黔西北含自然铜矿石样品加工方法研究

周万峰，朱志雄

(1.国土资源部贵阳矿产资源监督检测中心，贵州 贵阳 550018；2.贵州省地质矿产中心实验室，贵州 贵阳 550018)



黔西北含自然铜矿石样品加工方法研究

周万峰1，2，朱志雄1，2

(1.国土资源部贵阳矿产资源监督检测中心，贵州 贵阳 550018；2.贵州省地质矿产中心实验室，贵州 贵阳 550018)

通过对黔西北某地含自然铜矿石样品加工过程中的分级、缩分及均匀性试验，确定样品经粗碎、中碎后，过1 mm筛(筛上物检测Cu，参与以后计算)，筛下物混匀缩分(K=0.5)，采用棒磨细碎，过160目筛(筛上物检测Cu，参与以后计算)，筛下物混匀的加工流程是可行的，其经济性、可靠性、准确性能满足该矿区地质工作的实际需要。

样品加工；缩分系数；分级制样；自然铜矿石

黔西北某地铜矿石为多孔状含铜拉斑玄武岩，矿物组成为斜长石、辉石、绿泥石、玄武玻璃、磁铁矿、方解石、石英、孔雀石、自然铜、辉铜矿。该铜矿以自然铜为主，约占铜族矿物的60%，其粒径最大可达2 mm，小的在0.1 mm以下。由于自然铜具有良好的延展性，采用常规的样品制备方法[1-3]对该铜矿石样品进行加工难以获得满意的分析试样。

本文对该地区含自然铜矿石样品进行了针对性、探索性的样品加工流程研究，取得了很好的效果。

1 试验用样品的分配

将原始质量340 kg的样品用颚式破碎机全部加工至小于5 mm，混匀后按表1进行各类试验用样品的分配。

表1 试验用样品质量分配表

2 样品加工流程研究

根据样品加工工作的原则，样品加工流程的研究主要的是确定缩分系数，以达到用最小的工作量制备具有代表性的分析试样的目的。对于含有自然铜的样品，还须研究样品是否分级加工，以确定自然铜过度细碎进入分析试样后对均匀性的影响[4]。

2.1 样品分级加工试验

2.1.1 样品粒度分析

将粒度分析样(LD)用对辊机进行中碎，过1 mm筛，筛上物准确称重，筛下物再用棒磨机进行细碎1小时，细碎后的样品分别用60目、100目、120目、140目、160目、180目、200目标准筛过筛，采用混合酸分解ICP-AES法检测[5]各粒级试样中Cu含量。样品粒度分析加工流程及各粒级检测结果见图1。

从粒度分析结果可以看出，试样中Cu主要集中在1 mm以上和160目以下，占总Cu量的85%以上。

2.1.2 样品分级加工试验

主要是考察试样中自然铜经过度粉碎对试样的均匀性是否产生影响。将分级加工试验样(FJ)按图2分级加工流程制备分析试样。分析试样检测结果见表2。

图1 粒度试验流程图

Fig.1 Flow diagram of size experiment

图2 样品分级加工流程图

试验编号1mm筛上物160目筛上物160目筛下物质量(g)w(Cu)/%质量(g)w(Cu)/%质量(g)w(Cu)/%相对标准偏差(%)最大相对偏差(%)允许相对偏差(%)加权w(Cu)/%08620763FJ-155538678——————14284083561071571111310747078406530634FJ-2547886174739502314174067834243975111370621065908110827FJ-3——————97044435143560906530684701112807900848

通过对上述三种情况制备的试样的检测结果分析可以看出：样品加工过程中在1 mm和160目时过筛分离自然铜，试样的精密度可满足要求。

2.2 样品加工缩分试验

2.2.1 5 mm筛下物缩分试验

将5 mm缩分试验样(SF5)按图3流程进行缩分[6]，缩分所得各组试样分别继续中碎，过1 mm筛，筛上物准确称重(检测Cu含量，参与以后计算)，筛下物细碎1小时，过160目筛，筛上物(准确称重)、筛下物分别检测Cu含量。各组试样中Cu的检测结果见表3。

图3 5 mm筛下物缩分试验流程图

试样编号K值+1mm筛上物+160目筛上物-160目筛下物质量(g)w(Cu)/%质量(g)w(Cu)/%质量(g)平均w(Cu)/%加权w(Cu)/%相对标准偏差(%)最大相对偏差(%)允许相对偏差(%)4549833739464904120060638110745428933432646851208306551150SF5-1055126852838685183120720665118437148164946698857401749261211506491146448780984005471012104062710754478768834285009102240654115035138697336847071024706291075SF5-204408786703304503610395065011443985276484254879833125449103580668119436478778357644981018706441108

续表

试样编号K值+1mm筛上物+160目筛上物-160目筛下物质量(g)w(Cu)/%质量(g)w(Cu)/%质量(g)平均w(Cu)/%加权w(Cu)/%相对标准偏差(%)最大相对偏差(%)允许相对偏差(%)29718671245954757473064311592873869023275417730906541160SF5-30324468857243647037494062910644746046493433791825785253749606681201274882582663445975870655110219327728159843415028064010672037856018234628514306381132SF5-402235484041715525750060669123554672664619588093173943995085065111052211823916744786512606341137101888868924197244106571172113587908936187268306421210SF5-5019447908801503626850656109358874765082282237394519236806221042100387468574662245806421153

从上表3可以看出：对试样5 mm筛下物进行缩分，当缩分系数K大于0.3时，缩分所得试样Cu含量检测结果的精密度和最大相对偏差均满足要求，因此，综合考虑一定的安全系数和工作量等因素，试样5 mm筛下物的缩分系数K取0.4。

2.2.2 1 mm筛下物缩分试验

将1 mm缩分试验样(SF1)中碎，过1 mm筛，筛下物按图4流程进行缩分，缩分所得各组试样分别继续细碎1小时，过160目筛，筛上物(准确称重)、筛下物分别检测Cu含量。各组试样中Cu的检测结果见表4。

图4 1 mm筛下物缩分试验流程图

试样编号K值+160目筛上物-160目筛下物质量(g)w(Cu)/%质量(g)平均w(Cu)/%加权w(Cu)/%相对标准偏差(%)最大相对偏差(%)允许相对偏差(%)1685520949790662083515334726494106280772SF1-1051655483749540649080844548771317985502498306410837148744144931062807591186591643120643080411194673426806470768SF1-2041726509443460641084049854371313054378420706200753140755294353066308390858598529320631080408084223280106490769SF1-3030905489829640633078051163670711095314278706650873097147662948063707910609500919580644079707166137193506370861SF1-4020523462618690621074861669971106855612199106520842047142131914065807600335527813120659079203864794126806360780SF1-501050739031345062107656507977050307582912010653080005546316135406430898

从上表3可以看出：对试样1 mm筛下物进行缩分，当缩分系数K大于0.2时，缩分所得试样Cu含量检测结果的精密度和最大相对偏差均满足要求，因此，综合考虑一定的安全系数和工作量等因素，试样1 mm筛下物的缩分系数K1取0.3。

3 加工流程验证

3.1 样品加工流程

根据上述试验研究，该含自然铜地质样品加工流程可确定为：样品→颚式破碎机粗碎(过5 mm，无筛上物)→混匀缩分(K=0.4，一般地质样品由于送样质量较小，可省去此步骤)→对辊机中碎→过筛(1 mm，筛上物测Cu参与以后计算)→筛下物混匀缩分(K=0.3)→棒磨机细碎→过筛(160目，筛上物测Cu参与以后计算)→筛下物混匀→分装分析正、副样。样品加工流程见图5。

3.2 样品加工流程验证

3.2.1 参考值的确定

图5 样品加工流程图

试样编号质量(g)浸出溶液浸出渣体积(ml)ρ(Cu)(g/L)Cu量(g)质量(g)w(Cu)/%Cu量(g)总Cu量(g)SY-151101000443244324432SY-293313000242872845599009105107794SY-392663000243172935559008304617754SY-492523000242772815418008704717752SY-593143000243873145512009305137827SY-691733000238371495569009005127661定值结果w(Cu)/%=7794+7754+7752+7827+76619331+9266+9252+9314+9173×100+443214837×100=1136

3.2.2 加工流程验证

将加工方法验证样(YZ)按上述确定的样品加工流程进行加工，并测定各粒级试样中Cu含量。样品加工记录见表6，各粒级试样中Cu含量测定结果表7。

表6 加工流程验证样加工记录

对辊机中碎(1mm)棒磨机细碎(1小时)过筛(1mm)缩分(K=03)筛上物(g)筛下物(g)留样质量(g)缩分误差(%)碎后质量(g)损失率(%)过筛(160目)筛上物(g)筛下物(g)407010891340010330527911123294

表7 各级试样中Cu含量检测结果

从验证结果来看，按上述研究确定的样品加工流程制备的分析试样，其Cu含量检测结果与参考值一致，达到了用最小的工作量制备具有代表性的分析试样的目的。

4 结论

(1)该地区含自然铜矿石样品的加工，采用研究确定的加工流程是可行的，其经济性、可靠性、准确性能满足该矿区地质工作的实际需要。对于一般地质样品，由于送样质量较小，可省去粗碎后缩分步骤，直接进行中碎。

(2)送样单位在填写送样时，应对样品进行必要的野外岩石矿物性质描述，以便实验室对样品有一个初步的了解，确定样品加工流程，达到用最小的工作量制备具有代表性的分析试样的目的。

[1] 岩石矿物编委会.岩石矿物分析(第一分册)[M].第四版.北京：地质出版社，2011：189-200.

[2] 全国国土资源标准化技术委员会地质矿产实验测试分技术委员会.DZ / T 0130-2006 地质矿产实验室测试质量管理规范[S].北京：中国标准出版社，2006.

[3] 董英，王吉坤，冯桂林.常用有色金属资源开发与加工[M].北京：地质出版社，2005：225-347.

[4] 黄晓琳.自然铜矿石样品的加工及分析测试方法[J].岩矿测试，2008，27(4)：279-283.

[5] 岩石矿物编委会.岩石矿物分析(第三分册)[M].第四版.北京：地质出版社，2011：40-41.

[6] 张毅.岩石矿物分析[M].北京：地质出版社，1986：6-9.

Processing Method Study of Native Cooper-bearing Rock Sample in Northwest Guizhou

ZHOU Wan-feng1，2,ZHU Zhi-xiong1，2

(1.MLRGuiyangSupervisionTestingCenterforMineralResources，Guiyang550004，China；2.GuizhouCentralLaboratoryofGeologyandMineralResources，Guiyang550018，Guizhou，China)

By grading，splitting and uniformity experiment during the natural cooper samples processing in northwest Guizhou，the coarse crushing and intermediate crushing of samples are determined，by 1 mm sleve，the undersize are mixed and splitted(K=0.5)，grinding finely and screen 160 mesh，the processing of undersize mixing is available，the economy，reliability and accuracy can satisfy the realistic demand of geologic work in this mining area.

Sample processing；Splitting coefficient；Sample grading；Natural cooper ore

2016-05-29

周万峰(1974—)，男，贵州遵义人，工程硕士，工程师，长期从事化学分析工作。

O652.4

A

1000-5943(2016)03-0230-07