黔西北含自然銅礦石樣品加工方法研究

周萬(wàn)峰，朱志雄

(1.國(guó)土資源部貴陽(yáng)礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心，貴州 貴陽(yáng) 550018；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550018)

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黔西北含自然銅礦石樣品加工方法研究

周萬(wàn)峰1，2，朱志雄1，2

(1.國(guó)土資源部貴陽(yáng)礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心，貴州 貴陽(yáng) 550018；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550018)

通過(guò)對(duì)黔西北某地含自然銅礦石樣品加工過(guò)程中的分級(jí)、縮分及均勻性試驗(yàn)，確定樣品經(jīng)粗碎、中碎后，過(guò)1 mm篩(篩上物檢測(cè)Cu，參與以后計(jì)算)，篩下物混勻縮分(K=0.5)，采用棒磨細(xì)碎，過(guò)160目篩(篩上物檢測(cè)Cu，參與以后計(jì)算)，篩下物混勻的加工流程是可行的，其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、準(zhǔn)確性能滿足該礦區(qū)地質(zhì)工作的實(shí)際需要。

樣品加工；縮分系數(shù)；分級(jí)制樣；自然銅礦石

黔西北某地銅礦石為多孔狀含銅拉斑玄武巖，礦物組成為斜長(zhǎng)石、輝石、綠泥石、玄武玻璃、磁鐵礦、方解石、石英、孔雀石、自然銅、輝銅礦。該銅礦以自然銅為主，約占銅族礦物的60%，其粒徑最大可達(dá)2 mm，小的在0.1 mm以下。由于自然銅具有良好的延展性，采用常規(guī)的樣品制備方法[1-3]對(duì)該銅礦石樣品進(jìn)行加工難以獲得滿意的分析試樣。

本文對(duì)該地區(qū)含自然銅礦石樣品進(jìn)行了針對(duì)性、探索性的樣品加工流程研究，取得了很好的效果。

1 試驗(yàn)用樣品的分配

將原始質(zhì)量340 kg的樣品用顎式破碎機(jī)全部加工至小于5 mm，混勻后按表1進(jìn)行各類試驗(yàn)用樣品的分配。

表1 試驗(yàn)用樣品質(zhì)量分配表

2 樣品加工流程研究

根據(jù)樣品加工工作的原則，樣品加工流程的研究主要的是確定縮分系數(shù)，以達(dá)到用最小的工作量制備具有代表性的分析試樣的目的。對(duì)于含有自然銅的樣品，還須研究樣品是否分級(jí)加工，以確定自然銅過(guò)度細(xì)碎進(jìn)入分析試樣后對(duì)均勻性的影響[4]。

2.1 樣品分級(jí)加工試驗(yàn)

2.1.1 樣品粒度分析

將粒度分析樣(LD)用對(duì)輥機(jī)進(jìn)行中碎，過(guò)1 mm篩，篩上物準(zhǔn)確稱重，篩下物再用棒磨機(jī)進(jìn)行細(xì)碎1小時(shí)，細(xì)碎后的樣品分別用60目、100目、120目、140目、160目、180目、200目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)篩，采用混合酸分解ICP-AES法檢測(cè)[5]各粒級(jí)試樣中Cu含量。樣品粒度分析加工流程及各粒級(jí)檢測(cè)結(jié)果見圖1。

從粒度分析結(jié)果可以看出，試樣中Cu主要集中在1 mm以上和160目以下，占總Cu量的85%以上。

2.1.2 樣品分級(jí)加工試驗(yàn)

主要是考察試樣中自然銅經(jīng)過(guò)度粉碎對(duì)試樣的均勻性是否產(chǎn)生影響。將分級(jí)加工試驗(yàn)樣(FJ)按圖2分級(jí)加工流程制備分析試樣。分析試樣檢測(cè)結(jié)果見表2。

圖1 粒度試驗(yàn)流程圖

Fig.1 Flow diagram of size experiment

圖2 樣品分級(jí)加工流程圖

試驗(yàn)編號(hào)1mm篩上物160目篩上物160目篩下物質(zhì)量(g)w(Cu)/%質(zhì)量(g)w(Cu)/%質(zhì)量(g)w(Cu)/%相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)最大相對(duì)偏差(%)允許相對(duì)偏差(%)加權(quán)w(Cu)/%08620763FJ-155538678——————14284083561071571111310747078406530634FJ-2547886174739502314174067834243975111370621065908110827FJ-3——————97044435143560906530684701112807900848

通過(guò)對(duì)上述三種情況制備的試樣的檢測(cè)結(jié)果分析可以看出：樣品加工過(guò)程中在1 mm和160目時(shí)過(guò)篩分離自然銅，試樣的精密度可滿足要求。

2.2 樣品加工縮分試驗(yàn)

2.2.1 5 mm篩下物縮分試驗(yàn)

將5 mm縮分試驗(yàn)樣(SF5)按圖3流程進(jìn)行縮分[6]，縮分所得各組試樣分別繼續(xù)中碎，過(guò)1 mm篩，篩上物準(zhǔn)確稱重(檢測(cè)Cu含量，參與以后計(jì)算)，篩下物細(xì)碎1小時(shí)，過(guò)160目篩，篩上物(準(zhǔn)確稱重)、篩下物分別檢測(cè)Cu含量。各組試樣中Cu的檢測(cè)結(jié)果見表3。

圖3 5 mm篩下物縮分試驗(yàn)流程圖

試樣編號(hào)K值+1mm篩上物+160目篩上物-160目篩下物質(zhì)量(g)w(Cu)/%質(zhì)量(g)w(Cu)/%質(zhì)量(g)平均w(Cu)/%加權(quán)w(Cu)/%相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)最大相對(duì)偏差(%)允許相對(duì)偏差(%)4549833739464904120060638110745428933432646851208306551150SF5-1055126852838685183120720665118437148164946698857401749261211506491146448780984005471012104062710754478768834285009102240654115035138697336847071024706291075SF5-204408786703304503610395065011443985276484254879833125449103580668119436478778357644981018706441108

續(xù)表

試樣編號(hào)K值+1mm篩上物+160目篩上物-160目篩下物質(zhì)量(g)w(Cu)/%質(zhì)量(g)w(Cu)/%質(zhì)量(g)平均w(Cu)/%加權(quán)w(Cu)/%相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)最大相對(duì)偏差(%)允許相對(duì)偏差(%)29718671245954757473064311592873869023275417730906541160SF5-30324468857243647037494062910644746046493433791825785253749606681201274882582663445975870655110219327728159843415028064010672037856018234628514306381132SF5-402235484041715525750060669123554672664619588093173943995085065111052211823916744786512606341137101888868924197244106571172113587908936187268306421210SF5-5019447908801503626850656109358874765082282237394519236806221042100387468574662245806421153

從上表3可以看出：對(duì)試樣5 mm篩下物進(jìn)行縮分，當(dāng)縮分系數(shù)K大于0.3時(shí)，縮分所得試樣Cu含量檢測(cè)結(jié)果的精密度和最大相對(duì)偏差均滿足要求，因此，綜合考慮一定的安全系數(shù)和工作量等因素，試樣5 mm篩下物的縮分系數(shù)K取0.4。

2.2.2 1 mm篩下物縮分試驗(yàn)

將1 mm縮分試驗(yàn)樣(SF1)中碎，過(guò)1 mm篩，篩下物按圖4流程進(jìn)行縮分，縮分所得各組試樣分別繼續(xù)細(xì)碎1小時(shí)，過(guò)160目篩，篩上物(準(zhǔn)確稱重)、篩下物分別檢測(cè)Cu含量。各組試樣中Cu的檢測(cè)結(jié)果見表4。

圖4 1 mm篩下物縮分試驗(yàn)流程圖

試樣編號(hào)K值+160目篩上物-160目篩下物質(zhì)量(g)w(Cu)/%質(zhì)量(g)平均w(Cu)/%加權(quán)w(Cu)/%相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)最大相對(duì)偏差(%)允許相對(duì)偏差(%)1685520949790662083515334726494106280772SF1-1051655483749540649080844548771317985502498306410837148744144931062807591186591643120643080411194673426806470768SF1-2041726509443460641084049854371313054378420706200753140755294353066308390858598529320631080408084223280106490769SF1-3030905489829640633078051163670711095314278706650873097147662948063707910609500919580644079707166137193506370861SF1-4020523462618690621074861669971106855612199106520842047142131914065807600335527813120659079203864794126806360780SF1-501050739031345062107656507977050307582912010653080005546316135406430898

從上表3可以看出：對(duì)試樣1 mm篩下物進(jìn)行縮分，當(dāng)縮分系數(shù)K大于0.2時(shí)，縮分所得試樣Cu含量檢測(cè)結(jié)果的精密度和最大相對(duì)偏差均滿足要求，因此，綜合考慮一定的安全系數(shù)和工作量等因素，試樣1 mm篩下物的縮分系數(shù)K1取0.3。

3 加工流程驗(yàn)證

3.1 樣品加工流程

根據(jù)上述試驗(yàn)研究，該含自然銅地質(zhì)樣品加工流程可確定為：樣品→顎式破碎機(jī)粗碎(過(guò)5 mm，無(wú)篩上物)→混勻縮分(K=0.4，一般地質(zhì)樣品由于送樣質(zhì)量較小，可省去此步驟)→對(duì)輥機(jī)中碎→過(guò)篩(1 mm，篩上物測(cè)Cu參與以后計(jì)算)→篩下物混勻縮分(K=0.3)→棒磨機(jī)細(xì)碎→過(guò)篩(160目，篩上物測(cè)Cu參與以后計(jì)算)→篩下物混勻→分裝分析正、副樣。樣品加工流程見圖5。

3.2 樣品加工流程驗(yàn)證

3.2.1 參考值的確定

圖5 樣品加工流程圖

試樣編號(hào)質(zhì)量(g)浸出溶液浸出渣體積(ml)ρ(Cu)(g/L)Cu量(g)質(zhì)量(g)w(Cu)/%Cu量(g)總Cu量(g)SY-151101000443244324432SY-293313000242872845599009105107794SY-392663000243172935559008304617754SY-492523000242772815418008704717752SY-593143000243873145512009305137827SY-691733000238371495569009005127661定值結(jié)果w(Cu)/%=7794+7754+7752+7827+76619331+9266+9252+9314+9173×100+443214837×100=1136

3.2.2 加工流程驗(yàn)證

將加工方法驗(yàn)證樣(YZ)按上述確定的樣品加工流程進(jìn)行加工，并測(cè)定各粒級(jí)試樣中Cu含量。樣品加工記錄見表6，各粒級(jí)試樣中Cu含量測(cè)定結(jié)果表7。

表6 加工流程驗(yàn)證樣加工記錄

對(duì)輥機(jī)中碎(1mm)棒磨機(jī)細(xì)碎(1小時(shí))過(guò)篩(1mm)縮分(K=03)篩上物(g)篩下物(g)留樣質(zhì)量(g)縮分誤差(%)碎后質(zhì)量(g)損失率(%)過(guò)篩(160目)篩上物(g)篩下物(g)407010891340010330527911123294

表7 各級(jí)試樣中Cu含量檢測(cè)結(jié)果

從驗(yàn)證結(jié)果來(lái)看，按上述研究確定的樣品加工流程制備的分析試樣，其Cu含量檢測(cè)結(jié)果與參考值一致，達(dá)到了用最小的工作量制備具有代表性的分析試樣的目的。

4 結(jié)論

(1)該地區(qū)含自然銅礦石樣品的加工，采用研究確定的加工流程是可行的，其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、準(zhǔn)確性能滿足該礦區(qū)地質(zhì)工作的實(shí)際需要。對(duì)于一般地質(zhì)樣品，由于送樣質(zhì)量較小，可省去粗碎后縮分步驟，直接進(jìn)行中碎。

(2)送樣單位在填寫送樣時(shí)，應(yīng)對(duì)樣品進(jìn)行必要的野外巖石礦物性質(zhì)描述，以便實(shí)驗(yàn)室對(duì)樣品有一個(gè)初步的了解，確定樣品加工流程，達(dá)到用最小的工作量制備具有代表性的分析試樣的目的。

[1] 巖石礦物編委會(huì).巖石礦物分析(第一分冊(cè))[M].第四版.北京：地質(zhì)出版社，2011：189-200.

[2] 全國(guó)國(guó)土資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)試分技術(shù)委員會(huì).DZ / T 0130-2006 地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[3] 董英，王吉坤，馮桂林.常用有色金屬資源開發(fā)與加工[M].北京：地質(zhì)出版社，2005：225-347.

[4] 黃曉琳.自然銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試方法[J].巖礦測(cè)試，2008，27(4)：279-283.

[5] 巖石礦物編委會(huì).巖石礦物分析(第三分冊(cè))[M].第四版.北京：地質(zhì)出版社，2011：40-41.

[6] 張毅.巖石礦物分析[M].北京：地質(zhì)出版社，1986：6-9.

Processing Method Study of Native Cooper-bearing Rock Sample in Northwest Guizhou

ZHOU Wan-feng1，2,ZHU Zhi-xiong1，2

(1.MLRGuiyangSupervisionTestingCenterforMineralResources，Guiyang550004，China；2.GuizhouCentralLaboratoryofGeologyandMineralResources，Guiyang550018，Guizhou，China)

By grading，splitting and uniformity experiment during the natural cooper samples processing in northwest Guizhou，the coarse crushing and intermediate crushing of samples are determined，by 1 mm sleve，the undersize are mixed and splitted(K=0.5)，grinding finely and screen 160 mesh，the processing of undersize mixing is available，the economy，reliability and accuracy can satisfy the realistic demand of geologic work in this mining area.

Sample processing；Splitting coefficient；Sample grading；Natural cooper ore

2016-05-29

周萬(wàn)峰(1974—)，男，貴州遵義人，工程碩士，工程師，長(zhǎng)期從事化學(xué)分析工作。

O652.4

A

1000-5943(2016)03-0230-07