选矿试验样品采取步骤和内容

选矿试验研究用矿样的采取，是项很繁重细致的工作。它通常是由建设单位负责组织，地质、选矿试验研究、设计单位参加，共同研究进行。试验研究、设计单位提出技术要求，地质部门负责编制采样设计。

取样前，必须对矿床、矿体产状以及矿石的矿物组成、结构、构造、嵌布粒度、化学组成、有益和有害元素赋存状态、矿石物理技术特性、开采方法、采矿计划及技术要求等，都要基本清楚。在此基础上，才能制定出合理的采样方案，得到具有充分代表性的矿样。为此，应对矿石运进矿仓前的全过程进行周密的调查研究，从而找出影响矿样代表性的各种因素，以便在取样过程中逐个予以解决。

影响矿样代表性的因素很多，一般可概括为地质和开采两大类因素。

一、地质因素

取样时,首先考虑的是矿体本身的变化,即整个矿体的稳定程度。实际上完全均一的矿体是很少的。绝大多数矿体在矿石类型、结构、构造、矿物组成、粒度特性、有益和有害组分赋存状态、平均品位等方面，在空间的各个部位均是变化不定的。采样前，需要根据矿体这些特征，将矿石划分为不同的类型。求出不同矿石类型在整个矿量中所占的比例。按此比例采取的各种类型矿石混合样，就具有了整个矿体的代表性。至于采样点的多少，则视矿体的稳定程度而定。以铁矿为例，海相沉积的矿石性质比较稳定，取样地段和取样数量均可大为减少;矽卡岩型铁矿石由于性质多变，采样地段和取样数量均要有很大的增加。同时还要知道，不是任何矿床按矿石类型比例取一混合矿样就能满足要求。比如一些有色金属矿床，原生的硫化矿石次生的氧化矿石，分选性质差别很大，这样就必须分别采样。其他矿床也有类似情况。像鞍山式铁矿中的磁铁矿和赤铁矿，也需要分别采样。总之，采样时，要充分顾及到矿体的地质特点及其分选工艺性质。

二、开采因素

由于开采方法的不同，除了使原有因素复杂化外，又增加了一些新因素。例如开采时，与矿体接触的围岩和矿体内的夹石必然要混入到采出的矿石中。一般露天开采围岩混入量为5%~10%;地下开采的围岩混入量为10%~20%，个别甚至可达25%~30%，细脉状矿体混入量更大。因此，采样时就要把围岩和夹石含量按比例混入到矿样中。要是开采是按矿石类型分别进行，则要按矿石类型分别取样。另外不同的采矿方法，使采出的矿石粒度组成及其他性质，如密度、容重、湿度、机械强度、含泥量等均有所差别,取样时也要估计到这些。总之，这部分工作要与采矿人员密切配合，根据他们的采矿设计予以合理考虑。

上述因素中，主要是地质因素。各类型矿石在全矿量中比例搞清了，取样就有了主动权，就可以知道应在哪些地段上取多少样，再加上开采因素和试验要求，基本就能保证所取样品的代表性。

有代表性的样品，一般具有以下几个基本特征：

1.代表该矿床主金属(或伴生有益组分)各品级储量;

2.代表该矿床各类型矿石的平均品位，其中包括高、中、低3种品位;

3.代表矿石的矿物组成及其化学成分;

4.代表围岩、夹层、脉石的种类、性质及含量;

5. 代表有用矿物粒度特征及矿石结构、构造特征。

如果对试样有特殊要求时，则要根据工作目的另行考虑。

样品的取样布置网络要全面考虑，在平面上，要照顾到全区情况适当布点;在剖面上，则要顾及到上、中、下各中段都有取样点。取样的数目，从提高试样代表性的角度来看，当然是愈多愈好。但过多也会造成浪费，因此要适宜。一般至少得有4个以上的采样点。关于样品的重量的确定，如果试样为G，则全矿区实际取样重量不得小于2G。一般试样重100~200kg，个别的可到1t。取样方法，要根据地质条件、矿石品位、取样点数及工作目的而定。常用的有爆破法、方格法、刻槽法、全巷剥层法等。

工艺矿物学研究用的矿块地质样，要是在现场采取，可在上述选矿试样的采样点上，按照矿石类型、结构、构造、工业品级的差别以及岩性和层位不同的顶底板围岩和夹石中采取。每种标本2~3块，规格不小于100mm×70mm。如果是在运回实验室的选矿样中抽取，首先就要用铁锹在水泥地面上将矿样充分拌匀、摊平，然后在其上等距离地均匀拣取矿块。利用这种方式获得的矿块手标本，即可对矿石物质组成进行比较全面系统的研究，提供工艺矿物学所能获取资料中的相当一部分。

另外，选矿试验用矿样数量一般很大。在正式进入可选性研究之前，不可少的都要经过筛分、破碎、混匀、缩分这样4道工序。破碎后的矿样粒度可到1~3mm。工艺矿物学研究，根据工作需要也常从这种细碎样中抽取适当数量的样品，经过清洗、筛分、团聚后，磨制成为可供镜下观测用的光(薄)片。

研究分选产品工艺矿物学性质的样品，是从选矿流程考查样品中抽取。不过按照缩分公式取得的产品矿样，不能直接用来进行工艺矿物学性质观测，还要经过脱泥和筛分。脱泥是为了清除细泥(主要是指5~10μm以下的微粒)。因为，当样品中的矿石颗粒附上矿泥后，矿物的真实分布状况将会部分或全部被掩盖。另外粘结在一起的泥团，不仅使观测者无从得到产品中矿石颗粒的实际粒度分布，同时，还会造成一系列其他方面的假象。矿泥的存在，轻者增大观测结果误差;严重时，可使观测资料根本无法使用。常用的脱泥办法是湿式筛分。它是将盛有物料的细筛(400目或325目)，刚好浸没于盛水容器的水面下，用细水流冲洗，使筛上细泥流过筛孔落入容器中。筛上产品倒人瓷盆用烘箱烘干，然后用套筛进行筛分。筛分的目的，一方面是为了便于在显微镜(特别是立体显微镜)下观测，另一方面也是为了减少观测误差和有利于资料的数据处理。

从分选试验或选矿产品中抽取样品时，有个取样重量的问题，过多不但样品采制困难，研究时也很不方便，过少又无法保证矿物试样的代表性。

试样最小重量，主要与物料中矿石最大粒度、矿物嵌布特征、矿石品位有关。通常可用下式计算：G=Kdt

式中 G———试样的最小重量，㎏;

d———试样中颗粒的最大粒径，㎜;

K，t———分别为因数和指数。

因数K与有用组分的含量、颗粒大小和浸染均匀程度有关。而指数t与矿物连生体和颗粒的硬度、韧性、脆性和裂隙度等有关。

K和t值可通过试验确定。但一般是按已有的经验选定。表1为我国实际取样中K和t的经验值。

既然t的取值一般定为2，因而可以只考虑矿石浸染均匀程度而选定K值。而矿石浸染程度一般也只是根据肉眼及放大镜作粗略估计。所以实际工作中，一般是按表2所列数值选定样品重量。

从上述粒度与试样最小重量的关系中可以看出，要得到重量较小的代表性样品，对试样必须要进行混匀和缩分。

表1 几种矿石的K及t值

表2 各类矿石样品的最小重量(kg)

混匀：是缩分前极重要的作业。只有被充分拌匀的试样才能开始缩分。常用的方法有以下4种。(1)铁锹拌匀法：即先用铁锹将试样堆成锥形的矿堆。然后在附近立一小木柱为中心，逐锹将试样轻轻撒于该木柱轴心，另行堆成新的圆锥。大量试样通过这种反复堆锥的作法，即可混匀。(2)环锥法：用铁锹将圆锥形堆变成大圆环，尔后再把圆环两边的试样堆成圆锥，反复数次，即可实现大量试样的混匀。(3)滚移法：细粒且量不多的试样可用此法混匀。将要混匀的试样置于橡皮布或油布上，提起油布的对角，使其中的试样来回翻滚。每翻滚1次调换1次油布的对角。经过5~6次的翻滚，就能使样品充分混匀。(4)槽型分样器法：少量细粒或粉砂矿试样，通过槽型分样器进行2等分，亦可达到混匀的目的。

缩分:常用堆锥四分法或网格法进行。前者将规则的圆锥压平成圆盘。再以十字板分格为4份;以对角二分作为缩分出的试样。网格法是将试样混匀薄薄地平铺于油布或橡皮布上，然后划分成小方格。用平底小铲逐格取样。有时亦可用槽型分样器进行二分。 

上述各点，是工艺矿物学对样品的总体原则要求。除此之外，由于研究目的和考查对象不同，对样品代表性要求的侧重点并不一样。因而，保证样品代表性的具体作法也就有了差别。同时，为了能够顺利地进行观测，对采集来的样品相应还要做一些必要的加工处理。只有这样，才能保证研究用样品的充分代表性。从而使矿石的工艺矿物学性质资料的可靠性，在第1阶段获得足够的物质保证。