勘查学6(矿产质量与取样)-精品文档.ppt
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1、 矿产质量研究与取样矿产质量研究与取样 矿产勘查学第六讲矿产勘查学第六讲矿产勘查学第七章 要要 目目1.基本概念基本概念2.矿产质量研究的内容矿产质量研究的内容3.矿产取样矿产取样4.样品加工样品加工5.样品的鉴定、分析、测试及试验样品的鉴定、分析、测试及试验6.结果整理及研究结果整理及研究1.基本概念基本概念 矿产质量一般指决定矿产能够满足社会生产要求的那种性性质质。也就是说矿产质量是指决定矿产在国民经济中的工业价值、利用可能性和途径的那些特性的总和。一般也常指满足当前采、选加工利用的优劣程度或能力。矿产质量具有相对性:随着技术的进步,社会要求越来越低。影响矿产质量的因素很多,一般主要是矿石
2、的化学成分及其含量特征,矿石的矿物成分及其结构构造特征以及矿石的物理技术工艺特性。不同工业用途的矿产,其影响质量的因素也不一样。(1)利利用用化化学学组组成成的的矿矿产产(金金属属、磷磷灰灰石石等等):工工业业利利用用时时主主要要从从中中提提取取某某种种元元素素或或化化合合物物,故故其其质质量量主主要要取取决决于于矿矿石石的的化化学学成分、矿物成分及其含量,以及有用组分的成分、矿物成分及其含量,以及有用组分的赋存状态赋存状态。(2)利利用用矿矿物物及及其其性性能能的的矿矿产产(大大部部分分非非金金属属):决决定定其其质质量量的的不不是是矿矿石石中中某某种种有有用用组组分分和和有有害害杂杂质质的
3、的含含量量的的高高低低,而而是是其其中中有有用用非非金金属属矿矿物物的的含含量量的的多多少少和和它它们们的的某某些些技技术术或或物物理理性性能能(如如金金刚刚石石的的硬硬度度;水水晶晶的的压压电电效效应应;云云母母晶晶体体的的大大小小、剥剥分分性性及及绝绝缘缘性性),很很多多非非金金属属矿矿产产(如如云云母母、石石棉棉)只只查查明明有有用用矿矿物物的的总总含含量量还还是是不不够够的的,还还必必须须测测定定出出各各品品级级、各各标标号号有有用用矿矿物物的的含含量量,因因为为不不同同品品级级、不不同同标标号号有有用用矿矿物物不不仅仅用途不同,价格也相差几倍、几十倍甚至几百倍。用途不同,价格也相差几
4、倍、几十倍甚至几百倍。(3)利利用用化化学学组组成成和和矿矿物物性性能能的的矿矿产产(高高岭岭土土、耐耐火火粘粘土土、滑滑石石等等):其其质质既既取取决决于于化化学学成成分分、也也决决定定于于它它们们的的某某些些物物理理或或技术性能技术性能2.矿产质量研究的内容矿产质量研究的内容1)矿石中有用及有害组分的含量、赋存状态)矿石中有用及有害组分的含量、赋存状态与分布规律与分布规律2)矿石中矿物组分、含量、共生组合及分布)矿石中矿物组分、含量、共生组合及分布3)矿石结构、构造及矿物嵌布特征)矿石结构、构造及矿物嵌布特征4)矿石的技术物理性能)矿石的技术物理性能5)矿石的工艺性质)矿石的工艺性质1)矿
5、石中有用及有害组分的含量、赋存状态)矿石中有用及有害组分的含量、赋存状态与分布规律与分布规律(1)组组分分的的含含量量:主主要要组组分分、伴伴生生组组分分、有有用用组组分分、有有害害组组分分(锡锡矿矿中中的的铟铟、铅铅锌锌矿矿中中的的银银、铁铁矿矿中中的硅、磷的硅、磷)(2)有有用用组组分分的的赋赋存存状状态态:对对于于金金属属矿矿床床而而言言,通通常常只只有有该该金金属属元元素素成成为为有有工工业业价价值值的的矿矿物物形形式式存存在在时时,才才具具有有工工业业价价值值。自自然然界界含含铁铁矿矿物物有有300多多种种,但但具具工工业业价价值值只只有有4种种,即即磁磁铁铁矿矿、赤赤铁铁矿矿、菱菱
6、铁铁矿矿和和褐褐铁铁矿矿。(铁铁赋赋存存于于菱菱铁铁矿矿与与磁磁铁铁矿矿中中vs赋存于菱镁铁矿及铁白云石中赋存于菱镁铁矿及铁白云石中)2)矿石中矿物组分、含量、共生组合及分布)矿石中矿物组分、含量、共生组合及分布u矿石中矿物的共生组合及各矿物组分的含量,指矿石中矿物的共生组合及各矿物组分的含量,指导选冶(金矿石英、黄铁矿、毒砂)导选冶(金矿石英、黄铁矿、毒砂)u矿石矿物组分在矿体各部位的变化规律及各种矿矿石矿物组分在矿体各部位的变化规律及各种矿物在不同类型矿石中的分布情况(确定矿石的自物在不同类型矿石中的分布情况(确定矿石的自然类型、工业类型和矿石种类的空间分布)然类型、工业类型和矿石种类的空
7、间分布)3)矿石结构、构造及矿物嵌布特征)矿石结构、构造及矿物嵌布特征矿物的形状、粒度及粒级分配;主要组分矿物与其矿物的形状、粒度及粒级分配;主要组分矿物与其他矿物的其互关系(连生性质及连生体大小),矿他矿物的其互关系(连生性质及连生体大小),矿物团粒生成的大小和形状;(制约选矿方法及工艺物团粒生成的大小和形状;(制约选矿方法及工艺流程的选择)流程的选择)矿石结构的不均匀性矿石结构的不均匀性(决定矿石类型划分,采矿(决定矿石类型划分,采矿工艺选择)工艺选择)4)矿石的技术物理性能)矿石的技术物理性能矿矿石石的的技技术术物物理理性性能能包包括括:体体重重、松松散散性性、结结块块性性、抗压强度、裂
8、隙度、硬度、脆性、磁性和电性等;抗压强度、裂隙度、硬度、脆性、磁性和电性等;这这些些性性能能对对矿矿石石的的加加工工和和选选矿矿方方法法有有着着重重要要的的意意义义,对对于于某某些些非非金金属属矿矿产产,还还要要根根据据矿矿石石(物物)的的某某些些技技术术物物理理性性质质来来划划分分品品级级、确确定定矿矿产产的的质质量量和和工工业业用途。(方解石用途。(方解石-冰洲石)冰洲石)5)矿石的工艺性质)矿石的工艺性质矿矿石石的的工工艺艺性性质质是是指指矿矿石石的的加加工工工工艺艺性性能能,即即矿矿石石的可选性及可冶炼性能(金属矿而言)。的可选性及可冶炼性能(金属矿而言)。我我国国在在矿矿产产勘勘查查
9、工工作作中中的的选选冶冶试试验验方方面面的的经经验验教训不少教训不少 例例子子:鞍鞍山山齐齐大大山山铁铁矿矿,对对首首采采氧氧化化矿矿未未做做深深入入选选冶冶试试验验,就就采采用用强强磁磁选选新新型型采采矿矿工工艺艺流流程程,投投资资5000多多万万元元,结结果果试试生生产产时时选选矿矿指指标标很很低低,生生产产出出的的精精矿矿不不合合格格,被被迫迫修修改改选选矿矿工工艺艺,又又增增加加投投资资2000多万元多万元.3.矿矿 产产 取取 样样1)取样的原则2)取样的种类3)坑道工程取样方法4)钻探工程取样方法5)采样方法的选择6)样品间距的确定1)取样的原则取样的原则 矿矿产产取取样样是是矿矿
10、床床经经济济评评价价中中有有着着举举足足轻轻重重的的作作用用。由由于于取取样样工工作作是是抽抽样样观观测测,所所取取样样品品的的规规格格和和数数量量有有限限,加加之之地地质质体体(包包括括矿矿体体)都都不不是是均均质质的的,其其变变化化是是相相当当复复杂杂的的,因因而而取取样样的的核核心心问问题题是是样样品品的的代代表表性性。为为了了保保证证样样品品的的代代表表性性,取样要遵循如下取样要遵循如下3条基本原则:条基本原则:(1)完完整整性性原原则则,包包括括研研究究的的各各种种矿矿石石和和岩岩石石,取取样样应应在在整整个个矿矿体体厚厚度度上上连连续续进进行行,必必须须向向围围岩岩延延伸伸一一定定
11、的的距距离离,样样品品包包含含了所必须研究的各种岩石和矿石。了所必须研究的各种岩石和矿石。(2)均均匀匀性性原原则则,应应当当按按一一定定的的网网格格等等距距取取样样,且且取取样样网网始始终终保保持持一一致致。样样品品应应尽尽量量沿沿矿矿化化变变化化最最大大的的方方向向采采取取,且且方方向向应应该是一致的,或者按真厚度方向,或者按水平的该是一致的,或者按真厚度方向,或者按水平的(垂直垂直)方向方向(3)自自然然分分段段性性原原则则,各各种种自自然然矿矿石石和和矿矿化化岩岩石石应应该该用用分分段段法法分分别单独取样别单独取样.2)取样的种类取样的种类按取样目的分四类按取样目的分四类:(1)化学取
12、样化学取样(化学分析取样化学分析取样),通过对样品进行化学分析,确定矿石中化学成通过对样品进行化学分析,确定矿石中化学成分及其含量,了解矿石质量,分及其含量,了解矿石质量,进而用来圈定矿体进而用来圈定矿体,核定主要伴生有用组分,核定主要伴生有用组分的平均含量,估算矿产储量,划分矿石类型和工业品级,检查矿山生产中的平均含量,估算矿产储量,划分矿石类型和工业品级,检查矿山生产中矿石的损失、贫化及质量变化等。矿石的损失、贫化及质量变化等。(2)矿物取样矿物取样(岩矿鉴定取样岩矿鉴定取样),通过对矿石和岩石,通过对矿石和岩石(近矿围岩近矿围岩)进行矿物学、矿进行矿物学、矿相学及岩石学的研究,查明矿石及
13、围岩的矿物成分及含量,共生组合、结相学及岩石学的研究,查明矿石及围岩的矿物成分及含量,共生组合、结构构造特点、矿物粒度及嵌布特征,矿物的化学成分及次生变化等,用来构构造特点、矿物粒度及嵌布特征,矿物的化学成分及次生变化等,用来确定确定岩石种类、矿石自然类型、有用元素赋存在状态、矿石加工技术性能、岩石种类、矿石自然类型、有用元素赋存在状态、矿石加工技术性能、综合利用的可能性综合利用的可能性。(3)物理取样物理取样(技术取样技术取样),通过测定矿石和近矿围岩的物理机械性质(体重、,通过测定矿石和近矿围岩的物理机械性质(体重、湿度、松散度、强度等),湿度、松散度、强度等),了解其物理性质和加工技术性
14、能了解其物理性质和加工技术性能,为矿产储量,为矿产储量估算、矿山建设设计和开采提供必要的参数和资料。估算、矿山建设设计和开采提供必要的参数和资料。(4)工艺取样工艺取样(加工技术取样加工技术取样),通过对矿石工艺性质及选冶试验研究,通过对矿石工艺性质及选冶试验研究,确定矿确定矿石的选矿、加工冶炼性能及加工技术条件石的选矿、加工冶炼性能及加工技术条件。为确定矿石加工方法、选冶生。为确定矿石加工方法、选冶生产工艺流程、最佳生产技术经济指标,以及为矿床技术经济评价、建矿可产工艺流程、最佳生产技术经济指标,以及为矿床技术经济评价、建矿可行性研究和矿山企业设计提供可靠的资料。行性研究和矿山企业设计提供可
15、靠的资料。3)坑道工程取样方法坑道工程取样方法(1)刻槽法刻槽法:在矿体上按一定的规格凿长槽,槽中凿下的全部矿石作为样品(2)剥层法剥层法:在垂直于矿体的断面上按一定的规格刻凿下一层矿石作为样品(3)全港法:全港法:在坑道掘进一定范围内采出的全部或部分矿石作为样品(4)方格法方格法:在矿体出露部位按一定网格在其结点上打取矿石碎块合并成一个样品(5)攫取法攫取法(拣块法拣块法):在矿石堆上或车上按一定规格拣取矿石作为样品(6)打眼法打眼法:采集炮眼钻进所产生的矿泥或矿粉作为样品(1)刻槽法刻槽法样样槽槽断断面面形形状状及及规规格格:断断面面形形状状有有矩矩形形和和三三角角形形,常常用用矩矩形形。
16、确确定定规规格格有有类类比比法法(规规范范)和和试试验验法法两两种;种;样样品品长长度度:样样品品的的长长度度取取决决于于矿矿体体的的厚厚度度、矿矿石石类类型型和和矿矿化化均均匀匀程程度度、最最小小可可采采厚厚度度和和夹夹石石剔剔除除厚厚度度等因素。确定样长的方法有类比法和试验法两种;等因素。确定样长的方法有类比法和试验法两种;样样槽槽的的布布置置:原原则则上上使使其其延延长长方方向向沿沿着着质质量量变变化化最最大大的的方方向向(常常常常是是矿矿体体厚厚度度方方向向)布布置置,并并且且贯贯穿穿矿矿体的全部厚度、不漏采也不重采。体的全部厚度、不漏采也不重采。不同坑道中样槽的布置不同坑道中样槽的布
17、置不同坑道中样槽的布置不同坑道中样槽的布置(2)剥层法剥层法剥剥层层样样的的规规格格用用长长、深深、宽宽三三个个要要素素度度量量,长长为为样样品品的的厚厚度度,宽宽为为沿沿走走向向剥剥取取的的长长度度,一一般般为为2050cm,深深为为垂垂直直于于宽宽度度沿层面剥取的长度,一般为沿层面剥取的长度,一般为515cm。剥层样品沿走向按一定间距采取,也可连续刻面分段采取。剥层样品沿走向按一定间距采取,也可连续刻面分段采取。剥剥层层法法适适合合于于厚厚度度较较小小的的矿矿脉脉、有有用用组组分分分分布布很很不不均均匀匀的的网网脉脉状状矿矿体体以以及及刻刻槽槽法法难难以以取取得得可可靠靠资资料料的的矿矿体
18、体(颗颗粒粒粗粗大大的的伟晶岩矿体)伟晶岩矿体)主要用于化学分析样品的采取主要用于化学分析样品的采取(3)全港法采样)全港法采样样品的规格与坑道的高、宽一致,长度一般为样品的规格与坑道的高、宽一致,长度一般为2m,样重达数吨至数十吨样重达数吨至数十吨样品的布置,在穿脉中连续分段采样,在沿脉中按一样品的布置,在穿脉中连续分段采样,在沿脉中按一定间距采样定间距采样主要用于加工技术取样或技术取样主要用于加工技术取样或技术取样(4)方格法(又称打块法)方格法(又称打块法)取样网格有菱形、正方形、长方形等,网格边1025cm。每个样品由1550个点的碎块合成,每个点采下来的碎块大小应相等,总重约25kg
19、。主要用于化学分析样品的采取,适合于矿化不均匀的矿体,或矿石特别坚硬,难以刻槽的矿体。(5)攫取法(拣块法)攫取法(拣块法)用一绳网铺在矿石堆上(网格形状可是正方形或菱形),在网格中心或交叉点上取出块度数量大至相等的少量矿石碎块合成一个样品,单个样品重几公斤至几十公斤;要求坑道必须在矿内掘进,以防止围岩混入使之贫化。拣块时要防止人为的挑富或选贫现象。(6)打眼法)打眼法可以一眼一个样,也可以数眼合并成一个样,炮眼深度可达78m;优点是代表性高,不影响掘进,效率高,易加工,成本低;缺点是沿脉坑道中不能沿厚度方向取样,不能按类型、级别分段采样;4)钻探工程取样方法钻探工程取样方法(1)岩心钻采样)
20、岩心钻采样 对对于于岩岩心心部部分分,用用岩岩心心劈劈开开机机沿沿长长轴轴方方向向劈劈成成两两份或四份,取其中一份或对角两份作样品;份或四份,取其中一份或对角两份作样品;在在岩岩心心采采取取率率低低于于要要求求时时,需需同同时时采采取取岩岩粉粉以以补补不足。不足。(2)冲击钻探取样)冲击钻探取样 用用抽抽筒筒提提取取孔孔底底的的矿矿粉粉,样样品品长长度度与与刻刻槽槽法法相相同同,矿矿化化均均匀匀时时,样样长长11.5m,在在追追索索矿矿体体边界或勘查条带状矿体时,可减小到边界或勘查条带状矿体时,可减小到0.20.5m5)采样方法的选择采样方法的选择从从采采样样方方法法的的代代表表性性来来看看,
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