Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2022-10-05 | 40 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Тема 3.1. Способы пробоодбора: штуфной, бороздовый, сколковый, задирковый; способ вычерпывания; валовое, шпуровое,точечное опробование.
Тема 3.2. Виды проб: Рядовые пробы групповые пробы; Типы проб по форме: точечные, линейные площадные, объемные
Раздел 4. Опробование горных выработок и буровых скважин
Тема 4.1. Выбор способа опробования, обоснование сети и размера проб; Опробование горных выработок; Отбор проб в горных выработках на россыпях.
Тема 4.2. Опробование буровых скважин (роторного, кернового, ударно-вращательного бурения).
Раздел 5. Обработка проб
Тема 5.1. Определение начального веса проб; Обработка и сокращение проб Выбор коэффициентов, стадии и механизмы обработки; Обработка проб на россыпных месторождениях.
Раздел 6. Оценка представительности и достоверности: контроль опробования
Тема 6.1. Контроль отбора проб; Контроль результатов анализов опробования. Внешний и внутренний контроль. Арбитражные анализы Контроль анализов эталонными пробами.
5.2 Краткое описание содержания теоретической части разделов и тем дисциплины
Раздел 1. Ведение
Цели и задачи опробования
В соответствии с ФГОС 3 и учебным планомподготовки студентов дисциплина " Опробование твердых полезных ископаемых»" изучается на 7 семестре и завершается экзаменом.
Свойства полезных ископаемых, определяющие их промышленную ценность, пути и возможности их использования в народном хозяйстве объединяются общим понятием — качество полезного ископаемого. Показатели качества весьма разнообразны и специфичны для каждого вида минерального сырья. К ним откосятся химический и минеральный состав полезного ископаемого, его текстурно-структурные, физические и технологические свойства. Опробованием называется комплекс специальных работ, выполняемых для изучения состава и свойств минерального сырья, определяющих его качество и возможность использования в промышленности.
|
При геологическом изучении того или иного района и, особенно при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых, изучение качества и технологических свойств минерального сырья является обязательным и имеет огромное значение. Еще М. В. Ломоносов говорил, что «...обыск камней без пробы скучен и сомнителен».
Осуществляется опробование путем отбора в горных выработках, буровых скважинах и естественных обнажениях (выходах) тел полезных ископаемых обычно небольших порций минерального сырья, которые называются пробами. Главная задача опробования — изучение качества полезного ископаемого. Объектами изучения могут быть отдельные пробы, природные типы или промышленные сорта руд, блоки подсчета запасов, рудные тела и месторождение в целом. Кроме того, опробовать приходится и вмещающие породы, особенно те, которые залегают внутри рудных тел или в непосредственной близости к ним. В процессе опробования изучают различные показатели качества разными способами, поэтому выделяется несколько видов опробования: химическое, минералогическое, технологическое и техническое.
Опробование является одной из наиболее ответственных операций геологоразведочных работ и значение его трудно переоценить. По данным опробования оценивается качество минерального сырья, выделяются его сорта и типы, выясняются закономерности распределения полезных компонентов в пространстве, особенности размещения обогащенных и убогих участков, их размеры и взаимоотношения. Эти данные совершенно необходимы для нормальной работы действующего или проектируемого горнорудного предприятия и решения многих вопросов, в частности:
1) для направления геологоразведочных и подготовительно - эксплуатационных работ, что в первую очередь относится к месторождениям, на которых тела полезных ископаемых не имеют четких геологических контактов и постепенно переходят во вмещающие породы; границы промышленно ценного минерального сырья устанавливаются только по результатам опробования;
|
2) для оконтуривания участков тел полезных ископаемых, различных по качеству минерального сырья, и выбора наиболее целесообразного способа его переработки;
3) для контроля за полнотой отработки минерального сырья, в целях предупреждения «хищнической» разработки (выработки наиболее богатых участков), получения данных для определения потерь и разубоживания при эксплуатации месторождений и для разработки мероприятий по борьбе с ними;
4) для составления планов добычи минерального сырья (руды, металла);
5) для определения запасов минерального сырья, являющихся основой промышленной оценки месторождения и характеристики его народнохозяйственного значения.
Природное минеральное сырье обычно разделяют на газообразное, жидкое и твердое. Опробование газообразного минерального сырья (горючие и негорючие газы) и жидкого (нефть, рассолы, вода) является предметом рассмотрения специальных дисциплин.
Ниже рассматриваются только вопросы, связанные с опробованием твердых полезных ископаемых, которыми могут быть:
а) элементы — железо, марганец, медь, свинец, цинк, золото, серебро, олово, вольфрам, молибден, никель и др.;
б) минералы — асбест, слюда, пьезокварц и др.;
в) горные породы — гранит, известняк и др.
При изучении качества и технологических свойств минерального сырья, чтобы решить вопрос о промышленной ценности месторождения, необходимо знать основные требования промышленности к качеству минерального сырья. Эти сведения можно найти в специальных брошюрах («Требования промышленности к качеству минерального сырья»), ГОСТах и Технических условиях (ТУ), которые разработаны (или разрабатываются) для каждого природного вида минерального сырья, а нередко и для отдельного месторождения. Во многих случаях эти требования зависят от масштаба месторождения.
Требования промышленности к минеральному сырью (кондиции) определяют направление (методику) исследований сырья.
|
В зависимости от назначения и характера испытаний минерального сырья различают следующие виды опробования:
· Геологическое (химическое, минералогическое);
· Геофизическое;
· Технологическое;
· Техническое опробование.
Раздел 2. Типы опробования
Тема 2.1. Геологическое опробование:
Химическое
Минералогическое
Химическое опробование применяется, дли определения химического состава минерального сырья и содержаний полезных и вредных компонентов. Термин «химическое опробование» несколько устарел. В настоящее время состав минерального сырья и содержания полезных компонентов определяют не только по данным химических анализов.
Химический состав — важнейшая характеристика качества большего числа видов минерального сырья. Например, чем выше содержание меди в медной руде, тем богаче руда, выше ее качество. На многих месторождениях полезных ископаемых путем исследования химического состава отличают руду от пустой породы и разделяют промышленные сорта руд.
Химические элементы, входящие в состав полезного ископаемого, делятся на главные и попутные компоненты.
Главные компоненты определяют промышленное значение месторождения, по содержанию главных компонентов проводят контуры рудных тел и промышленных сортов руд. Среди главных компонентов различают полезные и вредные. Например, в железных рудах полезным компонентом является железо, а вредными — сера и фосфор. При высоком содержании вредных компонентов для их удаления приходится изменять технологию переработки полезного ископаемого. Например, богатую серой железную руду нельзя направлять в плавку, ее следует предварительно подвергнуть обогащению или обжигу (агломерации) для удаления серы.
Попутные компоненты оказывают некоторое влияние на качество руды, но по ним не проводят контуров рудных тел или промышленных сортов руд. При содержании в рудах попутных компонентов они называются комплексными. Минеральное сырье в большей части представляет собой комплексные полезные ископаемые, содержащие много ценных компонентов. Главные и попутные компоненты не всегда четко разделяются, иногда попутные компоненты могут переходить в главные.
|
Ценные попутные компоненты целесообразно разделить на две группы. Компоненты первой группы образуют собственные минералы, которые могут быть выделены в концентрат путем обогащения. Компоненты второй группы не образуют собственных минералов, а входят в виде изоморфных или других примесей в главные минералы руд и могут быть извлечены лишь при металлургической переработке руд. Так, в магнетитовых рудах сера и медь обычно образуют сульфиды: пирит и халькопирит, т. е. относятся к первой группе и могут быть выделены в пиритный и медный концентраты. Но в тех же рудах ванадий изоморфно входит в состав магнетита и относится ко второй группе. Его извлекают при выплавке стали из мартеновских шлаков. Ко второй группе относятся так называемые рассеянные элементы: кадмий, индий, таллий, галлий, германий, рений, селен, теллур, скандий и пр.
Наряду с общим, или валовым, химическим составом руды для многих полезных ископаемых большое значение имеет фазовый состав или баланс распределения компонентов в руде. Фазовый состав показывает долю ценного компонента в руде, связанного с отдельными минералами или группами минералов. Определение фазового состава позволяет предсказать некоторые технологические свойства руды и вероятное извлечение из нее ценных компонентов. Например, в железистых кварцитах железо входит в состав магнетита, гематита, сидерита, железистых силикатов и сульфидов. Выгодно извлекать железо обычно только из магнетита, редко из гематита и сидерита. Поэтому о качестве такой руды можно надежно судить лишь после установления доли железа, заключенного в разных минералах и прежде всего в магнетите.
Отобранные пробы поступают на испытания. Вид испытаний определяется характером полезного ископаемого, его минеральным и химическим составом, задачами исследования, требуемой точностью анализа, степенью изученности месторождения. Некоторые виды испытаний могут проводиться в геологоразведочной партии, другие — в специальных лабораториях, при этом геолог должен сообщить в лабораторию цель испытаний и желаемую точность анализа, а иногда и сведения об ожидаемом составе руд.
Химическое опробование служит для изучения химического состава руд и вмещающих пород. В процессе опробования определяется содержание главных и попутных компонентов, изменение химического состава в пространстве, выявляются зависимости между содержаниями компонентов. Для большей части полезных ископаемых химическое опробование является основным, с помощью его оконтуривают рудные тела и промышленные сорта руд и считают запасы руды и компонентов. Обычный химический анализ дает общее, или валовое, содержание компонентов в руде. В тех случаях, когда требуется знать содержание компонентов, связанных с разными минералами, прибегают к фазовому химическому анализу.
|
Определение химического состава — наиболее распространенный вид испытаний проб. В зависимости от требуемой точности и чувствительности анализа могут быть применены спектральный, химический, пробирный, ядерно-геофизический и другие методы анализа, каждый из которых позволяет решать определенный круг вопросов.
Спектральный анализ широко применяется при поисках и разведке месторождений. С помощью этого анализа ведутся геохимические методы поисков полезных ископаемых. При разведке спектральный анализ позволяет выявлять весьма низкие содержания некоторых, особенно попутных компонентов, нередко служит для отбраковки проб перед более дорогим химическим или пробирным анализом. На химический анализ направляются лишь те пробы, в которых по данным спектрального анализа содержание компонента выше определенного предела. Этот предел, учитывая точность спектрального анализа, берется в 2—3 раза ниже кондиционного содержания ценного компонента.
Спектральный анализ обладает высокой чувствительностью, большой производительностью и низкой стоимостью, позволяет одновременно определять много компонентов, но, как правило, уступает другим видам анализа в точности, особенно при высоких содержаниях компонентов. Точность наиболее распространенного многокомпонентного полуколичественного спектрального анализа выше, и в ряде случаев он конкурирует с химическим анализом. Иногда имеет значение и то, что спектральный анализ можно выполнить при весьма малой навеске (десятки миллиграммов), но обычно на спектральный анализ направляют пробы массой в первые граммы.
Химический анализ является основным при испытании проб большего числа рудных и многих нерудных полезных ископаемых. По сравнению со спектральным анализом он обладает меньшей чувствительностью, но большей точностью. Данные химического анализа используются для оконтуривания тел полезных ископаемых, подсчета запасов ценных компонентов в рудах.
Масса проб, направляемых на химический анализ, составляет 50— 100 г и зависит от числа определяемых компонентов. Чем больше компонентов, тем большая необходима масса пробы. Следует учитывать, что иногда приходится прибегать к повторным анализам пробы с целью контроля анализа.
Пробирный анализ предназначен для определения в пробах содержания благородных металлов. Этот анализ дорогой, но весьма чувствительный и точный, с его помощью можно устанавливать содержания благородных элементов порядка 1 г/т. Для анализа используется навеска массой до 250—500 г и более, что нужно иметь в виду при составлении схемы обработки пробы. Учитывая большую стоимость анализа, целесообразно перед пробирным анализом проводить разбраковку проб, например, с помощью количественного спектрального анализа, обладающего высокой чувствительностью, но недостаточной точностью.
Ядерно-физические методы анализа получили широкое распространение, особенно радиометрический анализ на радиоактивные элементы. Ядерно-физические методы обеспечивают высокую чувствительность и точность анализов на многие компоненты, весьма производительны. При анализе проба не расходуется, часто даже не требуется ее измельчение, так как исследуются спектр и интенсивность естественной или искусственной радиоактивности. Ядерно-физические методы используются в настоящее время для определения олова, бора, лития, кадмия, бериллия и некоторых других химических элементов. Для анализа требуются навески массой от первых граммов до 50—200 г
Минералогическое опробование применяется для определения минерального состава руды и вмещающих пород, их текстурно-структурных особенностей, а также для определения химического состава минералов. Особенно детально изучаются главные минералы. В процессе опробования устанавливается форма нахождения ценных компонентов в руде, баланс распределения важнейших компонентов между минералами. Минералогическое опробование имеет большое значение для решения ряда научных вопросов, в частности, для установления генетических особенностей месторождения. На некоторых типах месторождений (россыпи) минералогическое опробование является основным и применяется для подсчета запасов. С помощью минералогического опробования выделяют природные типы руд и выясняют строение рудных тел.
Минералого-петрографическое опробование применяется для изучения структур и текстур пород и руд, их минерального состава, размеров и формы минералов. Эти сведения необходимы для выбора способа переработки минерального сырья.
При массовом опробовании в процессе эксплуатационных работ в ряде случаев успешно определяют содержания полезных компонентов в руде на основании ее минерального состава.
Существует несколько приемов минералогического опробования, среди которых наиболее выделяются:
· опробование по типам руд;
· опробование по шлиховым минералам;
· люминесцентное опробование;
· опробование по оценке площади рудных минералов в шлифах.
Опробование по типам руд. На ряде месторождений может быть выделено несколько естественных типов руд, отличающихся по составу с устойчивым содержанием полезного компонента. В этих случаях для каждого типа руд подбираются эталонные коллекции штуфови устанавливается процентное соотношение главнейших рудных и нерудных минералов в них. Затем для каждого типа руд подбирают 30—50 зарисовок забоев с результатами химического опробования и рассчитывают среднее содержание полезных и вредных компонентов для каждого типа руд. Кроме содержаний полезного компонента для каждого типа руд определяют объемные веса.
Собственно опробование по типам руд заключается в тщательной
зарисовке тела полезного ископаемого и документации забоев с выделением участков, сложенных различными типами руд. На основании зарисовок среднее содержание того или иного компонента по забою
вычисляется методом среднего взвешенного на площадь S или мощность m. Этот метод очень оперативен и позволяет резко сократить количество химических анализов.
Опробование по шлиховым мине ралам сводится к тому, что материал забойных проб, отбитый любым способом, дробится до размеров частиц ценного минерала и промывается в лотке до получения шлиха. Полученный шлих взвешивают, подвергают количественному минералогическому анализу и производят пересчет содержания ценного минерала на содержание металла. Этот способ позволяет быстро оценить качество минерального сырья до производства химических анализов.
Люминесцентное опробование основано на свечении многих минералов при облучении их ультрафиолетовыми, катодными или рентгеновыми лучами.
Например, этим способом можно выявить и оценить вкрапленность шеелита: редкая вкрапленность (до 10 зерен на 1 пог. м керна) соответствует содержанию WO3 0,04%, средняя вкрапленность (20—50 зерен) — 0,1% и богатая (сотни зерен) — более 0,1%. Бедные шеелитовые руды могут не подвергаться химическим анализам, что сокращает расходы на опробование.
Опробование по оценке площади рудных минералов в шлифах основано на количественном минералогическом анализе горных пород. В полированном шлифе намечают большое количество точек наблюдений под микроскопом по квадратной сетке (обычно используют палетку) и подсчитывают количество точек, попавшее на каждый минерал, входящий в состав данного шлифа. Считают, что полученные количества пропорциональны объемам, занимаемым этими минералами в шлифах.
Указанные способы опробования по минеральному составу дают только приблизительную оценку качества минерального сырья, достаточную для оперативных целей при эксплуатации месторождений. При поисках и разведке месторождений полезных ископаемых результаты минералогических анализов обычно требуют контроля другими более надежными методами и используются для предварительных оценок.
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!