Виды опробования месторождений твердых полезных ископаемых

02.06.2018
В зависимости от назначения отбираемых проб различают три основных вида опробования: химическое, техническое и технологическое.

Химическое опробование проводится для определения содержания полезных компонентов и вредных примесей. Отбираемые при этом пробы называются химическими, так как качественный состав проб определяется путем химического или пробирного анализа.

Результаты анализа химических проб принимаются в основу качественной характеристики месторождения и его отдельных участков. Они также являются необходимым материалом при организации отбора технологических проб (см. ниже).

Техническое опробование полезных ископаемых производится для получения их качественной характеристики в том случае, когда она не может быть дана на основе химического опробования. К таким ископаемым относятся: строительные камни, балластные материалы (путевой балласт), слюды, асбест и др. Качественная характеристика строительных камней и балласта определяется, например, величиной временного сопротивления на раздавливание, на износ от трения и ударов; слюды — площадью кристаллов; асбеста — прочностью, тонкостью, гибкостью, огнестойкостью, длиной волокна и т. д.

Определение технических свойств для некоторых полезных ископаемых, например, слюд, играет ту же роль, что и определение содержания металла в рудах при их химическом опробовании. Как установленное содержание металла позволяет вести подсчет его запасов в рудах с выделением их по сортам, так и результаты технического опробования строительных камней и слюд позволяют выделить их различные сорта из общей суммы запасов этих ископаемых. Существуют, кроме того, полезные ископаемые, промышленную качественную характеристику которых принято определять одновременно по данным химических и технических испытаний.

Технологическое опробование проводится с целью изучения различных технологических свойств полезного ископаемого. Например, с помощью технологических проб определяются и изучаются основные технологические процессы будущей промышленной обработки и переработки руд. В частности проводятся:

а) изучение способов обогащения руд, т. е. получения из них высокопроцентного материала (концентрата) путем соответствующей обработки добываемой руды,

б) выбор наилучшего способа переработки руды, т. е. извлечения из нее (или из концентрата) металла или его соединений.

Отбираемые для этого пробы называются технологическими. Взятие и обработка технологических проб является исключительно ответственным делом, так как на их основании проектируются и строятся обогатительные фабрики и другие сооружения для переработки руд. Известны случаи, когда обогатительные фабрики, построенные на основании изучения неправильно взятых технологических проб, т. е. проб, не отражавших истинного состава опробованной части месторождения, работали с большими перебоями, и уже в процессе работы технологический процесс фабрик приходилось коренным образом изменять. С учетом этих обстоятельств, методика взятия и обработки технологических проб в каждом отдельном случае должна быть продумана с особой тщательностью.

Взятие химических проб необходимо для всех стадий разведочных работ, тогда как технологические пробы берутся обычно лишь при детальных разведках, а иногда и в процессе подготовительных работ. Однако из этого не следует, что технологическое опробование совершенно не проводится при предварительных разведках. Бывают случаи, когда не только в процессе предварительных разведок, но и поисково-разведочных работ (предшествующих предварительным разведкам) намечаются значительные запасы полезного ископаемого, но технологические свойства его еще мало известны (новый тип руды) или руда настолько бедна, что возможность разработки данного месторождения и целесообразность дальнейших затрат на разведки становятся сомнительными. Решить этот вопрос можно лишь путем соответствующих испытаний, для которых и приходится брать технологические пробы непосредственно в процессе поисково-разведочных работ или предварительных разведок.

Иногда, помимо перечисленных видов опробования, выделяется еще опробование минералогическое, причем минералогические пробы имеют двоякое назначение. С одной стороны, минералогические пробы изучаются с целью выяснения условий образования месторождения. С другой стороны, минералогические пробы используются для изучения физических свойств минералов, составляющих полезное ископаемое, как-то: характера их спайности, характера вкрапленности рудных зерен, формы кристаллов (размеров зерен), их твердости, хрупкости, магнитных свойств, электропроводности, смачиваемости различными жидкостями и других свойств, определение которых необходимо для выбора технологического процесса обработки или переработки данной руды.

В обоих случаях минералогические пробы интересны, главным образом, лишь как качественные. Количественное содержание в них отдельных компонентов, хотя и представляет в каждом отдельном случае практический интерес, но определяется недостаточно точно для того, чтобы судить о среднем процентном содержании полезных и вредных компонентов.

Только для некоторых металлических и неметаллических полезных ископаемых минералогические пробы оказываются надежными также и для количественного определения исследуемых, компонентов и могут заменять основную массу химических проб. Более того, метод количественного минералогического анализа может оказаться совершенно незаменимым в тех случаях, когда в сложных рудах полезный компонент распределен в нескольких минералах, различных по своей способности обогащаться или требующих различных методов металлургической переработки концентратов.

Опробование, применяемое при разведке россыпей и дающее количественное определение содержания полезных компонентов в кубическом метре «песков» россыпи, по существу также является одним из видов минералогического опробования.

Независимо от вида опробования, все процессы, связанные с отбором проб, разделяются в основном на три стадии: 1) отбор проб полезного ископаемого из горных и горно-разведочных выработок, шпуров, буровых скважин, отвалов и штабелей; 2) обработка проб; 3) испытание проб.

В настоящей книге приводится лишь описание способов взятия (отбора) и обработки проб; рассмотрение третьей стадии, работ — испытания проб курсом не предусмотрено.