(1) 광물 샘플링의 개념
광체의 특정 부분에서 특정 사양 및 요구 사항에 따라 대표적인 광석 또는 광석 근처 주변 암석의 작은 부분 광물의 품질, 특정 특성 및 광체의 경계를 결정하기 위해 샘플로 사용되는 지질학적 작업을 광물 샘플링이라고 합니다. 전체 프로세스에는 광체(또는 광석 근처의 일부 주변 암석)에서 원본 샘플 수집, 샘플 처리, 샘플 테스트, 테스트 데이터 수집 및 연구가 포함됩니다. 광물 샘플링 작업은 원래 지질 카탈로그와 마찬가지로 광물 매장지에 대한 지질 연구의 모든 단계(탐사, 지질 탐사, 광산 지질 작업)에서 수행되어야 합니다. 광석의 품질이 완전히 균일하다면 샘플링 작업은 매우 간단할 수 있습니다. 작은 샘플을 무작위로 채취하기만 하면 됩니다. 그러나 실제로 자연계의 광체 품질은 균일하지 않으며 공간에서(즉, 광체의 방향, 경향 및 두께에 따라) 항상 다양한 정도로 변합니다. 표본의 대표성, 포괄성, 체계성에 주의를 기울여야 한다.
(2) 광물 시료 채취의 종류
광물 시료 채취에는 시료 채취 목적에 따라 일반적으로 화학적 시료 채취, 광물 시료 채취 등 4가지 유형으로 나눌 수 있습니다. , 기술 샘플링 및 기술 처리 샘플링.
1. 화학적 샘플링
수집된 샘플에 대한 화학적 분석을 수행하여 유용 성분과 유해 성분의 함량을 결정하는 것이 목적입니다. 광석의 종류와 등급을 구분하고, 채굴된 광석의 희석과 손실을 이해할 수 있습니다. 이는 광석의 종합적인 활용 가능성을 연구하고, 합리적인 채굴 및 선광 방법을 결정하며, 광석의 광석 품질을 관리하기 위한 신뢰할 수 있는 기반을 제공합니다. 화학적 샘플링은 가장 많고 가장 널리 사용됩니다. 광물 매장지 지질학 연구의 전체 과정에서 이러한 유형의 샘플링 작업은 대부분의 광물 유형과 다양한 탐사 및 채굴 프로젝트에서 수행되어야 합니다.
2. 광물 샘플링(또는 암석 광석 샘플링)
광체 내에서 체계적 또는 선택적으로 광석의 일부(때때로 광석 근처의 주변 암석을 포함) 샘플링 형상 표본을 사용합니다. 광물학, 광물학, 암석학에 관한 연구를 수행하여 첫째, 광석이나 암석의 광물 조성과 유전적 조합, 광물의 생성순서, 광석의 구조 등을 규명하고 이에 관련된 이론적인 문제를 해결한다. 두 번째는 광석에 함유된 유용광물과 맥석광물 함량, 광물의 형상 및 입자크기, 특정 물리적 특성(경도, 취성, 자성, 전도성 등) 및 발생상태를 파악하는 것이다. 유용한 성분과 유해한 불순물을 분석하여 광석의 광물 처리 및 제련 처리 성능을 결정합니다.
3. 기술적 샘플링(즉, 물리적 샘플링)
목적은 광석 또는 광석 근처 암석의 다양한 물리적, 기계적, 기술적 특성을 연구하는 것입니다. 광물의 종류에 따라 두 가지 상황이 있습니다. 일반 광물의 경우 기술 샘플링은 광석의 무게, 습도, 느슨한 계수, 강도, 블록화 및 기타 특성(때때로 광석 근처의 일부 주변 암석 포함)을 결정하는 것입니다. 일부 비금속 광물의 매장량 계산 및 채굴 설계의 기초, 기술 샘플링은 광물 품질을 결정하는 주요 방법입니다. 예를 들어, 운모광의 경우 주로 운모 플레이크의 크기, 투명성, 전도성 및 내열성을 결정하는 것이며, 석면 광석의 경우 압전 석영의 경우 섬유 길이, 인성 및 내화성을 결정하는 것입니다. 결정의 크기, 색상, 압전 특성 등을 결정하려면 건축석의 경우 순간 압축 강도, 수분 흡수, 열전도도, 마찰 저항 등을 결정해야 합니다. 기술적 샘플링의 특징은 일반적으로 단일 광물이나 광물 집합체를 시료로 사용한다는 점이며, 수집 시 손상이 최대한 발생하지 않도록 무결성에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
4. 기술적 처리 샘플링
목적은 광물 처리, 소결, 제련 및 기타 상당한 양의 샘플에 대한 테스트를 수행하여 광석의 처리 기술 및 선택적 특성을 이해하는 것입니다. 광물 가공, 소결, 제련을 위한 생산 공정과 기술적 조치를 결정하고 광물 매장지에 대한 올바른 경제적 평가를 내리기 위해 중량을 결정합니다. 기술 처리 샘플링은 실험실 테스트, 준산업 테스트 및 산업 테스트의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
(1) 실험실 테스트: 필요한 샘플 중량이 적고 광석의 추출 방법, 회수율 및 시약 소비량을 사전에 결정하고 광물 활용 가능성을 평가할 수 있습니다.
(2) 준산업 테스트 및 산업 테스트: 광물 처리 및 제련 장비 선택을 위한 신뢰할 수 있는 기반을 제공하기 위해 공식 생산 조건에 최대한 가깝게 많은 수의 샘플을 수집하고 테스트해야 합니다. 프로세스 흐름의 결정. 기술적 처리 샘플링은 탐사, 지질 탐사, 광산 지질 작업의 모든 단계에서 수행될 수 있지만, 산업적 가치가 확립되고 충분한 엔지니어링을 통해 산업 매장량이 통제된 광물 매장지에 대해 주로 지질 탐사 단계에서 수행됩니다. 일하다. 생산 광산에서는 드레싱 및 제련 방법이 변경되거나 새로운 광석 유형이 발견된 경우에만 기술 처리 테스트를 다시 수행해야 합니다.
(3) 샘플링 방법
장기적인 샘플링 실습에서 사람들은 다양한 유형의 샘플링, 특히 기술적 샘플링(물리적 샘플링)에 대해 다양한 샘플링 방법을 요약했습니다. 거의 모든 광물 종류마다 시료 채취 방법이 다르지만 광물 시료 채취 방법만 간단합니다. 화학적 샘플링과 기술적 처리 샘플링에 일반적으로 사용되는 몇 가지 방법만 간략하게 소개합니다.
1. 그루빙 방법
채취할 광체에 일정한 크기의 홈을 파고, 그로부터 잘라낸 광석이나 암석을 모두 사용하는 방법입니다. 그루브(Groove)는 샘플링에 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다.
(1) 시료채취 위치 : 탐사선에서는 대개 도랑 바닥의 광체 수직방향이나 도랑벽에서 시료채취를 한다(그림 4-8-7). , 특정 상황에 따라 다릅니다. 얕은 탐사정과 파티오에서 광물화가 균일한 경우 한쪽 벽에서 샘플을 채취해야 합니다(그림 4-8-8). 광물화가 고르지 않거나 크게 변화하는 경우 샘플은 양쪽 벽과 해당 벽에서 채취해야 합니다. 신뢰성을 보장하기 위해 위치를 하나로 병합해야 합니다. 수평터널에서는 광맥관통이나 석문 프로젝트의 경우 허리 접선면(터널 바닥에서 높이 1.0~1.4m)에서 광체의 두께 방향을 따라 하나 또는 두 개의 벽을 따라 연속 샘플링이 수행됩니다(그림 4-8-6). 광체 방향을 따라 터널링하는 탐사 및 광맥 프로젝트의 경우, 샘플링은 일반적으로 광체 두께를 따라 일정 거리에 있는 터널 면이나 지붕에서 수행됩니다.
그림 4-8-6 정맥 관통 터널 벽에 연속적인 홈이 있는 분할 샘플링의 개략도
그림 4-8-7 정맥 관통 터널 벽의 샘플링 개략도 얕은 우물의 한쪽 벽
그림 4-8-8 탐사 트렌치의 계단식 홈 샘플링 개략도
(2) 샘플 홈 사양: 우물의 단면 모양 샘플 홈에는 직사각형, 삼각형 등이 있으며 전자가 일반적으로 사용됩니다. 시료 통의 단면 사양은 너비 × 깊이(cm2)로 표시됩니다. 크기를 결정하는 데 영향을 미치는 요소는 첫째로 광물의 균일성, 광체의 두께, 광석의 경도 등을 고려하는 샘플의 신뢰성이고, 둘째로 샘플링 효율입니다. 시료의 신뢰성을 보장한다는 전제 하에 단면적이 작고 시료 채취 효율이 높은 것을 선택하는 것이 합리적입니다. 이는 경험적 유추와 실험적 방법에 의해 결정될 수 있다. 경험적 유추 방법은 동일한 유형의 광체를 샘플링하는 데 사용되는 단면 사양 데이터를 말하며 일반적으로 금맥, 베릴륨, 니오븀과 같은 몇 가지 광체에 대해 5×2 ~ 10×5(cm2)입니다. , 탄탈륨 광체, 샘플링 사양은 풍화 광체의 광물 함량을 결정하기 위해 15×3~20×5(cm2)로 확장되며 단면 크기는 일반적으로 20×15(cm2) 이상입니다.
(3) 샘플 슬롯 길이: 샘플 슬롯 길이는 샘플링 라인을 따른 단일 샘플의 길이를 나타냅니다. 샘플 탱크의 길이가 너무 짧으면 샘플 수가 늘어나고 실험실 및 테스트 작업량과 비용이 많이 증가합니다. 샘플 탱크의 길이가 너무 길면 올바른 묘사 및 분리에 영향을 미칠 수 있습니다. 광석 유형 및 등급. 일반적으로 시료탱크의 길이는 0.5~3m이고, 가장 일반적으로 사용되는 것은 1~2m이며, 가장 긴 것은 4~5m에 이른다. 광체의 경계가 명확하고 광체가 두껍고 광물화가 균일하며 광석 유형이 단순하면 샘플 탱크가 길어질 수 있고, 그렇지 않으면 짧아야 합니다.
2. 블록 따기 방법
특정 사양의 로프망을 사용하여 채집할 광석 더미 위에 놓고 중앙에서 대략 동일한 크기의 광석 조각을 골라냅니다. 각 메쉬를 샘플로 함께 결합합니다. 각 샘플의 무게는 일반적으로 1~3kg입니다. 장점은 고효율, 쉬운 작동, 확실한 대표성입니다. 단점은 다양한 유형의 광석을 별도로 샘플링할 수 없다는 것입니다. 이 샘플링 방법은 일반적으로 광산 지점(지역), 광체에 굴착된 터널, 광산 터널 표면 및 광산 차량에서 샘플링하는 데 사용됩니다. 광산차에서 시료를 채취할 때 블록 채취 시료 채취 지점은 단순화된 5점 매화 모양이나 3점 대각선으로 배열되는 경우가 많습니다.
3. 정사각형 방식(즉, 그리드 방식)
정사각형, 직사각형, 마름모 등 일정한 모양의 그리드를 노출된 부분에 배치하는 것입니다. 샘플을 수집해야 하는 광석 본체, 그리드의 교차점에서 거의 동일한 작은 광석 조각을 깎아 하나의 샘플로 결합합니다. 각 샘플은 15~100개로 구성될 수 있으며 총 중량은 일반적으로 2~5kg입니다. 장점은 효율성이 높고 상대적으로 단순하며 다양한 유형의 광석을 별도로 샘플링할 수 있다는 것입니다. 단점은 이 방법이 얇은 광체에는 적합하지 않고 두꺼운 광체에만 적합하다는 것입니다.
4. 구멍 굴착 방법
터널 굴착이나 채굴 작업 중에 발파공에서 배출되는 광석과 암석 진흙(분말)을 채취하여 화학적 분석을 합니다. 사용 시 일정한 제한이 있고 생산 일정에 일정한 영향을 미치지만 고효율, 저비용, 시료 처리 불필요, 강력한 대표성, 시료 채취 기계화 능력 등 탁월한 장점을 갖고 있으므로 생산 광산에서 시료 채취 중국에서 널리 사용되고 있으며 현재 개선 및 홍보되고 있습니다.
5. 박리방법
채취하고자 하는 얇은 광체 표면에서 일정 두께(5~10cm)의 광체를 일정한 거리로 벗겨냅니다. 샘플. 각 샘플의 길이는 일반적으로 1m입니다. 장점은 강력한 대표성입니다. 그러나 노동 강도가 높고 효율성이 낮기 때문에 일반적으로 위에서 언급한 샘플링 방법의 신뢰성을 확인하고 광물화가 매우 고르지 않은 희귀 금속 또는 귀금속 얇은 정맥을 샘플링하는 데만 사용됩니다.
6. 전체 터널 방식
광체의 특정 구간(또는 현장에서 예비 환원된 부분)에서 발파된 전체 터널의 길이를 샘플로 사용합니다. 각 샘플의 크기는 일반적으로 1~2m이며 무게는 수 톤에서 수십 톤까지 다양합니다. 풀레인 방식의 장점은 가장 대표적이라는 점이다. 그러나 비용이 높고 효율성이 낮으며 노동 강도가 높기 때문에 일반적으로 다른 샘플링 방법, 기술 샘플링 및 기술 처리 샘플링의 신뢰성을 확인하는 데만 사용됩니다.
7. 드릴링 샘플링
코어 드릴링 장비에서의 샘플링은 드릴링 장비에서 코어를 추출하여 암석 분리기로 반으로 나누어 절반을 채취하는 것입니다. 각 샘플의 길이는 일반적으로 1~2m이고, 나머지 절반은 검사 및 지질학 연구용으로 남겨둡니다. 광석 코어 회수율이 70 미만인 경우 샘플로 추가 미네랄 머드(분말)도 필요합니다.
8. 측정된 통계 방법
이 방법은 우리나라의 텅스텐 광산에서 처음으로 개척되었는데, 터널 지붕이나 테라스 지붕에서 2m 길이를 측정하는 방법입니다. 통계단위(즉, a(샘플의 범위)), 작은 강철자를 사용하여 광체 전체 노출면적과 철망간석 광석이 차지하는 면적을 측정하고, 다음 식을 이용하여 철망간석의 광석 등급을 환산한다 광체:
채굴 및 가공의 고체 광물 탐사 개요
여기서 C - 철철중철 광체의 광석 등급;
∑Sw - 합계 샘플 범위 내의 철망간석 광석 면적;
Qw——철망중석의 밀도(6.5~7.5);
Cw——철망중석의 WO3 평균 함량(74)
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∑Sq——샘플 범위 내의 정맥 영역의 합
Qq - 석영 밀도(2.65).
위 공식은 맥석 광물이 석영으로만 구성된 철망간 광맥에만 적용 가능하며 깊이는 1m로 가정한다.
이 방법의 장점은 검체 채취, 처리, 분석이 한 단계로 단순화된다는 점입니다. 그러나 이는 단일 유용 성분, 유용 광물의 거친 입자, 단일하고 구별하기 쉬운 유형의 유용 광물 및 맥석 광물을 함유한 광상에만 적합합니다. 현재는 소수의 텅스텐 및 안티몬 광산에서만 이를 사용하고 있으며 유사한 조건의 다른 광산에서도 이 방법을 사용할 수 있는지 여부는 향후 추가 연구가 필요합니다.
9. 물리적 기기 측정법
현재 국내외에서 활발히 연구, 시도되고 있는 광석 등급을 현장에서 직접 측정하는 방법이다. 예를 들어, 방사성 측정 장비를 사용하여 방사성 원소 광물의 품질을 직접 측정하고, 전기 측정 방법을 사용하여 특정 금속 광물의 품질을 결정하며, 최근 등장한 동위원소 X선 형광 분석기를 사용하여 측정할 수 있습니다. 수십 개의 요소 콘텐츠. 이 휴대용 장비는 휴대가 간편하며 터널 표면에서 분사된 광석 더미, 암석(광석) 코어, 암석(광석) 진흙(분말)의 등급을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 특수 프로브를 추가한 후 프로브를 사용할 수도 있습니다. 시추공의 경사도를 결정합니다.
이러한 물리적 계측기 측정 방법은 가까운 미래에 널리 홍보될 것으로 예상됩니다.
샘플링 작업의 경제성과 신뢰성을 모두 보장하기 위해서는 각 광산이 특정 조건에 따라 반복적인 과학 실험을 통해 가장 합리적인 샘플링 방법을 결정해야 한다는 점에 유의해야 합니다.
(4) 화학 시료의 처리 및 검사 유형
1. 시료 처리
일반적으로 수집된 원본 시료의 무게는 상대적으로 큽니다. 0.5~50kg, 보통 2~5kg. 더욱이, 시료의 부피가 상대적으로 크고, 화학 분석을 위한 시료의 최종 무게가 1~2g에 불과합니다. 입자 직경도 0.1mm 미만이 필요합니다. 따라서 시료의 화학적 분석 전에 시료를 처리해야 합니다. 구체적인 단계는 분쇄→체질→혼합→분할입니다. 이 과정은 화학 분석 요구 사항이 충족될 때까지 여러 번 반복됩니다. 일반적으로 원본 샘플의 무게가 클수록 처리 과정이 더 복잡하고 느리며 비용이 높아집니다. 이러한 이유로 시료를 처리할 때는 다음과 같은 원칙을 따라야 합니다. 공정이 간단하고, 빠르며, 비용이 저렴해야 하며, 환원된 시료의 대표성이 강해야 합니다.
2. 샘플 테스트 유형
샘플 테스트 유형에는 주로 다음 네 가지 범주가 포함됩니다.
(1) 기본 분석(단일 항목 분석 또는 일반 분석)). 광석의 주요 유용 성분의 함량만을 분석하면 광석의 품질을 평가하는 데 가장 일반적으로 사용되는 분석이며, 시료 수가 가장 많고 거의 모든 시료가 이러한 유형의 분석을 거쳐야 합니다. 예를 들어, 납과 아연 매장지에서는 Pb, Zn, Cu가 분석되고, 철광석 매장지에서는 총 철과 용해성 철이 분석됩니다. 총 철과 용해성 철 간의 관계를 파악한 후에는 총 철만 분석할 수 있습니다.
(2) 다요소 분석 및 조합 분석. 다원소분석은 광석과 관련된 유용원소와 유해원소를 조사하여 종합분석을 제공하는 프로젝트입니다. 조합 분석은 연관된 유용 원소에 대한 체계적인 연구를 위한 정보를 제공합니다. 샘플은 8~12개의 인접한 기본 분석 하위 샘플로 구성되며 동일한 광체에서 동일한 유형 또는 등급에 따라 조합되어야 합니다.
(3) 합리적인 분석. 그 목적은 광석의 종류와 등급 경계를 구별하는 것입니다. 예를 들어, 황화물 광석 매장지는 산화 광석, 혼합 광석, 1차 광석 등으로 나눌 수 있습니다. 시료채취는 육안식별을 기반으로 하며, 합리적인 분석을 위해 경계 부근의 시료를 5~20개 정도의 시료를 채취한다.
(4) 전체 분석. 광상에 존재할 수 있는 모든 화학성분과 그 함량을 파악하고, 광상에 존재할 수 있는 모든 화학성분과 그 함량을 파악하기 위해 광상 내 분광분석을 통해 결정된 모든 원소(미량의 원소 제외)를 분석항목으로 활용하는 것 광물화법과 광석의 포괄적 이용. 전체 분석 시료는 대표적인 결합 시료를 사용할 수 있습니다. 시료 수는 광물 매장량의 규모와 복잡성에 따라 다릅니다. 일반적으로 최대 20개 이하입니다. 다양한 요소 분석 결과가 100에 가까워야 합니다.