矿石可选性研究电子课件

2022/12/312.1.1采样要求㈠试样代表性要求（数质量要求）研究或试验的内容不同，对试样的要求也不同。所取试样必须具有充分的代表性，对选矿样而言须具备两个基本点方面的要求：⑴试样质量要求①试样的性质应与研究的矿体基本一致。②采样方案应符合矿山生产时的实际情况。③要注意到不同性质的试验对试样的不同要求2022/12/292.1.1采样要求㈠试样代表性要求（2022/12/312.1.1采样要求⑵试样重量要求（数量要求）矿石可选性研究用试样重量取决于四个方面：Ⅰ入选粒度；Ⅱ试验设备规格；Ⅲ选矿方法；Ⅳ试验工作量（矿石性质的复杂程度以及研究人员的经验与水平）②各选矿方法矿量的确定2022/12/292.1.1采样要求⑵试样重量要求（数2022/12/312.1.2采样设计㈠采样设计必须具备的资料⑴地质勘探资料矿体形态、走向分布、矿石结构构造、矿物嵌布粒度特征、赋存状态。⑵采矿资料各种类型和品级的矿石在不同开采时期的出矿比例；各类型各品级矿石分采的可能性；废石的混入率等。2022/12/292.1.2采样设计㈠采样设计必须具备2022/12/312.1.2采样设计㈡采样设计任务选择和布置采样点，进行配样计算，并据此分配各个采样点的采样量。采样点：每个化学分析单样所代表的区段即为采样点。（所取试样划分为许多小的区域，每个小区域组成一个化学分析单样称“样品”。）各类型各品级矿石分采的可能性；废石的混入率等。2022/12/292.1.2采样设计㈡采样设计任务2022/12/312.1.2采样设计㈡采样设计任务选择和布置采样点，进行配样计算，并据此分配各个采样点的采样量。采样点：每个化学分析单样所代表的区段即为采样点。（所取试样划分为许多小的区域，每个小区域组成一个化学分析单样称“样品”。）各类型各品级矿石分采的可能性；废石的混入率等。2022/12/292.1.2采样设计㈡采样设计任务2022/12/312.1.2采样设计㈢采样点的布置原则：在分析研究矿床地质资料的基础上，要使矿样具有充分代表性。依据:⑴应取能充分代表所研究部分的矿石特性而原有勘探工程质量又较好的地点作为采样点，但也要照顾施工运输条件。⑵应充分利用原有的勘探工程采样，避免专门的开凿采样工程。⑶选择矿石工业品级和自然类型最多，最完全的勘探工程作为采样工程，这样可在较少的采样工程内布置较多数量的采样点，减少采样工程量。⑷采样点应大致均匀分布在矿体的各部分，不能过于集中。⑸照顾施工条件下，取样点的数目应尽可能多一些。一个工业品级或自然类型的试样，采样点不能少于3~5个。2022/12/292.1.2采样设计㈢采样点的布置2022/12/312.1.2采样设计㈣配样计算⑴以为什么要有混合样→⑵混合试样的要求→⑶混合样的配样计算就⑴以为什么要有混合样：以混合样进行试验，要确定不同类型样是否可采取同一原则流程，作为矿山产品方案和选厂设计方案的依据。就⑵混合试样的要求：将各类型样配成混合样时，组合试样中各工业品级和自然类型矿石的比例应与矿山生产时的出矿比例基本一致；矿山开拓方案未定时，可按储量比例配矿。就⑶混合样的配样计算：按所要求的配样比例计算和分配各类型样的采样数量。2022/12/292.1.2采样设计㈣配样计算2022/12/312.1.2采样设计就取样点1类型（品级）1…

取样点k

混合样……

取样点1类型（品级）n…

取样点k2022/12/292.1.2采样设计就2022/12/312.1.2采样设计那么各类型（品级）样如何计算呢？⑴各类型样品的计算

Qi＝2Q·Ti/T

式中：Qi——第i个类型（品级）样矿石取样重量；

Q——所取混合样重量；Ti——第i个类型（品级）样矿石储量；T——矿石总储量；2——备样。2022/12/292.1.2采样设计那么各类型（品级）样2022/12/312.1.2采样设计⑵每个取样点试样重量的计算[每种类型（品级）矿石的各取样点的取样量计算以类型(品级)i各取样点为例说明：

qj＝Qi·rj

式中：Qi——第i个类型(品级)样矿石取样重量；

qj——类型(品级)i中第j个取样点的取样重量；rj——各品位区间试样长度占总样品长度的百分比。2022/12/292.1.2采样设计⑵每个取样点试样2022/12/312.1.2采样设计

[例]假设有一个矿山，总储量为100万吨，类型1的储量10万吨，所要取矿样量500kg，则Q1＝2×500×10÷100＝100kg.

又假设类型1矿石穿脉打坑，刻槽100m，每隔5m取一个化学分析单样，化验结果表明有用组分特征如下：2022/12/292.1.2采样设计[例]假设有一2022/12/312.1.2采样设计品位0.2~0.4%3个15m15%品位0.4~0.6%5个25m25%品位0.6~0.8%5个25m25%品位大于0.8%7个35m35%

样槽长各样槽长占总长百分率则：q0.2~0.4%＝15%×100＝15kg；q0.4~0.6%＝25%×100＝25kg；q0.6~0.8%＝25%×100＝25kg；Q大于0.8%＝35%×100＝35kg.2022/12/292.1.2采样设计品位0.2~2022/12/312.1.2采样设计※检验※所采试样的平均品位不可能与矿山地质评为完全吻合，必须进行校正：⑴品位如果采样平均品位高于矿山地质品位，则需配入低品位矿；如果采样平均品位低于矿山地质品位，则需配入高品位矿。⑵特别注意不要改变矿石的赋存状态及性质（如氧化率、可溶性等）。2022/12/292.1.2采样设计※检验※2022/12/312.1.3采样方法方法有：刻槽法、剥层法、爆破法以及钻孔岩心劈取法等。㈠刻槽法→沿矿体矿石性质变化最大的方向按一定的比例进行刻槽。适用于：矿体暴露面小，取样点多的情况。㈡剥层法→在矿体的露头表面整个剥下一层（10~20cm）矿石碎屑作为试样。特点：范围大，效率低。适用于：贵金属、稀有金属及分布不均匀矿体和薄矿体取样。㈢爆破法→在穿脉巷道的两壁或顶板上，按预定的规格打眼放炮，将爆破下来的矿石的全部或部分作为样品。适用于：采样量大，矿石品位分布不均匀的情况，多为工业试验样。㈣钻孔岩心劈取法→将地质部门的岩心钻的钻孔岩心中劈取的1/2或1/4作为样品原则：所取岩心应穿过矿体全部厚度，并沿中心线劈取。适用于：采样量小的实验室取样。2022/12/292.1.3采样方法方法有：刻槽法、剥层2022/12/312.1.3采样方法※采样施工注意事项※①坑道采样时，应事先清理工作场地，并检查采样工作面矿体有无风化现象，有风化壳时应剥去，易氧化的矿石避免在探槽或老窿中采样。②在采样加工、运输过程中，要注意样品的散失和污染，特别要防止油质污染；对易氧化变质的矿石，要注意水浸和雨淋。③不能将不同类型样混合在一起。不同采样点采出的试样，应分装分运，包装要结实，不漏不潮，每个试样箱内外都要有取样说明。④在未采过化学分析试样的专门工程中采取选矿试样时，要先采取化学分析样；在已采过化学分析样的原有勘探工程中采样时，也要先将采得的样品在当地化验，以检验样品是否符合采样设计要求。⑤采取选矿试样的同时，还是按矿石类型各取一套有代表性的矿石和围岩鉴定标本，与选矿样同时交试验单位。⑥地质、采矿部门尚需采取物理、机械性质试样时，可同时采取。2022/12/292.1.3采样方法※采样施工注意事项※2022/12/312.2.1静置料堆的取样静置料堆分块状料堆[矿石堆（贮矿堆）或废石堆]与细磨料堆（老尾矿坝、中矿料堆）。㈠块状料堆的取样因料堆是在生产过程中逐渐堆积起来的，沿料堆的长、宽、深物料的性质都是变化的，再因块度大，不便掘取，因此取样较烦。取样方法有：⑴舀取法→在料堆表面一定地点挖坑舀取样品。⑵探井法→在料堆上一定地点挖掘浅井，然后从挖掘出来的物料中缩取一部分作为试样。优点：全厚取样。缺点：①工程量大；②由于取样点数目不能很多，因而沿长度方向和宽度方向的代表性不及舀取法2022/12/292.2.1静置料堆的取样2022/12/312.2.1静置料堆的取样

※经验※①当物料性质沿高度变化很大时，因用舀取法精度小，一般用探井法。②当物料性质沿长度变化很大时（沿长度堆积），通过布点可保证其代表性。2022/12/292.2.1静置料堆的取样※经验※2022/12/312.2.1静置料堆的取样

㈡细磨料堆的取样（老尾矿坝的取样）取样方法：钻孔取样（机械钻、人工钻）。取样精确度取决于取样网的密度。原则：沿整个尾矿场表面均匀布点，然后沿全深钻孔取样；若待处理的老尾矿数量较大则先在近期要处理的地点取样。2022/12/292.2.1静置料堆的取样㈡细磨2022/12/312.2.2流动物料的取样流动物料——运输过程中的物料，包括矿车运输的原矿，胶带运输机、给矿机、溜槽中的料流，其它运输机械上的料流以及流动中的矿浆。取样方法：横向截流法——每隔一定事件，垂直于料流运动方向，截取少量物料作为样品，然后将一定时间内截取的许多小份单样累积起来作为总样。其取样精度取决于料流组成的变化程度和取样频率。2022/12/292.2.2流动物料的取样2022/12/312.2.2流动物料的取样横向截流法具体分为：①抽车取样→当原矿用小矿车运输时，可采用每隔5车、10车或20车抽一车。其精度取决于采场采出的矿石本身是否具有代表性、试样量及间隔大小。优缺点：因抽车法所取矿样要缩分，其工作量较大，但能保持矿山采出矿石的原始粒度。②运输带上取样做法：用一定长度的刮板每隔15~30min，在垂直于料流运动方向，沿料层全宽全厚均匀刮取一份物料作为样品，然后将各样品累积起来作为总样。取样总时间：一个班至几个班。2022/12/292.2.2流动物料的取样横向截流法具2022/12/312.2.3矿浆取样㈠取样方法取样方法：分人工截取和机械截取。人工截取→工具：取样壶、取样勺。见书P14图2-2。按流向分断流截取法和顺流截取法。断流截取法（人工取样原理）→经过一定的时间间隔，周期地截取整个矿浆流断面的物料作为试样。顺流截取法（机械取样原理）→将矿浆沿主流分成若干个连续的支流，然后将其中的一个或几个相互交错的支流取为试样。此法适用于横断面分布均匀，所截试样量大的情况。2022/12/292.2.3矿浆取样㈠取样方法2022/12/312.2.3矿浆取样㈡矿浆取样时注意事项矿浆取样尤其是断流截取时要注意以下事项：①取样点应在矿浆转运处，如溢流堰口、溜槽口、管道口，并保证全宽全厚取样；②取样勺的长度方向顺着料流，垂直于料流取样；③不要将矿样溢出；④不要久放（因矿样易氧化、表面会变质）。2022/12/292.2.3矿浆取样㈡矿浆取样时注意2022/12/312.2.3矿浆取样㈢影响矿浆取样精度的因素影响矿浆取样精度的因素有：①物料的特性；②截取频率；③物料组成的均匀程度。2022/12/292.2.3矿浆取样㈢影响矿浆取样精2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础取样是一随机过程，取样误差越小，说明取样样品代表性越好。由取样过程可知，待取的散粒物料的组成和性质常随空间（对料堆）和时间（对料流）而变化，因而为获得能代表其平均组成和性质的试样，须从多点（对料堆）或反复多次（对料流）地采集单样，再将多个单样组合成总样。显然，总样的代表性不仅于单样的代表性有关，而且于单样个数有关。从取样过程（随机过程）及取样的过程属性（单样与总样）来看，极符合统计学的基本知识，因此我们可借助统计学的基本理论来对此进行分析。2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础设用E表示度量待取物料某一特征（如品位、粒度等）的指标，第i个单样的测定值Ei表示，i=1,2,3…,N。这一指标就是一种随机变量并服从正态分布，它的全部可能值将构成随机变量的总体（母体），总体平均值就是该物料特征的数学期望。样本平均值是总体平均值（数学期望）的估计值，亦可记为。

2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础对的计算：①当各个单样质量相等时，则=(算术平均值)；②当各个单样质量不等时，则应取加权平均值：=

式中表示第i个单样的质量。很显然，各单样的质量大小应与它所代表的那部分原始物料的质量大小相对应。讨论：当N→∞，则==（显然，这种情况是不可能的。）

2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础对2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础熟悉几个概念：考察各个单样测定值对总样平均值的偏差称为离差：=－离差平方的均值称方差：==－方差根值称标准差：==2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础熟悉几2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础方差或标准差表示随机变量的分散程度（波动程度——刻划子样分散特征），它们同数学期望（母体均值——刻划子样的位置特征）一起是说明随机变量分布特征的参数。由于是难以计算的，因此与也是用样本方差与样本标准差来估计，即：====2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础方差2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础尽量减少误差的来源，如制样误差中尽量减少制样过程中的污染，使样品更均匀，但有些误差不可避免，如单样采取误差，因物料性质波动是随机的，随机误差不可避免，但可通过统计学理论进行推断，并可借助这些理论来减少上述随机误差的影响。2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础

※取样数目及时间间隔的确定※㈠依据：误差理论㈡公式：①固体物料

n=②流动物料的最长时间间隔

τ=式中：n——最小试样数目（如运矿小车，从中取最小数）；

Δ——元素的化学分析误差；t——几率系数（可查）；S——方差；τ——流动物料的最长时间间隔，分钟；T——取样总时间，小时。2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础※取2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础[例]某选厂从120袋钨精矿中取出24袋样，它的Δ≤0.5，几率取95.45%时，t=2，=64.49，∑(Ei－)2=17.852。求取24袋小样是否满足取样标准？[解]:∵n===12.39＜24∴取24袋满足取样标准。2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础[例2022/12/312.4试样最小必需量的确定定义：为保证一定粒度散粒物料试样代表性所必需取用的最小试样量。用于确定试样最小必需量的公式有二个：一是经验公式，另一个是纪氏取样模型。2022/12/292.4试样最小必需量的确定2022/12/312.4.1经验公式公式：MS=k·dα式中：MS——试样最小质量，kg；

k——经验系数，与矿石性质有关；

d——试样中最大块的粒度，mm；

α——表示MS同d之间函数关系特征的参数，理论上α=3，实际取值范围1~3，选矿工艺上最常用α=22022/12/292.4.1经验公式公式：MS=k·2022/12/312.4.1经验公式决定k值大小的因素有：①矿石中有用矿物分布的均匀程度，分布愈不均匀，k值愈大；②矿石中有用矿物颗粒的嵌布粒度，嵌布粒度越粗，k值越大；③矿石中有用矿物含量愈高，k值愈大；④矿石中有用矿物密度愈大，k值愈大；⑤试样品位允许愈小，k值愈大。2022/12/292.4.1经验公式决定k值大小的因2022/12/312.4.1经验公式具体矿产的k值，可通过类比法或实验法确定：①类比法→与已知k值的同类矿床对比。如铁锰矿石，k=0.1~0.2；W、Sn、Cu、Pb、Zn、Mo等矿石，k=0.1~0.5；金矿石，k=0.2~1.0；与d金有关：当d金＜0.1mm，k=0.1；当d金=0.1~0.6mm，k=0.4；当d金＞0.6mm，k=0.8~1.0。2022/12/292.4.1经验公式具体矿产的k值2022/12/312.4.1经验公式②实验法a不同质量法——取几份具有统一最大粒度的平行试样，缩分至不同质量，比较其品位，选择误差尚再允许范围内的最小质量，按k=MS/d2算出k值。b不同粒度法——取几份平行试样，破碎至不同粒度后缩分至同一质量，对比其误差，找出允许的最大粒度，按k=MS/d2算出k值。2022/12/292.4.1经验公式②实验法2022/12/312.4.1经验公式[例]试样1(10kg)(α1)d=5mm(α)(5kg)(α2)

试样2(2.5kg)(α3)(10kg)(1.25kg)(α4)

…假设α1≈α2≈α3≈α，而α4≠α，则其最小重量（质量）为2.5kg，由此

k=MS/d2=0.1。2022/12/292.4.1经验公式[例]2022/12/312.4.1经验公式[例]Q1、αQ2、αQ3、α

碎至－3mm缩分碎至－2mm缩分碎至－1mm缩分

1kg1kg1kg1kg1kg1kgα1α2α3假设α2≈α3≈α，而α1≠α，则选定的粒度为2mm，由此

k=MS/d2=0.25。2022/12/292.4.1经验公式[例]2022/12/31

2.4.2纪氏取样模型

经验公式MS=k·d2未考虑缩分后的影响及物料粒级的影响，而纪氏取样模型则考虑更为周全。㈠纪氏取样模型的基本依据：认为物料性质波动引起的误差是唯一不可避免的误差，称为“基本取样误差”，即可通过估计该误差来确定试样最小重量。即对某一性质的矿石总体，先估计其（取样标准误差）→P（最小质量）→代表性㈡试样最小质量的确定（总体）假设某一物料是由单个颗粒或碎块组成的，但每个颗粒都是不均匀的，会产生取样误差，先设每个单颗粒的特征值可用两个参数说明：①含量（品位αi）；②质量Mi。则总体L的平均标志含量αL可由下式表示：αL=2022/12/29

2.4.2纪氏取样模型

经验公2022/12/31

2.4.2纪氏取样模型

从总体中取出的总样S的标志含量为αS，αS的基本误差取决于物料性质的不均匀性和取样概率P，如用αS的相对标准误差,表示取样基本误差==式中：αL、αS——总体和样品的标志含量；αi——第i个单颗粒Fi的标志含量；Mi——第i个单颗粒Fi的质量；

i=1，2，3，…NFP——单颗粒的取样概率，P=MS/ML

；ML、MS——总体和样品的质量，NF——物料中单颗粒总数。2022/12/29

2.4.2纪氏取样模型

从总2022/12/31

2.4.2纪氏取样模型

现在的问题是若按每个颗粒去逐个计算的话非常麻烦，解决的办法是：将物料按粒级及比重分组，而后对组进行统计，即将某一粒级范围及某一比重范围的颗粒称为“平均颗粒”。用平均颗粒Fjk表示粒级j密度级k中的全部单颗粒，进行统计。则===式中：——平均颗粒Fjk的质量；——该级的总质量；——该级单颗粒颗数；——该级单颗粒的平均密度；Vj——粒级j中单颗粒的平均体积；dj——粒级j中单颗粒的平均直径；f

——形状系数，一般取0.5。（假设：同一粒级单颗粒体积相同，同一粒级同一密度级的单颗粒密度相同。）2022/12/29

2.4.2纪氏取样模型

现在的2022/12/31

2.4.2纪氏取样模型

这样：==简化：令Z=则=对Z的简化公式：Z=fglρ=C∴=2022/12/29

2.4.2纪氏取样模型

2022/12/312.4.2纪氏收样模型式中：C——纪氏取样系数，C=fglρ；——物料标称粒度，表示重量百分数为95%的颗粒小于此粒度。

f、g、l、ρ四系数的具体含义和取值见书P19表2-3。因此

=MS=

由此当缩减比ML/MS＞10时，

MS=MS=[例]书P20例2.3MS=2022/12/292.4.2纪氏收样模型式中：C—2022/12/312.5研究前试样的制备先介绍几个概念：①试样加工（制备）：将原始试样破碎，缩分成许多单份试样的工作。②试样缩分流程：试样破碎缩分等整个程序的流程。③试样种类：矿石组成特性研究样、选矿工艺试验样。2022/12/292.5研究前试样的制备先2022/12/312.5.1试样缩分流程的编制㈠来样后必需注意以下几个问题⑴本研究的试验方案，需哪些单份试样，其重量及粒度要求如何；⑵根据Q=kd2，算出具有代表性所必需的最小重量；⑶何时缩分出备样（为防止矿石氧化变质，一般在20~25mm时缩分出备样，原因有：①破碎后易氧化；②随试验的进行，方案可能会改变；③可减少工作量）。2022/12/292.5.1试样缩分流程的编制㈠来样2022/12/312.5.1试样缩分流程的编制㈡单份试样的粒度要求⑴物质组成研究样：主要包括以下样品。①岩矿鉴定：目的是了解矿石中矿物的嵌布和嵌连关系，其粒度与原始粒度相同。②显微分析、元素分析、物相分析、光谱分析、试金分析：在最终产品中缩取，一般是碎至1~3mm后缩取，然后再盘磨至小于0.1mm。（原因：测定时矿量少，根据Q=MS=kd2=0.2×0.12=0.002kg，即少量就具有代表性。）③化学分析样：一般小于200目（74~76um）。2022/12/292.5.1试样缩分流程的编制㈡单份2022/12/312.5.1试样缩分流程的编制⑵洗矿和预选样（手选、重介质样）：与原始粒度相同。⑶重选试验样：一般根据入选粒度确定，若入选粒度不能确定，根据有用矿物的嵌布粒度确定，如假设根据嵌布粒度其可能的入选粒度是10mm，就可制备10~0、5~0、2~0mm等几种粒度准备试验。⑷实验室浮选和磁选样：碎至实验室磨矿给矿粒度（1~3mm），但必需注意每次只能制备出一批单份试样，其余的须保持在较粗粒度。2022/12/292.5.1试样缩分流程的编制⑵洗矿2022/12/312.5.1试样缩分流程的编制㈢试样缩分流程的编制对于一种矿石，如已知k值，就可根据MS=kd2判断应如何缩分：①如MS＞4q，可缩分成原重量的1/4；②如MS＞2q，可缩分成原重量的1/2；③如MS＞q，可直接进行缩分；④如MS＜q，则试样无代表性，须先破碎后再缩分。2022/12/292.5.1试样缩分流程的编制㈢试样2022/12/312.5.1试样缩分流程的编制[例]见书P23 图2.3⑴MS=kd2=0.2×5002=500kg。而Q=2000kg，故可先直接缩分至原来的1/4后，用1/4样进行破碎制样。⑵物质组成研究样必须碎至2mm时才能缩取。图中粒度分析样小于2mm时才缩取，按MS=q=kd2=0.2×22=0.8kg＜2kg，光谱分析等必须磨细至0.1mm时才缩取（使之具有充分的代表性）。⑶在较粗粒度下就必须留出备样（流程中重介质样、手选样与原始粒度相同）。2022/12/292.5.1试样缩分流程的编制[例]2022/12/312.5.1试样缩分流程的编制⑷在确定入选粒度时须注意，根据物质组成研究嵌布粒度资料等知试样碎至12mm时有部分单体解离，则估计重选的最大入选粒度为6~12mm，因此须制备2份试样12~0、6~0进行试验，再制备一份2~0mm作浮选样，而不能从矿样中直接筛分出12~0、6~0、2~0mm作试样样。（Why？）⑸利用MS=kd2检验各选矿方法的试样是否具有代表性？如根据矿石性质，入选粒度小于12mm，故直接碎至12mm。

MS=q=kd2=0.2×122=28.8kgMS=q=kd2=0.2×62=2.4kg

浮选MS=q=kd2=0.2×22=0.8kg＜1kg

以上皆具有代表性。化学分析样远小于0.8kg，因此须磨细才具有代表性。2022/12/292.5.1试样缩分流程的编制⑷在确2022/12/312.5.1试样的加工操作一般：筛分→破碎→筛分→混匀→缩分㈠破碎实验室一般用颚式和对辊式破碎机碎矿。一、二段用颚式破碎机。其中一段规格150×100（125）mm（给矿粒度100mm）或200×150mm（给矿粒度140mm）。二段规格100×60mm（排矿口6~10mm）。三段用对辊式破碎机。φ200×75mm或φ200×125mm，排矿口1~3mm。2022/12/292.5.1试样的加工操作一般：筛分→破2022/12/312.5.1试样的加工操作一般：筛分→破碎→筛分→混匀→缩分㈠破碎实验室一般用颚式和对辊式破碎机碎矿。一、二段用颚式破碎机。其中一段规格150×100（125）mm（给矿粒度100mm）或200×150mm（给矿粒度140mm）。二段规格100×60mm（排矿口6~10mm）。三段用对辊式破碎机。φ200×75mm或φ200×125mm，排矿口1~3mm。2022/12/292.5.1试样的加工操作一般：筛分→破2022/12/312.5.1试样的加工操作㈡筛分一般为预先和检查筛分——以控制粒度。㈢混匀方法：堆锥法3~5次粗粒环锥法3~5次粗粒翻滚法3~5次中细粒㈣缩分方法：四分法对分、多槽分样器、方格法、环割法2022/12/292.5.1试样的加工操作㈡筛分2022/12/312.1.1采样要求㈠试样代表性要求（数质量要求）研究或试验的内容不同，对试样的要求也不同。所取试样必须具有充分的代表性，对选矿样而言须具备两个基本点方面的要求：⑴试样质量要求①试样的性质应与研究的矿体基本一致。②采样方案应符合矿山生产时的实际情况。③要注意到不同性质的试验对试样的不同要求2022/12/292.1.1采样要求㈠试样代表性要求（2022/12/312.1.1采样要求⑵试样重量要求（数量要求）矿石可选性研究用试样重量取决于四个方面：Ⅰ入选粒度；Ⅱ试验设备规格；Ⅲ选矿方法；Ⅳ试验工作量（矿石性质的复杂程度以及研究人员的经验与水平）②各选矿方法矿量的确定2022/12/292.1.1采样要求⑵试样重量要求（数2022/12/312.1.2采样设计㈠采样设计必须具备的资料⑴地质勘探资料矿体形态、走向分布、矿石结构构造、矿物嵌布粒度特征、赋存状态。⑵采矿资料各种类型和品级的矿石在不同开采时期的出矿比例；各类型各品级矿石分采的可能性；废石的混入率等。2022/12/292.1.2采样设计㈠采样设计必须具备2022/12/312.1.2采样设计㈡采样设计任务选择和布置采样点，进行配样计算，并据此分配各个采样点的采样量。采样点：每个化学分析单样所代表的区段即为采样点。（所取试样划分为许多小的区域，每个小区域组成一个化学分析单样称“样品”。）各类型各品级矿石分采的可能性；废石的混入率等。2022/12/292.1.2采样设计㈡采样设计任务2022/12/312.1.2采样设计㈡采样设计任务选择和布置采样点，进行配样计算，并据此分配各个采样点的采样量。采样点：每个化学分析单样所代表的区段即为采样点。（所取试样划分为许多小的区域，每个小区域组成一个化学分析单样称“样品”。）各类型各品级矿石分采的可能性；废石的混入率等。2022/12/292.1.2采样设计㈡采样设计任务2022/12/312.1.2采样设计㈢采样点的布置原则：在分析研究矿床地质资料的基础上，要使矿样具有充分代表性。依据:⑴应取能充分代表所研究部分的矿石特性而原有勘探工程质量又较好的地点作为采样点，但也要照顾施工运输条件。⑵应充分利用原有的勘探工程采样，避免专门的开凿采样工程。⑶选择矿石工业品级和自然类型最多，最完全的勘探工程作为采样工程，这样可在较少的采样工程内布置较多数量的采样点，减少采样工程量。⑷采样点应大致均匀分布在矿体的各部分，不能过于集中。⑸照顾施工条件下，取样点的数目应尽可能多一些。一个工业品级或自然类型的试样，采样点不能少于3~5个。2022/12/292.1.2采样设计㈢采样点的布置2022/12/312.1.2采样设计㈣配样计算⑴以为什么要有混合样→⑵混合试样的要求→⑶混合样的配样计算就⑴以为什么要有混合样：以混合样进行试验，要确定不同类型样是否可采取同一原则流程，作为矿山产品方案和选厂设计方案的依据。就⑵混合试样的要求：将各类型样配成混合样时，组合试样中各工业品级和自然类型矿石的比例应与矿山生产时的出矿比例基本一致；矿山开拓方案未定时，可按储量比例配矿。就⑶混合样的配样计算：按所要求的配样比例计算和分配各类型样的采样数量。2022/12/292.1.2采样设计㈣配样计算2022/12/312.1.2采样设计就取样点1类型（品级）1…

取样点k

混合样……

取样点1类型（品级）n…

取样点k2022/12/292.1.2采样设计就2022/12/312.1.2采样设计那么各类型（品级）样如何计算呢？⑴各类型样品的计算

Qi＝2Q·Ti/T

式中：Qi——第i个类型（品级）样矿石取样重量；

Q——所取混合样重量；Ti——第i个类型（品级）样矿石储量；T——矿石总储量；2——备样。2022/12/292.1.2采样设计那么各类型（品级）样2022/12/312.1.2采样设计⑵每个取样点试样重量的计算[每种类型（品级）矿石的各取样点的取样量计算以类型(品级)i各取样点为例说明：

qj＝Qi·rj

式中：Qi——第i个类型(品级)样矿石取样重量；

qj——类型(品级)i中第j个取样点的取样重量；rj——各品位区间试样长度占总样品长度的百分比。2022/12/292.1.2采样设计⑵每个取样点试样2022/12/312.1.2采样设计

[例]假设有一个矿山，总储量为100万吨，类型1的储量10万吨，所要取矿样量500kg，则Q1＝2×500×10÷100＝100kg.

又假设类型1矿石穿脉打坑，刻槽100m，每隔5m取一个化学分析单样，化验结果表明有用组分特征如下：2022/12/292.1.2采样设计[例]假设有一2022/12/312.1.2采样设计品位0.2~0.4%3个15m15%品位0.4~0.6%5个25m25%品位0.6~0.8%5个25m25%品位大于0.8%7个35m35%

样槽长各样槽长占总长百分率则：q0.2~0.4%＝15%×100＝15kg；q0.4~0.6%＝25%×100＝25kg；q0.6~0.8%＝25%×100＝25kg；Q大于0.8%＝35%×100＝35kg.2022/12/292.1.2采样设计品位0.2~2022/12/312.1.2采样设计※检验※所采试样的平均品位不可能与矿山地质评为完全吻合，必须进行校正：⑴品位如果采样平均品位高于矿山地质品位，则需配入低品位矿；如果采样平均品位低于矿山地质品位，则需配入高品位矿。⑵特别注意不要改变矿石的赋存状态及性质（如氧化率、可溶性等）。2022/12/292.1.2采样设计※检验※2022/12/312.1.3采样方法方法有：刻槽法、剥层法、爆破法以及钻孔岩心劈取法等。㈠刻槽法→沿矿体矿石性质变化最大的方向按一定的比例进行刻槽。适用于：矿体暴露面小，取样点多的情况。㈡剥层法→在矿体的露头表面整个剥下一层（10~20cm）矿石碎屑作为试样。特点：范围大，效率低。适用于：贵金属、稀有金属及分布不均匀矿体和薄矿体取样。㈢爆破法→在穿脉巷道的两壁或顶板上，按预定的规格打眼放炮，将爆破下来的矿石的全部或部分作为样品。适用于：采样量大，矿石品位分布不均匀的情况，多为工业试验样。㈣钻孔岩心劈取法→将地质部门的岩心钻的钻孔岩心中劈取的1/2或1/4作为样品原则：所取岩心应穿过矿体全部厚度，并沿中心线劈取。适用于：采样量小的实验室取样。2022/12/292.1.3采样方法方法有：刻槽法、剥层2022/12/312.1.3采样方法※采样施工注意事项※①坑道采样时，应事先清理工作场地，并检查采样工作面矿体有无风化现象，有风化壳时应剥去，易氧化的矿石避免在探槽或老窿中采样。②在采样加工、运输过程中，要注意样品的散失和污染，特别要防止油质污染；对易氧化变质的矿石，要注意水浸和雨淋。③不能将不同类型样混合在一起。不同采样点采出的试样，应分装分运，包装要结实，不漏不潮，每个试样箱内外都要有取样说明。④在未采过化学分析试样的专门工程中采取选矿试样时，要先采取化学分析样；在已采过化学分析样的原有勘探工程中采样时，也要先将采得的样品在当地化验，以检验样品是否符合采样设计要求。⑤采取选矿试样的同时，还是按矿石类型各取一套有代表性的矿石和围岩鉴定标本，与选矿样同时交试验单位。⑥地质、采矿部门尚需采取物理、机械性质试样时，可同时采取。2022/12/292.1.3采样方法※采样施工注意事项※2022/12/312.2.1静置料堆的取样静置料堆分块状料堆[矿石堆（贮矿堆）或废石堆]与细磨料堆（老尾矿坝、中矿料堆）。㈠块状料堆的取样因料堆是在生产过程中逐渐堆积起来的，沿料堆的长、宽、深物料的性质都是变化的，再因块度大，不便掘取，因此取样较烦。取样方法有：⑴舀取法→在料堆表面一定地点挖坑舀取样品。⑵探井法→在料堆上一定地点挖掘浅井，然后从挖掘出来的物料中缩取一部分作为试样。优点：全厚取样。缺点：①工程量大；②由于取样点数目不能很多，因而沿长度方向和宽度方向的代表性不及舀取法2022/12/292.2.1静置料堆的取样2022/12/312.2.1静置料堆的取样

※经验※①当物料性质沿高度变化很大时，因用舀取法精度小，一般用探井法。②当物料性质沿长度变化很大时（沿长度堆积），通过布点可保证其代表性。2022/12/292.2.1静置料堆的取样※经验※2022/12/312.2.1静置料堆的取样

㈡细磨料堆的取样（老尾矿坝的取样）取样方法：钻孔取样（机械钻、人工钻）。取样精确度取决于取样网的密度。原则：沿整个尾矿场表面均匀布点，然后沿全深钻孔取样；若待处理的老尾矿数量较大则先在近期要处理的地点取样。2022/12/292.2.1静置料堆的取样㈡细磨2022/12/312.2.2流动物料的取样流动物料——运输过程中的物料，包括矿车运输的原矿，胶带运输机、给矿机、溜槽中的料流，其它运输机械上的料流以及流动中的矿浆。取样方法：横向截流法——每隔一定事件，垂直于料流运动方向，截取少量物料作为样品，然后将一定时间内截取的许多小份单样累积起来作为总样。其取样精度取决于料流组成的变化程度和取样频率。2022/12/292.2.2流动物料的取样2022/12/312.2.2流动物料的取样横向截流法具体分为：①抽车取样→当原矿用小矿车运输时，可采用每隔5车、10车或20车抽一车。其精度取决于采场采出的矿石本身是否具有代表性、试样量及间隔大小。优缺点：因抽车法所取矿样要缩分，其工作量较大，但能保持矿山采出矿石的原始粒度。②运输带上取样做法：用一定长度的刮板每隔15~30min，在垂直于料流运动方向，沿料层全宽全厚均匀刮取一份物料作为样品，然后将各样品累积起来作为总样。取样总时间：一个班至几个班。2022/12/292.2.2流动物料的取样横向截流法具2022/12/312.2.3矿浆取样㈠取样方法取样方法：分人工截取和机械截取。人工截取→工具：取样壶、取样勺。见书P14图2-2。按流向分断流截取法和顺流截取法。断流截取法（人工取样原理）→经过一定的时间间隔，周期地截取整个矿浆流断面的物料作为试样。顺流截取法（机械取样原理）→将矿浆沿主流分成若干个连续的支流，然后将其中的一个或几个相互交错的支流取为试样。此法适用于横断面分布均匀，所截试样量大的情况。2022/12/292.2.3矿浆取样㈠取样方法2022/12/312.2.3矿浆取样㈡矿浆取样时注意事项矿浆取样尤其是断流截取时要注意以下事项：①取样点应在矿浆转运处，如溢流堰口、溜槽口、管道口，并保证全宽全厚取样；②取样勺的长度方向顺着料流，垂直于料流取样；③不要将矿样溢出；④不要久放（因矿样易氧化、表面会变质）。2022/12/292.2.3矿浆取样㈡矿浆取样时注意2022/12/312.2.3矿浆取样㈢影响矿浆取样精度的因素影响矿浆取样精度的因素有：①物料的特性；②截取频率；③物料组成的均匀程度。2022/12/292.2.3矿浆取样㈢影响矿浆取样精2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础取样是一随机过程，取样误差越小，说明取样样品代表性越好。由取样过程可知，待取的散粒物料的组成和性质常随空间（对料堆）和时间（对料流）而变化，因而为获得能代表其平均组成和性质的试样，须从多点（对料堆）或反复多次（对料流）地采集单样，再将多个单样组合成总样。显然，总样的代表性不仅于单样的代表性有关，而且于单样个数有关。从取样过程（随机过程）及取样的过程属性（单样与总样）来看，极符合统计学的基本知识，因此我们可借助统计学的基本理论来对此进行分析。2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础设用E表示度量待取物料某一特征（如品位、粒度等）的指标，第i个单样的测定值Ei表示，i=1,2,3…,N。这一指标就是一种随机变量并服从正态分布，它的全部可能值将构成随机变量的总体（母体），总体平均值就是该物料特征的数学期望。样本平均值是总体平均值（数学期望）的估计值，亦可记为。

2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础对的计算：①当各个单样质量相等时，则=(算术平均值)；②当各个单样质量不等时，则应取加权平均值：=

式中表示第i个单样的质量。很显然，各单样的质量大小应与它所代表的那部分原始物料的质量大小相对应。讨论：当N→∞，则==（显然，这种情况是不可能的。）

2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础对2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础熟悉几个概念：考察各个单样测定值对总样平均值的偏差称为离差：=－离差平方的均值称方差：==－方差根值称标准差：==2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础熟悉几2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础方差或标准差表示随机变量的分散程度（波动程度——刻划子样分散特征），它们同数学期望（母体均值——刻划子样的位置特征）一起是说明随机变量分布特征的参数。由于是难以计算的，因此与也是用样本方差与样本标准差来估计，即：====2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础方差2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础尽量减少误差的来源，如制样误差中尽量减少制样过程中的污染，使样品更均匀，但有些误差不可避免，如单样采取误差，因物料性质波动是随机的，随机误差不可避免，但可通过统计学理论进行推断，并可借助这些理论来减少上述随机误差的影响。2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础

※取样数目及时间间隔的确定※㈠依据：误差理论㈡公式：①固体物料

n=②流动物料的最长时间间隔

τ=式中：n——最小试样数目（如运矿小车，从中取最小数）；

Δ——元素的化学分析误差；t——几率系数（可查）；S——方差；τ——流动物料的最长时间间隔，分钟；T——取样总时间，小时。2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础※取2022/12/312.3散粒物料取样的统计学基础[例]某选厂从120袋钨精矿中取出24袋样，它的Δ≤0.5，几率取95.45%时，t=2，=64.49，∑(Ei－)2=17.852。求取24袋小样是否满足取样标准？[解]:∵n===12.39＜24∴取24袋满足取样标准。2022/12/292.3散粒物料取样的统计学基础[例2022/12/312.4试样最小必需量的确定定义：为保证一定粒度散粒物料试样代表性所必需取用的最小试样量。用于确定试样最小必需量的公式有二个：一是经验公式，另一个是纪氏取样模型。2022/12/292.4试样最小必需量的确定2022/12/312.4.1经验公式公式：MS=k·dα式中：MS——试样最小质量，kg；

k——经验系数，与矿石性质有关；

d——试样中最大块的粒度，mm；

α——表示MS同d之间函数关系特征的参数，理论上α=3，实际取值范围1~3，选矿工艺上最常用α=22022/12/292.4.1经验公式公式：MS=k·2022/12/312.4.1经验公式决定k值大小的因素有：①矿石中有用矿物分布的均匀程度，分布愈不均匀，k值愈大；②矿石中有用矿物颗粒的嵌布粒度，嵌布粒度越粗，k值越大；③矿石中有用矿物含量愈高，k值愈大；④矿石中有用矿物密度愈大，k值愈大；⑤试样品位允许愈小，k值愈大。2022/12/292.4.1经验公式决定k值大小的因2022/12/312.4.1经验公式具体矿产的k值，可通过类比法或实验法确定：①类比法→与已知k值的同类矿床对比。如铁锰矿石，k=0.1~0.2；W、Sn、Cu、Pb、Zn、Mo等矿石，k=0.1~0.5；金矿石，k=0.2~1.0；与d金有关：当d金＜0.1mm，k=0.1；当d金=0.1~0.6mm，k=0.4；当d金＞0.6mm，k=0.8~1.0。2022/12/292.4.1经验公式具体矿产的k值2022/12/312.4.1经验公式②实验法a不同质量法——取几份具有统一最大粒度的平行试样，缩分至不同质量，比较其品位，选择误差尚再允许范围内的最小质量，按k=MS/d2算出k值。b不同粒度法——取几份平行试样，破碎至不同粒度后缩分至同一质量，对比其误差，找出允许的最大粒度，按k=MS/d2算出k值。2022/12/292.4.1经验公式②实验法2022/12/312.4.1经验公式[例]试样1(10kg)(α1)d=5mm(α)(5kg)(α2)

试样2(2.5kg)(α3)(10kg)(1.25kg)(α4)

…假设α1≈α2≈α3≈α，而α4≠α，则其最小重量（质量）为2.5kg，由此

k=MS/d2=0.1。2022/12/292.4.1经验公式[例]2022/12/312.4.1经验公式[例]Q1、αQ2、αQ3、α

碎至－3mm缩分碎至－2mm缩分碎至－1mm缩分

1kg1kg1kg1kg1kg1kgα1α2α3假设α2≈α3≈α，而α1≠α，则选定的粒度为2mm，由此

k=MS/d2=0.25。2022/12/292.4.1经验公式[例]2022/12/31

2.4.2纪氏取样模型

经验公式MS=k·d2未考虑缩分后的影响及物料粒级的影响，而纪氏取样模型则考虑更为周全。㈠纪氏取样模型的基本依据：认为物料性质波动引起的误差是唯一不可避免的误差，称为“基本取样误差”，即可通过估计该误差来确定试样最小重量。即对某一性质的矿石总体，先估计其（取样标准误差）→P（最小质量）→代表性㈡试样最小质量的确定（总体）假设某一物料是由单个颗粒或碎块组成的，但每个颗粒都是不均匀的，会产生取样误差，先设每个单颗粒的特征值可用两个参数说明：①含量（品位αi）；②质量Mi。则总体L的平均标志含量αL可由下式表示：αL=2022/12/29

2.4.2纪氏取样模型

经验公2022/12/31

2.4.2纪氏取样模型

从总体中取出的总样S的标志含量为αS，αS的基本误差取决于物料性质的不均匀性和取样概率P，如用αS的相对标准误差,表示取样基本误差==式中：αL、αS——总体和样品的标志含量；αi——第i个单颗粒Fi的标志含量；Mi——第i个单颗粒Fi的质量；

i=1，2，3，…NFP——单颗粒的取样概率，P=MS/ML

；ML、MS——总体和样品的质量，NF——物料中单颗粒总数。2022/12/29

2.4.2纪氏取样模型

从总2022/12/31

2.4.2纪氏取样模型

现在的问题是若按每个颗粒去逐个计算的话非常麻烦，解决的办法是：将物料按粒级及比重分组，而后对组进行统计，即将某一粒级范围及某一比重范围的颗粒称为“平均颗粒”。用平均颗粒Fjk表示粒级j密度级k中的全部单颗粒，进行统计。则===式中：——平均颗粒Fjk的质量；——该级的总质量；——该级单颗粒颗数；——该级单颗粒的平均密度；Vj——粒级j中单颗粒的平均体积；dj——粒级j中单颗粒的平均直径；f

——形状系数，一般取0.5。（假设：同一粒级单颗粒体积相同，同一粒级同一密度级的单颗粒密度相同。）2022/12/29

2.4.2纪氏取样模型

现在的2022/12/31

2.4.2纪氏取样模型

这样：==简化：令Z=则=对Z的简化公式：Z=fglρ=C∴=2022/12/29

2.4.2纪氏取样模型

2022/12/312.4.2纪氏收样模型式中：C——纪氏取样系数，C=fglρ；——物料标称粒度，表示重量百分数为95%的颗粒小于此粒度。

f、g、l、ρ四系数的具体含义和取值见书P19表2-