СПОСОБ СОКРАЩЕНИЯ ПРОБЫ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ ДО СРЕДНЕЙ ЛАБОРАТОРНОЙ ПРОБЫ Российский патент 2009 года по МПК C22B11/00 G01N1/00 

Способ сокращения пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы относится к аналитической химии и может быть использован при опробовании золотосодержащих руд.

Известен способ сокращения пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы [1, с.47], включающий измельчение исходной пробы до крупности частиц - 1,5 мм, перемешивание пробы в цилиндрической мельнице, отбор промежуточной пробы методом квартования исходной пробы, многократное сокращение промежуточной пробы с помощью лабораторного делителя до средней лабораторной пробы массой 1,5 кг.

Данный способ имеет следующие недостатки:

- способ характеризуется высокой стоимостью, т.к. весь материал пробы измельчается до крупности зерна - 1,5 мм;

- лабораторная проба массой 1,5 кг не всегда является представительной.

Известен способ сокращения и обработки кварцевой золотосодержащей руды [1, с.54] до лабораторной (паспортной) пробы, включающий дробление исходной пробы до крупности зерна - 35 мм, отбор представительной промежуточной пробы, массу которой рассчитывают по формуле сокращения пробы

M=K·d²

где К - коэффициент, характеризующий неоднородность материала пробы, кг/мм², К=1-3;

d - максимальный размер частиц пробы, мм,

последовательное дробление промежуточной пробы до крупности частиц - 10 и - 4 мм, перемешивание промежуточной пробы с последующим сокращением ее до массы, рассчитанной по формуле, измельчение промежуточной пробы до крупности частиц - 1 мм с последующим выделением ковкой части с помощью сита с размером отверстий 1 мм, перемешивание севкой части промежуточной пробы и сокращение ее до лабораторной (паспортной) пробы массой 3,5-4 кг.

Данный способ имеет следующие недостатки:

- способ характеризуется высокой стоимостью, т.к. дроблению подвергается исходная проба, а затем промежуточная проба большой массы 1225-2450 кг;

- при перемешивании пробы с крупностью частиц - 35 мм происходит сегрегация материала пробы, что увеличивает погрешность операции сокращения пробы.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ сокращения пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы [1, с.50], включающий разделение исходной пробы руды по фракциям крупности частиц, измерение массы материала фракций, отбор частичных проб, объединение и смешивание материала частичных проб в среднюю лабораторную пробу.

Данный способ имеет следующие недостатки:

- способ характеризуется высокой стоимостью, т.к. дроблению подвергается большая часть материала исходной пробы;

- способ не позволяет отобрать в промежуточную пробу материал фракций крупности частиц, различающихся по содержанию золота, пропорционально массе фракций, т.е. не позволяет снизить погрешность операций сокращения пробы.

Технический результат изобретения - снижение стоимости работ при сокращении пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе сокращения пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы, включающем разделение исходной пробы руды по фракциям крупности частиц, измерение массы материала фракций, отбор частичных проб, объединение и смешивание материала частичных проб в среднюю лабораторную пробу, после измерения массы материала фракций перед отбором частичных проб из каждой фракции отбирают представительную горстевую пробу, массу которой рассчитывают по формуле

где M_г,i - масса представительной i-й горстевой пробы, кг;

К - коэффициент пропорциональности, кг/мм^3+α, К≤3;

d_1,i - максимальный размер частицы золота в i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, мм;

d_2,i - максимальный размер частицы руды в i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, мм;

α - показатель степени, зависящий от крупности частиц, α=0-3;

a - содержание золота в наиболее богатом минерале, %, а≤98;

Р - допустимая погрешность опробования, %;

С - содержание золота в пробе руды, г/т,

затем горстевые пробы дробят до конечной крупности - 2 мм, и частичные пробы отбирают из каждой горстевой пробы, при этом массу частичной пробы рассчитывают по формуле

где М_ч,i - масса i-й частичной пробы, кг;

m_i - масса i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, кг;

m - масса исходной пробы, кг,

после чего материал частичных проб объединяют в лабораторную среднюю пробу и смешивают.

Способ осуществляется следующим образом. Исходную пробу золотосодержащей руды дробят до крупности зерна -100 мм. Затем материал исходной пробы разделяют по фракциям крупности частиц. Измеряют массу материала фракций. Перемешивают материал каждой фракции и отбирают из него представительную горстевую пробу, что является существенным отличием. Массу горстевой пробы, отбираемой из материала i-й фракции, рассчитывают по формуле, которая является существенным отличием

где M_г,i - масса представительной i-й горстевой пробы, кг;

К - коэффициент пропорциональности, кг/мм^3+α, К<3;

d_1,i - максимальный размер частицы золота в i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, мм;

d_2,i - максимальный размер частицы руды в i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, мм;

α - показатель степени, зависящий от крупности частиц, α=0-3;

a - содержание золота в наиболее богатом минерале, %, а≤98;

Р - допустимая погрешность опробования, %;

С - содержание золота в пробе руды, г/т.

Затем горстевые пробы с крупностью зерна +2 мм дробят до крупности -2 мм. Потом отбирают методом квадратования из каждой горстевой пробы частичную пробу, что является существенным отличием, массу которой рассчитывают по формуле, которая является существенным отличием

где М_ч,i - масса i-й частичной пробы, кг;

m_i - масса i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, кг;

m - масса исходной пробы, кг.

После чего частичные пробы объединяют в среднюю лабораторную пробу. Лабораторную пробу готовят к анализу по стандартной методике.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример. При химическом опробовании золоторудного месторождения отобрали задирковую пробу кварц-сульфидной руды массой 700 кг. Материал исходной пробы разделили по следующим фракциям крупности частиц: -0,1 мм; +0,1-0,8; +0,8-2; +2-10; +10-30; +30-100 мм. Куски пробы размером более 100 мм дробили ручным способом до крупности -100 мм. Измерили массу материала фракций, результаты измерений приведены в табл.1.

Таблица 1 Фракция материала с крупностью зерен, мм Масса материала фракции, кг, m_i m_i/m -0,1 18,1 0,03 +0,1-0,8 32,9 0,05 +0,8-2 52,8 0,08 +2-10 216,2 0,31 +10-30 280,2 0,40 +30-100 99,8 0,14

Материал каждой фракции крупности зерен перемешали методом кольца и конуса. Затем из материала каждой фракции отобрали горстевую пробу, массу которой рассчитали по формуле (2), при следующих значениях входящих в нее величин: К=3, d_1max=0,15 мм, Р=69,9·0,75=52,4%, С=0,2 г/т, α=0 при d₂≤2 мм, α=0,5 при d₂>2 мм. Максимальное значение размера частиц золота d_1max=0,15 мм установили в результате технологических исследований руды. Содержание золота в пробе руды неизвестно, поэтому приняли его равным нижнему пределу количественных определений золота в рудах С=0,2 г/т, установленному ОСТ 41-08-214-04. Погрешность опробования Р установили согласно ОСТ 41-08-214-04. Значения степени α=0 при d₂≤2 мм и α=0,5 при d₂>2 мм получили для исследуемой руды с помощью экспериментальных исследований. Расчетные значения масс представительных горстевых проб приведены в табл.2.

Таблица 2 Фракция материала с крупностью зерен, мм Масса пробы, кг горстевой, M_г,i частичной, M_ч,i -0,1 0,020 0,0006 +0,1-0,8 0,095 0,0048 +0,8-2 0,095 0,0076 +2-10 0,302 0,0936 +10-30 0,522 0,2088 +30-100 0,954 0,1336   ΣМ_г,i=1,988 ΣМ_ч,i=0,449

Отметим, что общая масса горстевых проб, представляющая собой промежуточную пробу, равна 1,988 кг. Отметим также, что представительная масса промежуточной пробы, рассчитанной по формуле (1), равна М_п=0,2·100²=2000 кг, т.е. в соответствии с формулой (1) задирковая проба, имеющая массу 700 кг при крупности куска руды 100 мм, сокращению не подлежит.

Горстевые пробы, содержащие частицы руды крупностью +2 мм, дробили до крупности зерна - 2 мм на щековой дробилке ДЩ 150×100 и валковой дробилке ДВ 200×125. Потом из каждой горстевой пробы отобрали методом квадратования частичную пробу, массу которой рассчитали по формуле (3). Расчетная масса частичных проб приведена в табл.2. Объединили частичные пробы в среднюю лабораторную пробу. Отметили, что масса лабораторной пробы равна 0,449 кг, что позволяет выполнить основной и контрольный анализы пробы. Лабораторную пробу приготовили к анализу согласно ОСТ 41-08-249-85. Определили пробирным методом содержание золота в пробе руды C₁=15,2 г/т. После чего материал всех фракций крупности зерен объединили в исходную пробу массой 699,8 кг. Исходную пробу дробили с помощью щековой дробилки ДЩ 150×100 до крупности зерна -30 мм, перемешали пробу методом кольца и конуса и сократили ее методом квартования в два раза в соответствии с формулой (1) при значении К=0,2. Получили промежуточную пробу массой 349,9 кг. Промежуточную пробу дробили с помощью дробилки ДЩ 100×60 до крупности зерна - 10 мм, сократили промежуточную пробу в 16 раз, получили вторую промежуточную пробу массой 21,9 кг. Эту пробу дробили с помощью валковой дробилки ДВ 200×125 до крупности зерна - 1 мм, затем сократили ее в 32 раза с помощью лабораторного делителя проб до средней лабораторной пробы массой 0,7 кг. Приготовили лабораторную пробу к анализу согласно ОСТ 41-08-249-85. Определили пробирным методом содержание золота в пробе, получили С₂=14,9 г/т. Оценили согласно ОСТ 41-08-214-04 воспроизводимость результатов опробования .

Сделали заключение о том, что предлагаемый метод сокращения исходной задирковой пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы обеспечивает качество опробования, соответствующее нормативным требованиям. Отметили, что при использовании предлагаемого способа снижается стоимость работ за счет снижения массы материала, подлежащего дроблению, и за счет сокращения расходов на транспортирование проб.

По данным опытной проверки предлагаемый способ сокращения исходной пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы по сравнению с прототипом имеет следующие технико-экономические преимущества:

- стоимость сокращения исходной пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы снижается в 2-3 раза;

- способ позволяет сокращать исходные валовые, задирковые пробы руды до промежуточных проб в полевых условиях, а затем обрабатывать и сокращать промежуточные пробы в центральных производственных лабораториях, что позволяет снизить расходы на транспортирование проб руды в 2-10 раз.

Наиболее целесообразно использовать предлагаемый способ в геологоразведочных работах.

Источники информации

1. Барышников И.Ф. Пробоотбирание и анализ благородных металлов. - М.: Металлургия, 1978. - С.47-54.

Способ сокращения пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы относится к аналитической химии. Исходную пробу руды в полевых условиях разделяют по фракциям крупности зерен. Измеряют массу фракций, затем материал каждой фракции перемешивают и отбирают из него представительную горстевую пробу, массу которой рассчитывают по формуле (1) (см. описание). Затем горстевые пробы транспортируют в производственную лабораторию, где горстевые пробы с крупностью зерна+2 мм подвергают дроблению до - 2 мм. Из каждой горстевой пробы отбирают частичную пробу, массу которой рассчитывают по формуле (2) (см. описание). Затем проводят объединение и смешивание материала частичных проб в среднюю лабораторную пробу. Технический результат изобретения заключается в снижении стоимости работ при сокращении исходной пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы. 2 табл.

Способ сокращения пробы золотосодержащей руды до средней лабораторной пробы, включающий разделение исходной пробы руды по фракциям крупности частиц, измерение массы материала фракций, отбор частичных проб, объединение и смешивание материала частичных проб в среднюю лабораторную пробу, отличающийся тем, что после измерения массы материала фракций перед отбором частичных проб из каждой фракции отбирают представительную горстевую пробу, массу которой рассчитывают по формуле:

где М_г,i - масса представительной i-й горстевой пробы, кг;
K - коэффициент пропорциональности, кг/мм^3+α, K≤3;
d_1,i - максимальный размер частицы золота в i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, мм;
d_2,i - максимальный размер частицы руды в i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, мм;
α - показатель степени, зависящий от крупности частиц, α=0-3;
a - содержание золота в наиболее богатом минерале, %, а≤98;
Р - допустимая погрешность опробования, %;
С - содержание золота в пробе руды, г/т,
затем горстевые пробы дробят до конечной крупности - 2 мм, и частичные пробы отбирают из каждой горстевой пробы, при этом массу частичной пробы рассчитывают по формуле:
где М_ч,i - масса i-й частичной пробы, кг;
m_i - масса i-й фракции крупности частиц материала исходной пробы, кг;
m - масса исходной пробы, кг.