Результаты гранулометрического анализа песка

Размер частиц d, мм	Масса фракций m, %	Сумма масс фракций, %
0,2-0,25	5	5
0,25-0,315	7	12
0,315-0,4	11	23
0,4-0,5	15	38
0,5-0,63	19	57
0,63-0,8	14	71
0,8-1,0	12	83
1,0-1,25	9	92
1,25-1,6	6	98
1,6-2,0	2	100

3.7. Технологическое опробование

Большинство полезных ископаемых после добычи подвергается переработке для получения товарной продукции. Способ переработки зависит от вида полезного ископаемого. Чаще других руды обогащают гравитационным, флотационным или магнитным способами с получением различных концентратов. Реже руда или продукты ее обогащения подвергаются металлургической или химической переработке. В результате переработки получают один или несколько полезных продуктов (концентратов, металлов и пр.) и отходы переработки  отвальные хвосты, которые иногда могут представлять интерес для производства стройматериалов.

Главная цель технологического опробования  создание или уточнение схемы переработки полезного ископаемого, необходимой для получения товарной продукции. Одновременно определяются показатели переработки полезного ископаемого (выход продукции, извлечение полезных компонентов, качество продукции), а также предполагаемый расход воды, энергии, реагентов, флюсов и других материалов. Технологическое опробование осуществляется путем взятия и испытания технологических проб. Существует несколько видов технологических проб, различающихся назначением и объектами исследования (табл.12).

Малообъемные технологические пробы предназначены для изучения пространственной изменчивости технологических свойств руды путем технологического картирования. В качестве материала проб используются рядовые или групповые пробы или отходы обработки рядовых проб. В связи с малой массой малообъемных проб их часто испытывают по упрощенной технологической схеме.

Минералого-технологические пробы берут из природных типов руд, что позволяет выявить различия в особенностях их переработки и установить зависимости показателей обогащения (выхода, извлечения и др.) от геологических факторов, главным образом от качества руды. Для изучения зависимостей можно использовать и другие виды технологических проб. Если в результате исследования будут выявлены существенные различия в обогатимости различных природных типов руд, то руды будут отнесены к различным технологическим сортам (см. раздел 3.2).

Таблица 12

Виды и назначение технологических проб

Виды технологических проб	Объект исследования	Назначение проб	Масса проб, кг	Число проб на месторождении
Малообъемные	Рудное пересечение	Технологическое картирование	2-10	Сотни
Минералого-технологические	Природный тип руды	Выявление зависимостей между качеством руды и показателями переработки	20-100	Десятки
Сортовые	Промышленный сорт руды	Разработка технологической схемы	200-500	Единицы
Валовые (участковые)	Участок или все месторождение	Проверка технологической схемы в укрупненно-лабораторных условиях	500-5000	1-2
Полупромыш-ленные	То же	Проверка технологической схемы в заводских условиях	10^4-10^5	0-1

Сортовые технологические пробы (их часто называют просто технологическими) используются, главным образом, для разработки схемы обогащения руды на лабораторном оборудовании. По каждому технологическому типу и промышленному сорту руды берется как минимум одна технологическая проба. Поэтому количество сортовых технологических проб не меньше, чем количество промышленных сортов и технологических типов руд. Масса проб должна быть такой, чтобы получить достаточное количество продуктов переработки для анализа. Чем ниже содержание полезных компонентов в руде, тем больше должна быть масса технологических проб. Обычно она составляет сотни килограммов, но иногда может достигать нескольких тонн.

Валовые (участковые) технологические пробы служат для получения средних показателей обогащения на различных участках месторождения (например, в пределах контура открытых работ) или по месторождению в целом, что необходимо для его геолого-экономической оценки или для проектирования обогатительной фабрики или металлургического завода. Одновременно проверяется и уточняется схема переработки руды. Особенность валовых проб состоит в том, что они, как правило, испытываются по схеме непрерывного технологического процесса, в отличие от сортовых проб, на которых отдельные операции переработки изучаются индивидуально, а итоговые показатели переработки получают расчетным путем. Для непрерывного процесса переработки руды требуется большая масса технологических проб, достигающая нескольких тонн.

Полупромышленные (заводские) технологические пробы служат для проверки эффективности переработки руды в заводских условиях или в опытных цехах по схеме непрерывного технологического процесса. Полузаводские испытания осуществляются только тогда, когда намечается переработка нового типа руды, не освоенного промышленностью, или руда имеет весьма сложную технологию переработки. В большинстве случаев к полузаводским испытаниям не прибегают, ограничиваясь валовыми технологическими пробами.

Одно из важнейших требований, предъявляемых к технологическим пробам, особенно к сортовым, валовым и полупромышленным,  это их представительность. По составу и свойствам технологические пробы должны соответствовать тем объектам, которые они характеризуют. Например, по показателям качества валовые пробы должны соответствовать качеству руд изучаемого участка.

Обеспечение представительности технологических проб достигается несколькими способами. Во-первых, необходимо, чтобы химический и минеральный составы, текстурно-структурные особенности, соотношение природных типов руд и промышленных сортов руд в технологической пробе и на участке были одинаковыми. Конечно, полного соответствия достичь не удается, расхождение между показателями качества руды в пробе и на участке может достигать 5-10 %. Во-вторых, необходимо брать пробы не из одного, а из нескольких мест, рассредоточив их приблизительно равномерно по участку месторождения. В-третьих, представительность может быть обеспечена отбором не одной, а нескольких технологических проб разного состава, чтобы путем интерполяции или на основе зависимостей можно было прогнозировать показатели переработки руды любого состава.

В результате испытания технологических проб получаются несколько технологических показателей:

 выход продукции  отношение массы продукции к массе руды;

 извлечение компонентов  отношение массы компонентов в продукции к массе компонентов в руде; извлечение компонентов в отходы переработки называется потерями;

 состав (качество) продукции содержание полезного компонента в продукции, т.е. отношение массы компонента к массе продукции.

Перечисленные показатели могут быть выражены в процентах (что обычно используется в таблицах) или в долях единицы (при вычислении по формулам). Между технологическими показателями существует ряд важных соотношений:

 уравнение баланса вещества, выполняющееся на любой стадии переработки руды:

 = , (1)

где  состав руды, поступающей на переработку;

 сумма выходов всех продуктов переработки руды (концентратов и хвостов) равна 100 %:

 = 100 %;

 сумма извлечений для каждого полезного компонента по всем продуктам переработки также равна 100 %:

 = 100 %.

Эти и некоторые другие соотношения лежат в основе контроля правильности результатов технологических испытаний и используются для расчета зависимостей показателей переработки от состава руды.

Пример результатов обогащения технологической пробы медно-цинковой руды приведен в табл.13.

На каждом месторождении берется много технологических проб, иногда несколько десятков и даже сотен (см. табл.12). Обработка результатов испытаний позволяет выявить зависимости показателей обогащения от качества руды, а в более общем случае  от геологических факторов, в число которых могут входить содержание различных компонентов в руде, присутствие или отсутствие в руде некоторых минералов, влияющих на процесс обогащения (например, моноклинного пирротина в магнетитовой руде, слюды в молибденовой руде и др.), количественное соотношение природных типов руд и пр. Все сведения о геологических факторах должны быть установлены при отборе и анализе технологической пробы и отражены в ее паспорте.

Таблица 13