Общие сведения об обработке проб

03.06.2018
Размеры проб-навесок, необходимых для пробирного, химического или количественного минералогического анализов, очень малы по сравнению с размерами начальных проб. При химических анализах проб большинства металлических и неметаллических полезных ископаемых считается достаточной навеска 0,5—10 г. Для золотых руд размер навесок принимается в зависимости от содержания металла в пробах и составляет чаще всего 50—100 г. Учитывая, однако, что многие ответственные анализы ведутся по двум, а иногда и трем-четырем параллельным навескам и что в лаборатории должен храниться остаток исследуемого материала для возможных повторных (контрольных) анализов и других целей, вес пробы, сдаваемой в лабораторию, берется со значительным запасом.

Обработка исходной (начальной) пробы производится в две-три стадии и более. В каждой из них имеет место один или несколько приемов сокращения (деления), в результате которых проба уменьшается в 2n раз (рис. 144). Для каждой стадии процесса обработки (доведения исходной пробы до лабораторной) должен быть установлен оптимальный вес пробы, отражающий содержание определяемого компонента в исходной пробе с минимальной погрешностью.

Процесс сокращения будет тем сложнее, чем менее однороден материал начальной пробы. Действительно, если мы имеем совершенно однородную массу, например, слиток абсолютно чистого золота весом 20 кг, и в любом пункте его поверхности спилим 0,5—2 г металла, то это маленькое его количество точно-отразит средний состав слитка.

Совсем иная картина получится при делении неоднородной пробы руды. В такой пробе будут частицы с более высоким и более низким содержанием металла по сравнению со средним содержанием его во всей пробе. При делении пробы, например, на две части, в одну из них может попасть больше половины богатых или меньше половины бедных частиц руды; содержание металла в этой части пробы окажется выше, чем во второй, и выше среднего содержания металла в первоначальной пробе. Разница между действительным содержанием металла в исходной пробе и содержанием его в той части пробы, которая осталась после сокращения, называется погрешностью сокращения. Погрешность сокращения будет тем больше, чем неоднороднее руда и чем меньше число частиц (кусков) руды в сокращаемой пробе.

Действительно, при менее однородной руде содержание металла в наиболее богатых ее кусках будет больше отклоняться от среднего содержания металла во всей пробе. Если при сокращении пробы в одну ее часть попадает, скажем, 10 лишних таких кусков, то они обогатят ее сильнее, чем 10 богатых кусков более однородной руды, так как в последнем случае наиболее богатые куски руды по своему составу будут ближе к среднему составу пробы.

Чем больше общее количество частиц в полученной сокращением части пробы, тем меньше изменяется содержание в ней металла от избытка или недостатка определенного числа наиболее богатых частиц руды, т. е. тем меньше будет погрешность сокращения. Поэтому перед сокращением пробу приходится соответствующим образом измельчать.

Казалось бы, на первый взгляд, что наиболее простым и в то же время надежным способом получения аналитической пробы от любой начальной пробы является измельчение ее до тончайших частиц (0,1—0,07 мм в поперечнике), тщательное перемешивание полученной массы и сокращение до необходимого конечного веса. Однако этот способ может быть приемлемым лишь при небольшом весе начальных проб. При значительном их весе тонкое измельчение руды требует слишком большой затраты времени и средств, и потому большие пробы измельчаются и сокращаются в несколько приемов: 1) начальную пробу дробят до определенного диаметра кусков, позволяющего разделить ее на некоторое количество частей (см. рис. 144); 2) раздробленную массу тщательно перемешивают и делят последовательно (всякий раз на две части, из которых одна отбрасывается, а другая снова делится надвое и т. д.); 3) измельчают сокращенную часть пробы до следующего меньшего диаметра, позволяющего произвести дальнейшее сокращение и т. д., пока не получат аналитическую пробу.

Важнейшим методическим вопросом при обработке проб является определение их оптимального веса для каждой стадии обработки. Оптимальным весом называется тот вес, до которого может быть сокращена проба данной руды, измельченная до определенного размера (диаметра) частиц, при условии, чтобы погрешность сокращения не выходила за пределы допустимой. Можно, наоборот, исходить из необходимых размеров частиц, до которых измельчается проба, позволяющих сократить последнюю до определенного веса так, чтобы погрешность сокращения не выходила за пределы допустимой.

Из изложенного следует, что надежный вес пробы в основном определяется: а) крупностью материала пробы: чем мельче частицы пробы, тем меньше ее надежный вес; б) степенью однородности материала пробы: чем менее однороден материал, тем больше надежный вес пробы; в) величиной допустимой или заданной погрешности сокращения: чем больше эта погрешность, тем меньше надежный вес пробы.

Кроме того, на величину надежного веса проб влияют содержание исследуемого компонента в наиболее ценном минерале пробы, размер частиц (в частности, размер вкрапленности) и удельный вес этого минерала, среднее содержание исследуемого компонента в пробе и некоторые другие факторы.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: