Основы полевой обработки проб

Сущность процесса обработки проб состоит в подготовке материала, добытого из разведочных горных выработок или из буровых скважин к лабораторным или иным испытаниям. Необходимость такой подготовки проб определяется, прежде всего, тем, что в пробу всегда отбирается много материала, а химический анализ проводится, как правило, только с небольшой его частью. Кроме того, различные задачи опробования иногда вызывают необходимость объединения или предварительного обогащения материала различных проб. Все эти операции представляют собой полевую обработку проб, в отличие от обработки проб, которая производится в процессе их испытания в лабораториях.

Рациональное объединение проб, по сравнению с системой обработки и анализа каждой отдельной пробы, имеет следующие преимущества:

1) уменьшается объем лабораторных работ, следовательно, и сроки выполнения анализа.

2) существенно сокращаются расходы по опробованию и упрощаются в дальнейшем подсчеты запасов, при этом без снижения точности результатов;

Основные правила, которые необходимо соблюдать при объединении проб, состоят в следующем:

1) объединяться могут только смежные пробы;

2) объединять можно только однотипные по качеству материалы.

Объединение проб можно производить двумя способами:

1) в начале обработки, обычно у места взятия пробы, без предварительного измельчения и сокращения;

2) в конце обработки, после доведения каждой пробы до конечных лабораторных размеров.

Различают главные и второстепенные компоненты полезного ископаемого. К первым относятся компоненты, имеющие самостоятельное промышленное значение, по содержанию которых намечаются контуры промышленных сортов. Ко вторым относятся все прочие компоненты, влияющие на выбор схемы технологической обработки и переработки руд.

Компоненты первого типа определяются, как правило, по всем рядовым пробам.

Для определения компонентов второго типа, составляются так называемые групповые пробы, объединяющие большое количество разнообразных проб, взятых на большом участке. По таким же пробам определяется среднее содержание всех компонентов в данном типе полезного ископаемого. Групповые пробы всегда требуют анализа повышенной точности по сравнению с рядовыми пробами. Процесс обработки проб тем сложнее, чем более неоднороден материал начальной пробы.

Разность между действительным содержанием металла в исходной пробе и содержанием его в той части пробы, которая осталась после сокращения, называется погрешностью сокращения. Погрешность сокращения тем меньше, чем однороднее руда и чем меньше частички измельченного материала в сокращенной пробе, поэтому перед сокращением пробы приходится соответствующим образом пробу измельчать.

Ясно, что наиболее простым и в то же время надежным способом получения лабораторной пробы, является измельчение начальной пробы до тончайших частичек, размером в среднем около 0.1 мм и тщательное перемешивание полученной смеси с сокращением ее до необходимого веса. Этот способ приемлим лишь при небольшом весе начальной пробы. При значительном весе такое тонкое измельчение руды требует слишком больших затрат времени и средств. Поэтому такие пробы измельчаются и сокращаются в несколько приемов.

Прежде всего, начальную пробу дробят до определенного диаметра, позволяющего разделить пробу на некоторое количество частей n, кратное двум. Раздробленную массу тщательно перемешивают и делят последовательно на две части, из которых одна откладывается, а другая снова делится пополам. В результате получаем пробу, вес которой в n раз меньше. Затем эту меньшую пробу вновь измельчают до следующего меньшего диаметра.

Оптимальным весом пробы называется такой вес, до которого может быть сокращена проба данной руды, измельченной до определенного диаметра или размера частиц при условии, что поверхность сокращения не выйдет за допустимый предел. Можно и наоборот задаваться весом сокращенной пробы и определить степень измельчения частиц, позволяющую сократить пробу до этого веса с тем, чтобы погрешность сокращения не выходила за пределы допустимого. Надежный вес пробы в основном определяется следующими факторами:

1) крупностью материала пробы;

2) степенью неоднородности материала пробы (чем неоднороднее материал, тем больше должен быть надежный вес пробы);

3) величиной допустимой погрешности сокращения (чем больше допускается погрешность, тем меньше может быть надежный вес пробы).

Для определения надежного веса пробы предложено несколько формул, выражающих определенные принципы обработки. Из них наиболее часто используется формула Ричардса-Чечетта, Демонда и Хальфардальма.