливая на него деревянной или металлической пластинкой и вра­ щая ее вокруг оси конуса. Когда пластинка дойдет до плоскости стола, весь материал пробы расположится в виде кольца, внутренний диаметр которого будет равен длине пластинки. Из кольца лопатой или сов­ ком материал снова пересыпают в конус и опять разворачивают в кольцо. Для хорошего смешивания операцию повторяют два-три раза.

Смешивание на клеенке. Материал пробы высыпают на клеенку (лис­ товую резину, брезент) и смешивают путем многократного встряхивания клеенки за углы так, чтобы проба перекатывалась на ней от одного угла к другому. При этом может появиться неустранимая сегрегация, что вле­ чет за собой систематические погрешности.

249

Д ля смешивания и сокращения химических проб пользуются специ­ альным столом, плоскость которого покрыта листом железа, приподнятого с трех сторон при помощи прибитых по кромке стола деревянных брусков треугольного сечения. Кроме стола необходимо иметь желобковые дели­ тели, набор металлических коробок, совки, щетки, тряпки и пр.

Наиболее ответственной операцией при обработке проб является с о ­ к р а щ е н и е . Геолог и техник по опробованию должны быть уверены, что разделяемый материал пробы действительно однороден по содержанию полезного компонента. Из способов сокращения проб отметим следующие.

Краткое сокращение. Такое сокращение применяется только для ва­ ловых или технологических проб большого веса. Каждая вторая, пятая или десятая вагонетка (бадья), выдаваемая из забоя, поступает на специ­ ально подготовленную площадку для пробы. Остальные вагонетки с рудой следуют в общий отвал. Проба при этом сокращается соответственно в два, пять или десять раз. Для задирковых проб такую кратную отборку можно производить ручным способом: каждая вторая, пятая или десятая лопата с рудой поступает в пробу.

Сокращение квартованием. Этот простой способ широко применяется в практике. Материал пробы разравнивают на рабочем столе в виде диска. Затем при помощи линейки или крестовины диск делятся на четыре равных сектора. Короткими поперечными движениями линейки раздвигают мате­ риал пробы на четыре равные по объему части. Материал двух секторов, расположенных друг против друга, выбрасывают совками, сметая мелочь щетками. Оставшиеся два сектора смешивают и снова придают материалу форму диска. При этом проба сокращается в два раза. При повторении этой операции начальный вес пробы сокращается соответственно в четыре или в восемь раз. Точность сокращения способом квартования меньше, чем сокращения с помощью желобковых делителей.

Сокращение желобковым делителем. Это наиболее распространенный и наиболее точный способ сокращения химических проб. Желобковый де­ литель состоит из металлической прямоугольной коробки с раструбом в верхнем основании. Коробка разделена на четное количество (от 10 до 20) поперечных вертикальных желобков с наклонным дном, направленным поочередно в разные стороны. С обеих сторон делителя под выпускные отверстия подставляют коробки для приема материала пробы, разделен­ ного пополам. Ширина желобков должна в два три раза превышать макси­ мальный диаметр кусков сокращенного материала.

Материал пробы, подлежащий сокращению, равномерно насыпают в делитель сверху при помощи специального плоского совка, ширина ко­ торого в точности равна длине делителя. При аккуратной работе материал точно делится пополам. С увеличением числа приемов сокращения вес пробы соответственно уменьшается в 2" раз, где п —число приемов сокра­ щения.

Сокращение вычерпыванием. Этот способ применяется химиками для отбора навесок из тонкоизмельченного материала конечного веса пробы. Материал пробы разравнивают тонким слоем в виде прямоугольника или квадрата на гладком стеклянном листе размером около 20 X 30 см. Затем на этот слой накладывают проволочную сетку с отверстиями 2 X 2 см,

250