返回
化验检测
萤石矿石分析与试验
2017-08-021689
       1、化学样品的采集、加工及化验分析

(1)化学样品的采集

① 凡揭露矿体的探矿工程均应对矿体分段连续取样。采样和加工质量要求按原国家地质总局《金属非金属矿产地质普查勘探采样规定及方法》执行。

②槽探、井探、坑探工程中,采用刻槽法取样。样槽断面规格为5 cm×3 cm~10 cm×5cm;钻孔矿心一般清洗后沿长轴尽可能采用金刚石刀具锯取一半作为分析样品。对光学萤石采样应以不损坏晶体为原则。

③样品长度视矿石类型、品级和结构构造等具体情况合理确定,一般长1 m~2 m。萤石可适当减至0.7m。钻孔不同回次岩心直径有差异时应分别采取。

(2)化学样的加工

①样品加工按照碾碎、过筛、拌匀和缩分四个工序。样品的加工缩分按Q=Kd2公式进行,K值一般采用0.1,分析样品的粒径一般一160目~200目。

②如果加工机械化程度高,可将样品一次破碎至1 mm,再行缩分细碎。

③碎样全过程中样品累计损失率不得大于5%,缩分误差不得大于3%。

(3)样品的化验分析

①基本分析是为了查明矿石中主要有用有害组分的含量,分析项目为CaF2。当矿石中其他有用组分达到工业要求时,也应列入基本分析项目。

②组合分析是为了系统了解矿石中可综合回收利用伴生有用或有害组分的含量。一般按同一矿体、块段、工程、矿石类型、品级由相邻的基本分析样的副样组合而成,分析项目可根据光谱全分析、化学全分析结果确定。

③矿石全分析,包括光谱全分析和化学全分析,用以全面了解各种矿石类型中各种化学成分的含量。每种矿石类型的化学全分析样可作1件~2件,分析项目一般根据光谱分析结果确定。样品由同一矿石类型有代表性的基本分析副样组合或单独采取。

④化学分析质量:样品测试分析应由国家或省级认证的有资质的化验单位承担。基本分析和组合分析结果,必须分期、分批及时进行内部和外部检查,其数量分别为原分析样品总数的5%~10 %和3 %~5%。在勘探阶段,小型矿床外检样不少于30个。

⑤化学分析工作质量应严格按DZ/T0130((地质矿产实验室测试质量管理规范)执行。

2、矿石选矿试验样品的采集与试验

(1) 当不同类型、品级的矿石需要且可能分采时,应按矿石类型、品级分别采样。若不利于分采,则采混合样。所采样品在矿石类型、品级、物质组分、结构构造和空间分布应有充分的代表性。按可能使用的采矿方法在样品中混入一定比例的夹石、围岩,使样品和所代表的矿石类型的平均品位近似。萤石块矿手选试验要点参见4。

(2)样品质量和其他技术要求,按国家地质总局1977年颁发的《金属非金属矿产地质普查勘探采样规定及方法》要求,并与实验和设计单位商定。

3、岩矿石物理技术性能测试样品的采集与试验

(1)体积质量(体重)样

    应按矿石类型和品级分别采取并注意空间分布的代表性,详查、勘探阶段小体积质量(体重)样不少于30件。致密块状矿石可只采集小体积质量(体重)样。松散矿石应采集大体积质量(体重)样,数量不得小于2个~3个。裂隙较发育的块状矿石除采集小体积质量(体重)样外,详查、勘探阶段还应采集1件~2件大体积质量(体重)样对体积质量(体重)值进行校正,一般规格不小于0.125m3

测定小体积质量(体重)样要同时测定主元素的含量和湿度,研究体积质量(体重)和品位的相关程度。测定大体积质量(体重)样时,还应测定矿石块度、松散系数、安息角等。

(2)岩矿石物理力学试验样

在矿体、顶底板围岩和较厚的夹层采取岩、矿石物理力学试验样,测定其抗压、抗拉、抗剪强度。坑采矿床应对主要井巷通过的岩组(层)采样,露采矿床应在边坡地段按岩组(层)系统采样。样品要有代表性,主要布置在第一开采水平或首期开采地段。

4、萤石块矿手选试验要求

(1)样品的采集

①萤石矿石类型、结构、构造特点和CaF2含量对手选性能影响很大。例如,具有晶粒结构的块状、条带状,乃至角砾状的石英一萤石型矿石,一般具有较好的手选性能,原矿品位越富,手选指标越好;浸染状、“混熔”状的石英一萤石型矿石,即使原矿品位相对较高,手选性能一般也较差。因此,手选试样的采取必须在摸清矿石分布特点的基础上,做好设计,确定样品数目及代表范围,合理布置采样地点。当矿石类型单一,分布均匀,采1个~2个样品即可,反之,应适当增加样品数量。样品要有充分的代表性。

②采样方法在地表一般用爆破法,坑道中宜用全巷法。应尽量多点采样。样品质量(重量)根据采样点的多少,从数百千克至2t~3t不等。各采样点质量(重量)一般不小于300kg。

当矿床勘查手段以钻探为主,深部无坑道控制时,应对矿石特征全面对比分析,充分论述地表样品所能代表的深度范围。

(2)加工分选

手选的目的在于剔除原矿中的夹石、贫矿及有害杂质,提高矿石纯度。样品加工分选试验,一般在勘查矿区现场进行。

手选试验一般需经破碎、水洗、粒度分级、手工分选和产品鉴定等程序。

一般流程如下图所示。

有关问题说明如下:

①粒度分级:据冶金用萤石块度要求,对小于6 mm的碎屑需事先筛除。为便于手工分选,可参考如下粒度区间,适当分级。如6~25、25~50、50~100、100~200、200~350(mm)等等。

②手工分选是确定矿石手选性能的重要环节,手选时的精矿品级划分主要依靠目视判别能力,因此,参加试验人员事先要作一定的准备训练。分选时根据原矿品位,矿石结构构造和各粒级矿石品级分离情况,结合冶金级萤石七个品级要求,适当加大品级差距,划2个~3个试验分选级别。例如,可将l~2级品合并为一个试验级别,分选CaF2质量分数大于90%的产品;又如,将2~3级品合并分选CaF2质量分数85%~95%的产品等等。

③样品应充分水洗(冲洗),清除表面尘土,便于识别分选。

④产品鉴定手选精矿品级是否符合预定指标,尚需取样化验。精矿取样分粒级、品级用攫取法、四分法或其他方法取样,分析有益有害元素含量。

⑤各级手选尾矿又是浮选的入选原矿,应同样取样分析。对手选抛弃的废石,也应适当取样,了解主要成分的含量。并确定干燥精矿、尾矿和废石的质量(重量)。

图片1

图5-1 萤石矿手选流程示意图

(粒度分级仅供参考)

(3)试验成果

试验资料要系统整理,分别计算各粒级、各品级精矿以及总精矿的产率、CaF2回收率、CaF2品位和有害杂质含量。计算各级手选尾矿和总尾矿的CaF2品位和杂质含量。

粒级小于6mm碎屑矿的进一步选矿试验研究,根据需要决定是否进行,一般可直接合并到总尾矿中。

在地质勘查报告中,以总精矿指标为主要依据(已经开采的矿区要充分搜集利用手选生产资料),对矿石手选性能做出评价。如果矿床不同部位手选性能差异较大,应分块(段)论述。

手选试验的采样、分选和试验结果应写成专题总结,与浮选试验结果一并作为勘查报告附件提交。

5、中子活化测井原位测定氟化钙含量方法简介

中子活化测井是在井中原位测定矿(岩)石物质成分及其含量的有效方法之一。对于性脆、易碎、不易采心的萤石矿床,在钻探中出现的矿心采取率低,钻孔偏斜引起的矿层定位不准,矿体产生位移,漏矿或岩矿心颠倒混乱等现象,中子活化测井便可比较完满的解决钻探工作之不足,提供真实可靠的定位、定量数据,以确保地质工作的质量。

(1)基本原理

用中子源照射萤石矿,使萤石(CaF2)产生(η、α),生成放射性同位素16N,测定16N的伽马射线强度,就可以算出CaF2的含量。

自然界几种元素的中子活化反应参数如表5—107。

表5—107                自然界几种元素中子活化反应参数表

       

由上表可知,在测定19F含量时,会受到自然界160和15N产生16N的干扰,但是由于现用的镅一铍中子源发射的中子平均能量为(4~5)MeV(百万电子伏),大于10MeV的中子数很少,而16O通过(η·ρ)反应产生16N所需的中子能域需要10.2MeV,故16O反应甚微。而15N通过(η·α)反应虽然也可产生16N,但因15N的丰度只有0.35%,故这种干扰也可忽略不计。

中子活化测井计算含量采用比较法计算,其公式为WX=360截图20170802150909897,通过比较标准样(I)和待测样(IX)的放射性活度,根据CaF2标准样含量(W)即可算出待测样的氟化钙含量(WX)。

(2)技术指标

①测量灵敏度:CaF2 含量≥5%。

②划分矿层厚度:精确划分≥O.5 m的矿层。

③重复测量相对误差:见表5—108。

表5—108                     重复测定相对误差表

       

④测井速度:可选范围为(300~750)m/h。

(3)特点及效果

①CaF2反应明显、单解、干扰小。

②高能伽马射线影响范围大,且是原位测,故所测CaF2含量值代表性强。

③能通过连续测井,测量效率高。

④使用仪器设备较简单,便于野外推广使用。

  • 同类技术