Обработка проб
Обработка проб осуществляется с целью получения в определенном физико-механическом состоянии необходимой массы минерального вещества, пригодного для лабораторных и технологических испытаний. При химическом и геохимическом видах опробования в процессе обработки проб получают навеску для анализа, представляющую собой тонко измельченный порошок (с диаметром частиц <0,1 мм) массой от первых граммов (для спектрального анализа) до н • 100 г. Начальная масса пробы обычно в несколько раз превосходит массу навески, а размер слагающих ее частиц на 2—3 порядка выше. Поэтому процесс обработки включает последовательные операции дробления и измельчения, грохочения и просеивания, перемешивания и сокращения, составляющие стадию. Содержание в навеске компонентов, подлежащих аналитическом}' определению, должно соответствовать их содержанию в исходной пробе и в ее сокращенной массе на любой стадии обработки.
Обработка проб ведется преимущественно в три стадии (рис. 4.14). На первой стадии материал пробы подвергается крупному дроблению (до 10 мм). Для этого используют лабораторные щековые дробилки типов 58-ДР и 40-ДР. На второй стадии проводят мелкое измельчение.
Рис. 4.14. Схема обработки проб:
- 1 — исходная проба; 2 — крупное измельчение на щековой дробилке; 3 — поверочное грохочение на грохотах или ситах; 4 — перемешивание; 5 — сокращение; 6 — измельчение на валковой дробилке; 7 — истирание пробы до 0,07 мм;
- 8 — лабораторная проба; 9 — дубликат пробы;
I, II, III — стадии обработки
В завершающую стадию осуществляют тонкое измельчение (истирание) до 0,07 мм (в случае большой массы пробы — на дисковом истирателе типа 60-ДР, а при массе пробы до 50 г — на вибрационном истирателе типа 75-БДР- 4). Для истирания проб используют также стержневые или шаровые мельницы и механический истиратель СМБ.
При грохочении и просеивании происходит разделение частиц пробы по классам крупности. Перед дроблением и измельчением, чтобы не дробить лишнего, проводят вспомогательное грохочение: отделяют более мелкие классы, используя для этого соответствующие грохоты и сита. После этих операций производят контрольное грохочение и просеивание. Частицы, не прошедшие через контрольное сито, возвращаются на повторную операцию. Разделение частиц по крупности осуществляется на ручных или лабораторных механических грохотах (например, типа 138-Гр) и ситовых анализаторах (типа 71б-Гр).
Истертый материал пробы грохочению и просеиванию не подлежит, так как наличие значительной доли пылеватых частиц делает этот процесс в воздушной среде практически неосуществимым. Конструкции щековых и валковых дробилок, исгирателей, грохотов и ситовых анализаторов разработаны в институте Механбор.
Оптимальные соотношения массы пробы (Q), до которой она может быть сокращена, и размеров ее наиболее крупных частиц (d) на начало каждой стадии рассчитывают по формуле Ричардса-Чечотта:
где коэффициент k зависит от характера распределения полезного компонента в массе пробы. Он принимается по аналогии или определяется экспериментальным путем. Его значения при равномерном распределении — 0,1—0,2, неравномерном — 0,3—0,4, весьма неравномерном — 0,5—1,0.
Определив надежную массу пробы по этой формуле, проводим ее сокращение, предварительно подвергнув пробу перемешиванию. Перемешивание большеобъемной пробы осуществляют путем перелопачивания ее материала на твердой и гладкой горизонтальной площадке. Смешивание пробы небольшой массы выполняют способом кольца и конуса. Сокращение пробы производят квартованием или на желобковом (струйчатом) делителе. При последнем квартовании две противоположные доли пробы объединяют в пробу для анализа, остальные две образуют дубликат, подлежащий хранению.
Из дубликатов индивидуальных (рядовых) проб, входящих в контур отдельных тел природных типов промышленных сортов минерального сырья, составляются групповые пробы. Массы отбираемого материала должны быть пропорциональны длинам проб. Сокращенная минеральная масса пробы может быть использована для формирования технологической пробы.
