任何一個選礦或粉體加工過程,與取樣總是分不開的,因為只有通過采樣和對試樣進行相應的分析檢測,才能確定原礦、選礦或加工產品的質量、計算工藝指標,或者考查某一個工藝環節或設備的工作狀態。
選礦廠采樣的基本要求和礦床采樣是一致的,首先要保證樣品的代表性,同時要求所采集的試樣在數量上要滿足試驗研究和分析檢測的需要,主要包括靜態物料采樣和流動物料采樣。
1、原礦堆場、產品倉等靜態物料采樣
在選礦廠或礦物粉體加工企業,大量的采樣工作是靜置松散物料的采樣,例如原礦場、廢石堆、精礦倉(堆)、車廂、尾礦場等的采樣,按照物料的粒度可分為塊狀物料(原礦、廢石)和粉狀物料(精礦、尾礦)兩種。
靜置松散物料的采樣方法主要包括舀取法、探井法、目測法、分層采樣法、擇取法、探管(探釬)法、鉆孔法。
(1)舀取法
舀取法實質上是在料堆表面一定地點挖坑采樣,所以又叫挖取法。采樣操作一般為點線法,即在待采樣礦堆或車廂的整個表面上,首先沿某一方向劃出一系列相互平行且相間0.5m左右的橫線,然后在線上相隔0.5-2.0m處布設一個采樣點。
采樣的方法是用鐵鏟垂直于礦堆表面,挖出深為0.5m的小坑,在坑底采樣。各點采取的樣品質量應正比于各點坑至堆底的垂距,將所有各點采集的樣品混勻,即為該礦堆的樣品。
舀取法適用于細粒礦堆和車廂的取樣,如精礦堆或精礦運輸車廂。
(2)探井法
探井法是指從礦堆上部開鑿采樣井采樣。由于礦石堆積過程中存在粒度偏析和密度偏析的現象,從礦堆的堆頂到堆底,礦石的物質組成和粒度組成均有很大的變化。若只局限于從礦堆表面采樣,其代表性就很難保證。所以,在這類礦堆上采樣,應從礦堆上部開鑿采樣井采樣,而且,采樣井必須從礦堆表面垂直挖到堆底。探井數目及其排列應視礦石中金屬含量的變化程度、采樣目的等不同,按具體情況確定。
在挖井時,每進一層(1-2m),必須將所挖出的礦石分別堆成幾個小堆,再對每堆以舀取法采樣,然后再將它們合并為一個樣品。如果礦堆是密細物料(如先前堆存的老尾礦),則可利用探針進行采樣。探針法與探井法無本質差異,只是不挖探井,而以探針(或探管)垂直插入礦堆中采出試樣。
探井法的主要優點是可沿著料堆的厚度方向采樣。但由于工程量大,采樣點的數目不可能很多,因而在沿長度方向和寬度方向的代表性不及舀取法。
(3)目測法
目測法采取試樣是最簡單的人工采樣方法。這個方法就是從被采樣料堆或礦車上(任意點或按一定的間隔)用鏟子或卷邊鐵鏟采取少量的物料。該方法適用于分布均勻的細顆粒物料和粉狀物料(如精礦運輸車等)的取樣,對于粒度偏析顯著的物料和成分變化較大的物料的取樣誤差較大。
(4)分層采樣法
對于礦車中分布極不均勻的礦石采樣,可用分層采樣法。例如:塊狀物料中含有較多的礦粉時,由于裝車產生偏析,塊礦散落到礦車邊緣,而中間多為細粉;由于車廂在運行途中發生搖動和振動,使重礦物逐漸下沉,產生密度偏析作用。
該法一般多在裝車或卸車時進行,先將車廂1/6高度的表面一層去掉,然后用舀取法采樣;接著將車廂1/2高度的上部礦層去掉,同樣用舀取法采樣。一般分兩層,將兩層各點所采的點樣混合,即為該礦車的樣品。
(5)擇取法
在礦石裝載、卸載或轉載時可采用擇取法采樣。采樣方法為:根據所需的或希望得到的試樣的質量,按一定的間隔擇取第幾鏟采樣,多次擇取的物料混勻后即可保證采樣的精確性。
(6)探管(探釬)法
探管法(又稱探釬法)采樣適用于分布均勻的靜置松散粉狀物料的采樣。例如,精礦倉中堆存的精礦或裝車待運的精礦等。由于精礦粒度細、分布均勻,可以不考慮粒度引起的離析作用。
采用探管采樣,先將采樣點均勻布置在精礦所占的面積內。然后在采樣點上將探管由上而下地插入底部,礦樣即進入探管內,拔出探管后將樣品倒出。探管在垂直插入礦堆采樣時,應具有足夠的長度,以便能達到所需的深度。探管采樣要點是:采樣點分布要均勻,每點采樣的數量基本相等,表層、底層都要能采到,采樣點的數目不得低于4個。
(7)鉆孔法
鉆孔法采樣多用于在尾礦池(庫)中的尾礦采樣。鉆孔法采樣所使用的鉆可以是機械鉆,也可以是手鉆,或者是用普通的鋼管。
首先在整個尾礦池(庫)的表面均勻布點,然后全深鉆孔采樣。采樣的精度主要決定于采樣網的密度,采樣點之間的距離一般為1-3m,對于面積較大的尾礦庫可達到5-10m。
在尾礦庫中采樣時,還必須注意下述情況,即尾礦的堆積過程是礦漿在流動狀態下沉積而成的,其最重的顆粒均聚積于尾礦溜槽口附近處。采樣時,必須按放射狀直線排列采樣點,而且應從傾注尾礦的溜槽口開始采樣。距溜槽口越遠,采樣點間的距離可適當增加。
2、流動物料的采樣
流動物料是指運輸過程中的物料,包括用礦車運輸的原礦、膠帶運輸機以及其他運輸機械上的料流、給礦機和溜槽中的料流以及流動中的礦漿等。
最常用、最精確的采取流動物料試樣的方法是橫向截流法,即每隔一定時間,垂直于物料流運動方向截取少量物料作為樣品,然后將一定時間內截取的許多小份樣品累積起來作為總樣供試驗用。采樣精確度主要取決于物料組成的變化程度和取樣頻率。根據物料性質和流動方式的不同,流動物料常用的采樣方法包括:抽車取樣、運輸膠帶取樣和礦漿取樣。
(1)抽車取樣
當原礦石是用小礦車運來選礦廠時,可用抽車取樣。一般每隔5車、10車或20車抽1車。間隔大小取決于取樣期間來礦的總車數,而在較小程度上取決于所需的試樣量,因為即使所需試樣量不多,抽取的車數也不能太少,抽車數太少代表性就不好。抽車法取的試樣量超過需要量時,可進一步縮取。
對原礦抽車取樣實質上是從礦床取樣,抽車只是一種縮分方法,取樣的代表性不僅取決于抽車法操作,而且取決于自礦山運來的礦石本身是否能代表所研究的礦床或礦體。因而在取樣時必須同礦山地質部門聯系,不能盲目從事。
(2)運輸膠帶取樣
在選礦廠中,對于松散物料,特別是入選原礦,經常是在運輸膠帶上取樣。運輸膠帶取樣可用人工采取,即利用一定長度的刮板,每隔一定時間,垂直于運動方向,沿料層全寬和全厚均勻地刮取一份物料作為試樣。取樣間隔一般為15-30min,取樣總時間為一個班至幾個班。在實際取樣操作中,通常是按照預先規定的取樣時間,將膠帶運輸機臨時停車,在膠帶上量取一定長度的物料,收集下來作為一份試樣。取的試樣量超過需要量時,可進一步用堆錐四分法縮取。
(3)礦漿取樣
試樣可用人工截取,也可用機械取樣器采取。最常用的人工取樣工具為各種帶扁嘴的容器,如取樣壺和取樣勺,這類容器進樣量較小而容積較大,因而在截取時允許停留時間較長而又不易將礦漿溢出。當取樣量較大時,也可直接用各種敞口的大桶接取,但所用的桶應盡可能深一些,不允許已接人桶中的試樣重新被液流沖出,那樣會破壞試樣的代表性。
為了保證能沿料流的全寬和全厚截取試樣,取樣點應選在礦漿轉運處,如溢流堰口、溜槽口和管道口,而不要直接在溜槽、管道或貯存容器中取樣。取樣時,應將取樣勺口長度方向順著料流,以便保證料流中整個厚度的物料都能截取到;然后使取樣勺垂直于料流運動方向勻速往復截取幾次,以保證料流中整個寬度的物料都能均勻地被截取到。
取樣間隔一般為15-30min,取樣總時間至少為一個班。在采取大量代表性試樣時,為了能反映三個班組的波動,取樣總時間應不少于三個班。若物料在貯存過程中容易氧化,且對試驗有影響,取樣時間只好縮短。因而對容易氧化的硫化礦的浮選試驗,一般不宜采用礦漿試樣作為長期研究的試樣。在現場實驗室采取礦漿試樣做浮選試驗時,只能是隨取隨用,而且只能采用濕法縮分,而不允許將試樣烘干。
來源:粉體技術網
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