地质百科全书-第九篇 矿山取样.pdf

“ “ “ “ 第九篇 矿山取样 第一章化学取样 化学取样， 是指为测定矿体及其围岩、 矿山生产的产品 （如原矿、 精矿） 以及尾矿、 废 石、 与矿产有关的岩石中的化学成分及其含量的取样工作。它包括化学样品采集， 加工、 分析及质量检查等取样工作的全过程。 第一节化学样品采集方法 （取样方法） 化学样品采集方法有刻槽法、 刻线法， 网格法、 点线法 （直线打块法） 、 拣块法、 打眼 法， 剥层法、 全巷法、 岩心取样九种。根据不同的矿种、 矿化均匀程度、 矿体厚度大小、 矿石类型、 用途等， 可选用不同的取样方法和规格 （表 “ “ ） 。结合工业指标所规定 的最低可采厚度和夹石剔除厚度， 可选用合理的取样长度。地下开采的矿山常用取样 长度 ； 露天开采矿山常用取样长度 ’ 。随着勘探程度的深入， 取样间距往 往不断加密。地质条件及采矿方法不同， 取样方法、 规格均有可能发生变化。所以， 需 区别不同矿种和矿化均匀程度， 不同生产准备阶段与采矿方法， 选择或试验确定其相 适应的取样方法及其取样规格、 长度、 间距， 使所采集的样品有代表性， 又要经济合理。 取样时应沿物质成分变化最大的方向 （一般为厚度方向） 采取， 按不同矿石类型、 品级 分段连续取样。 第一章化学取样 表 “ “ 化学样品采集方法、 规格及用途 名称方法规格用途 刻槽法 在矿岩露头上， 用取样钎、 锤或取样机开凿槽子， 将槽中 凿取下来的全部矿岩作为样 品 常用样槽规格宽 深为 ’ *， 矿化均匀时规格 小些， 矿化不均匀时规格大些 为金属、 非金属矿产最常用的 取样方法。在探槽、 井巷、 回采 工作面等人工露头或自然露头 上采集样品 刻线法 在矿岩露头上刻一条或几 条连续的或规则断续的线形 样沟， 收集凿下的全部矿岩作 为样品 常用样沟规格宽 深为 （ ’）（ ’ ） *， 线距 ’ ,* 单线刻线法用于矿化均匀矿 床； 多线刻线法用于矿化不均匀 矿床； 常用于采场内取样 网格法 在矿岩露头上划出网格或 铺以绳网， 在网线的交点上或 网格中心凿取大致相等的矿 （岩） 石碎块 （粉） 作为样品。 网格形状有正方形、 菱形、 长 方形等 网格总范围一般为 * 见 方， 单个网格边长 ’ *， 一个样品由 ’ 点合成， 总重 ’ -.， 代替刻槽法 点线法 按刻槽法布置样线， 在样长 范围内直线上等距离布置样 点， 各点凿取近似重量的矿岩 碎块 （粉） 作为样品， 矿化不均 匀时可在 ’ 条直线上布置 样点 点距一般为 *， 线距一 般为 ’ * 一定程度上代替网格法， 常用 于矿化较均匀的采场内取样 拣块法 从采下的矿 （岩） 石堆上， 或 装运矿石的车、 船、 皮带上， 或 成品矿堆上， 按一定网距或点 距拣取数量大致相等的碎块 （粉） 作为样品 爆堆上网点间距一般为 / ’ /*； 矿车上取样视矿化 均匀程度与矿车大小， 有 点 法、 点法、 0 点法、 点法、 点法等 常用于确定采下矿石质量或 运山成品矿质量 打眼法 浅 孔 取 样 用凿岩机钻凿浅眼的过程 中， 同时采集矿岩泥 （粉） 作为 样品 常用眼深 ’ *， 一般不超 过 ,*， 由一个或几个炮眼所 排出矿岩泥 （粉） 组成一个样 品 常用于矿体厚 ’ * 沿脉掘 进时探明矿体界线， 代替短穿 脉， 以及浅眼回采的采场内确定 残留矿体界线、 质量 深孔 取样 用采矿凿岩设备进行深孔 凿岩过程中， 同时采集矿、 岩， 泥 （粉） 作为样品。有全孔取 样， 分段连续取样， 孔底取样 三种方法 露天深孔取样间距一般为 , , ’ 1 0*， 地下深孔取样 间距一般为 , ’ 0* 或 0、 * 露天深孔取样 （穿爆孔取样） 结果是详细确定开采块段矿体 边界、 矿石质量、 矿石类型 （品 级） 、 编制爆破块段图， 指挥生产 等主要依据； 地下深孔取样主要 用于详细确定回采块段矿岩边 界和矿石质量， 也可代替部分坑 探或钻探工程中取样 剥层法 在矿岩出露面上按一定规 格凿下一层矿岩石作为样品 常用剥层宽度 2 深度为 ’ ’ *， 某些非金属 矿产取样断面规格较大 主要用于检查其他取样方法 精度， 采取技术试验样品、 厚度 小或矿化不均匀矿床的化学取 样 0 第九篇矿山取样 名称方法规格用途 全卷法 在巷道掘进的一定进尺范 围内的全部或部分矿 （岩） 石 作为样品 取样断面与井巷断面一致， 样长一般为 “ 主要用于检查其他化学取样 方法精度以及矿化极不均匀矿 床的化学取样 岩心取样 从钻探获得的岩心、 岩屑、 岩粉作为样品。常用岩心劈 开机劈取一半岩心或金刚石 锯取一半岩心作为样品 岩 （矿） 心直径有大孔径 “ ’，中 孔 径 “ ， 小孔径 * 。样 长一般为 用岩心钻探探矿时进行岩心 取样 第二节化学样品加工 化学样品加工是指为满足化学分析对样品最终重量和颗粒大小的要求， 而对原始样 品进， 行加工的工作。 样品加工的基本问题是确定满足化学分析所需的最小可靠重量， 常用切乔特公式确 定 “（ , ） 式中 样品的最小可靠重量， -.； 样品中最大颗粒直径， ； “ 根据矿石特性确定的缩分系数。 “ 值的大小与矿种、 矿石物质成分均匀程度有关。一般样品 “ 值多在 / “ / 之 间， 特殊样品在 以上。所以， 样品加工前应选择或试验确定合理的 “ 值， 据切乔特公式 制订加工流程图 （图 0 , , ） ， 以便把原始样品按加工流程加工到最小可靠重量的分析 样品 （试样） 。 由图 0 , , 可见， 样品加工可分若干阶段， 每个阶段又包括破碎、 筛分、 拌匀、 缩分 四个基本程序。 对于特殊样品， 如黄铁矿、 铬铁矿、 沸石、 膨润土、 岩盐、 芒硝、 石膏、 玻璃及陶瓷原料 等矿石， 应进行特殊加工处理。 00 第一章化学取样 图 “ “ 样品加工流程图实例 第三节化学样品的分析种类及质量检查 一、 化学样品分析种类 基本分析 基本分析又称普通分析， 为了确定矿体和矿产品中主要有用、 有害组分的含量及其 变化情况而进行的分析。这种分析在矿山最常用， 数量最多。其分析所获资料是圈定矿 体、 划分矿石类型和品级、 计算储量、 确定矿产品质量的主要依据。分析项目视矿种和矿 石类型而定。 组合分析 第九篇矿山取样 本分析的目的是确定矿体内伴生组分的含量及其分布， 用于储量计算； 或了解影响 选、 冶性能及矿产价值的有害组分和一般组分的含量。样品由同一矿石类型或品级的两 个以上 （一般为 “ 个） 的基本分析副样， 按原来样品的长度或重量、 体积比例组合辐 成。分析项目据全分析或多元素分析结果确定。 物相分析 本分析又称合理分析， 是为了研究某些矿床的自然分带和确定矿石自然类型以及确 定有用组分赋存状态而进行的样品化学分析与鉴定。例如， 硫化物矿床可在肉眼和镜下 鉴定基础上， 先大致确定不同矿石自然类型， 而后在分带线附近采集一定数量的样品， 或 用基本分析副样作样品， 通过物相分析， 获得硫化矿物与氧化矿物的比例。即 硫化物中金属含量 总金属含量 ’或氧化物中金属含量 总金属含量 ’ 再用以确定每一样品所在位置是氧化矿、 原生矿还是混合矿， 据此划分这三类矿石的分 布位置， 并进一步确定各种有用组分赋有状态， 从而为分别计算储量和分别采、 选， 冶提 供依据。 多元素分析 本分析的目的是检验矿石中可能存在的有用、 有害元素， 为组合分析提供项目。一 个矿区一般有 “ 个代表性样品即可。一般可采用光谱或极谱分析或多元素化学分 析。 * 全分析 全分析的目的是了解各种类型矿石和岩石中全部元素及组分的含量。包括光谱全 分析和化学全分析。化学全分析项目常据光谱全分析结果确定。全分析样品可利用组 合分析副样或单独采集。每类型矿石、 岩石大致作 “ 个。 单矿物分析 本分析的目的是查明某种单矿物中赋存有哪些稀散元素或贵金属及其含量， 用以确 定工业利用的可能性， 有时还用以计算其储量。单矿物样品从主金属矿物着手， 工业矿 体内采取， 要纯净， 有时借助分选方法获得， 数量视需要而定。 二、 化学取样质量检查 （） 检查原始样品代表性 （通过不同取样方法或规格的对比试验来检查） ； （） 检查加工系数、 流程是否合理 （通过不同加工系数、 流程的对比试验来检查） ， 操 作是否正确； （） 检查分析质量 （通过内检和外检来检查） 。 第一章化学取样 内检是从原分析副样总数中挑选 “ 的样品， 分期、 分批编密码送原分析化验室 化验； 外检是从已经内检的副样中挑选原分析样品数的 “ ， 分期、 分批送技术水平更 高的化验室化验。 地质人员在收到内、 外检结果后， 要计算超差率或平均相对误差。如超差率大于 或平均相对误差超差， 应检查原因或将超差样品重新化验； 如结果仍超差， 原分析结 果应报废或将储量降级； 如超差率小于 ， 但存在系统误差， 而误差不太大， 可利用检 查分析与原分析平均值比率校正。至于超差的标准可查阅全国矿产储量委员会所制订 的有关规范。 第四节用以代替化学取样的实测统计法 这是通过在现场进行地质编录过程中， 实测有用矿物与矿体的面积或长度， 再经室 内统计计算以确定矿石中主要有用组分品位的一种方法。我国某些钨矿山和锑矿山 ’ 年代开始试验， 用以代替化学采样及样品的基本分析， 已用于生产 多年。此法又分两 种 一、 面积统计法 在实测矿体暴露面积及其上有用矿物面积的基础上， 用公式 （ ） 计算品位 * “ （“ “ ） ,-“ . （ ） 式中 矿石中某有用组分的品位， ； “ 在矿体的一定暴露面积上含该有用组分矿物的面积总和， // ； 该有用矿物的平均体重， 01 /； 该有用矿物中有用组分的平均含量， ； “ 受测定的矿体暴露面积， //； , 矿石中脉石矿物的平均体重， 01 /。 此法首创于西华山钨矿。经用剥层法对比， 其精度优于刻槽法， 现已在某些含黑钨 矿石英脉矿床的矿山推广使用。这类钨矿在实测中， 取沿矿体走向 （或倾向） / 长的矿 体暴露面， 作为一个测定单位； 用钢卷尺实测 “ 及“； 而 、 、 , 等数据， 则通过事 第九篇矿山取样 先对本矿不同地段 “ “ 个样品的测定加以确定。 此法的优点是 在保证精度的前提下， 不需刻槽、 样品加工及化验等工序， 既节省了 费用， 又避免了刻凿样品及样品加工带来的矽尘危害。但是， 它只能在矿体与围岩界限 分明， 矿石的矿物组成简单， 有用矿物与脉石矿物易于区别和有用矿物颗粒粗大的矿床 使用， 因而有一定的局限性。 二、 长度统计法 此法首创于锡矿山锑矿， 具体作法如下 在巷道壁上沿矿体厚度方向布置若干条平行测线 （锡矿山为 条） 作为一测样点， 测线间距可为 “’， 测样点间距及测线长度 （相当于样槽长度） 可与一般刻槽法相 同。在每条测线上用卡规量出含矿矿物集合体段落长度， 同时用小钢尺量出测线总长 度， 再目估含矿矿物集合体的品位和脉石矿物集合体品位， 最后用公式 （ ） 算该测样 点的品位 * “,,,-（“ “, ） .. （“ “, ） .-“,, / ““0（ ） 式中* 某测样点的品位， 0； “, 测线上含矿矿物集合体段落总长度， ； , 含矿矿物集合体的体重，12’； 3 含矿矿物集合体的品位， 0； “ 测线总长度， ； . 脉石矿物集合体体重，12’； . 脉石矿物集合体品位。 上述参数中， 除“,和“ 实测取得外， ,及 .是测定者根据大量样品外观与化 验结果对比所积累的经验， 在现场目估确定； ,是根据 ,与 ,间的回归方程确定， 而 .是实测的平均值。 锡矿山锑矿采用此法与刻槽法对比， 证明其精度不低于刻槽法， 但要求测定人员必 须是富有目估经验者。 “ 第一章化学取样 第二章物理取样 物理取样又称技术取样。是指为了研究矿产和岩石的技术物理性质而进行的取样 工作。对大部分非金属矿产， 主要是测定与矿产用途有关的物理和技术性质， 例如对石 棉矿， 要测定石棉的含棉率、 纤维长度、 抗拉强度、 吸水性、 抗压强度、 抗冻性、 耐磨性等； 对宝石要确定其晶体大小、 颜色、 透明度以及晶体内裂纹或包裹体的分布等； 对耐火粘土 要测定其软化点、 耐火度等等， 从而为确定矿产质量和工业用途提供主要依据。对一般 矿产， 主要是测定矿石和围岩的物理力学性质， 包括体重、 容重、 湿度、 孔隙度、 松散系数、 块度、 自然安息角、 强度与变形模量、 可钻性、 爆破性以及砂性土及粘土的土工试验技术 参数等， 从而为储量计算、 矿山设计或生产等提供必要的参数。 第一节测定矿岩物理力学性质的物理取样 一、 体重测定 矿石体重指矿石在自然状态下单位体积的重量。单位 “ 。体重样应按矿石类 型、 品级采取， 在品位和分布上要有代表性， 按测定方法分小体重和大体重两种 小体重是采取体积为 ’ *的标本或岩心， 用封蜡排水法， 分别测定封蜡前矿 石重量 、 封蜡后的矿石重量 和体积 “ （蜡比重 为常数） 以求体重 “ , , （ , ） - 第九篇矿山取样 大体重常用全巷法或爆破法， 分别测定采下矿石重量 、 坑道 （爆破） 体积 “ 以求体 重 “ （“ “） 一般每一矿石类型或品级测定小体重 “ 个以上， 并测定 ’ 个大体重作为检 查。当两者体重差别大时， 以大体重修正小体重后用于储量计算。 二、 容重测定 矿 （岩） 石容重指松散矿 （岩） 石单位体积重量。用体重与松散系数比值求得。容重 与块度大小有关。主要用于计算矿 （废） 石堆储存量。 三、 湿度测定 矿石湿度指自然状态下单位重量矿石中所含水分的百分含量。此参数主要用于校 正体重和供解决有关矿石运输、 贮存问题参考。对盐类和其他疏松、 多孔隙矿石， 一般都 必须测定湿度。应按季对不同类型矿石取样， 样重 。设采出样品立即称重为 ’， 破碎到 ’ “* 粒径烘干后恒重为 “， 则湿度为 ’ “ ’ , ’- （“ ） 用湿度校正湿体重 时， 校正后体重 ’为 ’ （’ ） ’ （“ ） 一般湿度. /-时可不进行校正。 四、 孔隙度测定 见相关章节。 五、 松散系数测定 矿 （岩） 石松散系数指矿 （岩） 石爆破后松散体积与爆破前体积比值。它是矿山运输 能力、 矿车大小及矿仓容积等设计和矿车计量、 劳动定额、 采掘量计算等必要的参数。测 定方法有 露天大体积法， 测量和计算矿石爆破后与其前的体积比值； 全巷法， 测量和计 算装入矿车中松散矿石体积和坑道体积比值。 /“’ 第二章物理取样 六、 块度测定 对爆破后矿石碎块中大于 “ 的用手选分级， 小于 “ 的用筛子分级， 以求得 各级块度的重量占总重量的百分比。还可用照像法进行测定， 详见本书 ’。 块度分级取决于矿种和矿石的工业用途。一般分为七级 、 ’“、 ’“ *、 * “、 “ ’““、 ’““ *““、 *““。 找出块度与品位的关系即为机械分析。可为选择采矿方法、 破碎机械及运搬工具提 供依据。 七、 自然安息角测定 自然安息角指爆破后矿 （岩） 石在自然堆放条件下， 碎块坡面与水平面的最大夹角。 它是决定堆放矿 （废） 石场地范围或决定运输铁道与工作面间距等的依据。应按矿石类 型、 品级和不同岩石分别测定， 每次测定不少于 次， 然后取平均值。 第二节确定矿产质量的物理取样 工业上对许多非金属矿产 （如石棉、 建筑石材、 金刚石、 云母、 滑石、 石墨、 大理石等） ， 主要是利用其物理特性。因此， 除了要评述其主要有益、 有害组分的含量以及选矿加工 性能外， 主要是通过物理取样， 测定与矿产用途有关的物理和技术性质， 以确定矿产质量 和工业用途。 非金属矿产种类繁多， 有的一矿多用， 可供工业利用的物理和技术性能多种多样， 不 同工业用途所要求测试的项目不同 （表 , - * - ’） ， 取样方法、 规格、 要求也各异。 表 , - * - ’某些非金属矿产的主要物理性质测试项目 矿种用途物理性质测试项目 石棉纺织、 耐磨、 绝热、 建筑材料等 纤维长度、 机械强度、 耐酸性、 耐碱性、 导热 性， 导电性 石墨 坩埚材料 电极材料 导热性、 鳞片大小 导电性、 粒度 “*’ 第九篇矿山取样 矿种用途物理性质测试项目 云母 （包括白云 母， 金云母） 电器设备材料 硬度、 抗压强度、 耐热性、 挠曲性、 击穿电压、 体积电阻率、 表面电阻率、 介质损耗角 一般工业及建筑材料硬度、 挠曲性、 抗压强度、 耐热性 金刚石 宝石拉丝模、 硬度计、 刀具、 研磨材料等 半导体器件等 晶体大小、 晶形、 颜色、 透明度、 包裹体等 导热性， 半导体性能 滑石 造纸、 纺织、 日用化工等 高频瓷 白度、 细度 白度、 细度、 导电性、 耐热性、 表面电阻、 热敏 性能等 石膏医药、 雕塑、 装饰、 造纸等白度、 细度 高岭土建筑、 陶瓷、 电瓷、 日用化工等 可塑性指数、 白度、 耐火度、 烧结范围、 干燥 收缩和烧成收缩率 凹凸棒石粘土油脂精炼、 抗高温钻井泥浆、 建筑涂料等 脱色力、 吸附率、 造束率、 吸兰率、 脱质价、 比 表面、 可交换阳离子及阳离子交换总量 沸石 水凝水泥的硬凝剂、 吸附剂、 阳离子交换 剂、 轻骨料等 比表面、 吸附率、 可交换阳离子及阳离子交 换总量等 大理石 饰面材料和工艺品 颜色、 花纹、 光泽度、 抗折强度、 抗压强度、 容 重、 吸水率、 耐磨率等 电气绝缘材料 磨光性、 加工性能、 吸水率及吸湿后的体积、 电阻系数、 干燥状态的电场击穿强度 常用取样方法有刻槽法、 全巷法、 单块采取法、 拣块法、 剥层法等。 刻槽规格一般比金属矿要大， 例如对高岭土、 滑石、 硅灰石、 海泡石、 凹凸棒石等常用 “ 断面规格； 有的需更大， 如石棉一般达 “ “ ’ “ “。样品长度一般为 。 为保持矿物外形完整或有用矿物含量甚少时用全巷法， 如水晶、 云母、 金刚石等矿。 水晶取样工程规格， 应以能对晶洞或晶体砾石作出正确评价为原则； 云母取样体积不少 于 ’ ； 金刚石取样体积， 原生矿一般为 ’ * ， 砂矿一般为 ’ “。 对于建筑石材， 一般用单块采取法， 例如大理石取样规格一般为 “ “ 、 “ “ 或成材规格。 物理取样拣块法不同于一般金属矿产， 例如对云母矿， 在所采取的样品中， 选出 ’ 套有效面积大于 *“的厚片云母进行物理性能及电工性能试验； 对石棉矿试验比重、 耐酸性， 耐碱性、 导热性， 耐热性及矿物种属样品， 一般可用手选棉。 某些矿产也用剥层法， 例如网状石棉矿， 剥层规格可为宽 ’ ， 深 “ 左右。 “ 第二章物理取样 第三章矿物取样 矿物取样， 是指从矿体、 岩石或其风化剥蚀自然产物中， 采集矿石、 岩石、 自然产物的 标本、 样品或单矿物， 用化学、 物理和物理化学方法鉴定和研究矿物的取样工作， 是进行 矿物学研究时的取样手段。在配合矿产普查勘探与矿山生产方面， 它是概略估价矿产质 量， 研究矿床成因和确定找矿方向的一种取样手段； 也是解决一些矿床的综合评价或重 新评价， 或分析矿石选、 冶加工工艺性质的重要取样手段； 对于一些利用其中某些矿物特 性的矿产， 则可根据矿物取样得到有用矿物含量的资料。 矿物取样种类随矿物学的发展与矿物应用的发展而增加， 目前， 用于矿产普查勘探 与矿山地质工作方面， 矿物取样种类有岩矿显微镜鉴定取样、 矿物包裹体测试取样、 稳定 同位素测定取样、 同位素地质年龄测定取样等。各类矿物取样的样品采集、 取样过程及 用途见表 “ “ 。 表 “ “ 各类矿物取样样品采集、 取样过程及用途 岩矿显微镜鉴定取样 样品采集从岩石或矿石中采集块状标本， 标本规格视需要而定 取样过程采集岩矿标本加工成光片、 薄片或光薄片显微镜下鉴定 用途 确定矿石、 岩石种类， 分析地质构造， 推断矿床生成地质条件， 了解矿石 加工技术性能， 划分矿石类型等 矿物包裹体测试取样 样品采集从岩石或矿石中采集样品， 样重按测试项目而定 取样过程 采集原始样品选取单矿物用爆裂法测温或测定包裹体化学成分 采集原始样品制成薄片或光薄片在显微镜下用均化法测温和研究包 裹体形态、 大小及气、 液、 固相比例 用途 用于研究矿物的形成温度、 包裹体成分， 进而利用热晕、 蒸发晕找矿或研 究矿床、 岩石成因等问题 ’ 第九篇矿山取样 稳定同位素测定取样 样品采集 从岩石或矿石中采集全岩样品或单矿物样品； 所采样品应避免有后期叠 加蚀变、 退变质或固体包裹体或有固熔体分离的矿物； 单矿物纯度要求 “以上 取样过程采集标本或样品提取单矿物测定稳定同位素 用途 判别成岩成矿物质来源， 解决矿床成因， 划分矿化阶段和成矿期次， 指导 找矿方向以及判断矿床规模等 同位素地质年龄测 定取样 样品采集 查清地质情况的条件下， 除专门研究蚀变和形变作用时期外， 采集新鲜、 未受蚀变风化的岩石或矿物样品， 矿物中不应含副矿物包裹体， 母体和子 体同位素没有与外界物质发生交换 取样过程 采集原始样品加工成单矿物样品、 一致曲线样品， 等时线样品进行 同位素地质年龄测定 用途确定岩层或矿床地质年龄， 指导找矿 第三章矿物取样 第四章矿石加工技术试验取样 矿石加工技术试验取样， 是指为了研究矿石的加工技术性能， 确定矿石的选矿， 冶炼 或其他加工方法、 工艺流程和合理的技术经济指标等， 而对矿床进行的取样工作。不同 种类或用途的矿产， 加工技术试验取样任务不同。对绝大多数金属矿产和部分非金属矿 产， 主要是确定矿石的可选性及选矿工艺， 其中一部分矿石还需研究冶炼性能或其他加 工性能。对绝大部分非金属矿产， 主要是确定矿石的可用性、 可选性和可加工性 （含化工 处理） 。 第一节矿石加工技术试验取样的种类 一、 可选 （冶） 性试验取样 对不同自然类型、 品级分别采取矿石试样， 进行可选 （冶） 性试验， 用以判别试验对象 是否可作为工业原料， 对易选 （冶） 矿石， 试验结果可作为制订工业指标的基础。 二、 实验室流程试验取样 按不同选冶性能的矿石分别采取矿石试样， 并按不同围岩、 夹石的混入率采取若干 岩石样再组成试样 进行实验流程试验， 以确定合理的流程和指标。对一般矿石， 其试验 成果是矿床开发初步可行性研究和制定工业指标的基础； 对易选矿石， 在满足矿山设计 ““ 第九篇矿山取样 所需基本参数下， 可作为矿山设计依据。 三、 实验室扩大连续试验取样 根据实验室流程试验推荐出来的一个或几个流程， 采取较多数量的试验样， 进行串 组为连续性的、 类似生产状态的实验室扩大连续试验， 以获得可靠的流程和指标。对一 般矿石， 其试验成果可作为矿山设计的基本依据； 对难选矿石仅作为矿床开发初步可行 性研究和制定工业指标的依据。 四、 半工业试验取样 主要是针对选冶工艺流程复杂， 而在实验室试验中难以充分查明工艺特性及其设备 配置的某些矿石， 采集大量试样， 在专门的试验车间或实验工厂进行模拟工业生产的试 验， 以获得置信度高的数据。其试验成果是矿山设计的依据。 五、 工业试验取样 主要是针对矿床规模很大， 矿石性质很复杂， 或为了确定采用先进技术措施或新设 备的适用性， 采集大量矿石作为样品， 借助工业生产装置进行的试验。在工业试验中所 获得可靠的流程和指标， 是矿山设计建厂和生产操作的基础和依据。 生产矿山一般不需频繁地进行上述各种试验。但对于在矿山地质工作中新发现的 具有一定规模的新矿种或新类型矿床， 需要开展上述的某些试验； 为了改进加工工艺， 采 用新技术、 新设备、 新药剂， 或为了进行进一步综合利用的研究， 也需要开展上述某些试 验。 第二节矿石加工技术试验取样的要求和方法 取样前， 应由地质、 生产、 设计部门和试验单位， 共同协商样品的种类、 个数、 重量、 代表 性要求和采样原则， 并编制采样设计； 经主管部门批准后， 再进行采样、 品位验算和编出采样 说明书； 样品经包装后连同说明书送往试验单位。在取样时应充分考虑样品的代表性， 且 区分不同类型、 品级的矿石分别进行。对于上述后三类试验， 还应按开采中可能混入矿石 的不同围岩、 夹石的混入率， 采取若干岩石样， 以便与矿石样组成混合样进行试验。 “ 第四章矿石加工技术试验取样 对于要求样品数量不多的实验室试验， 可用刻槽法或剥层法取样， 也可用全巷法或 局部爆破法取样， 在现场缩分后再送往试验室。对于要求样品数量大的试验， 则需用全 巷法或局部爆破取样， 甚至用正常开采的矿石作为样品。 无论应用何种取样方法， 为了保证样品的代表性， 每个样品应尽可能采自矿床的不 同部位， 然后再按各小样所代表的储量比例组合为一个样品。在组合过程中， 还必须保 证按同类型、 同品级的矿石进行组合。 不同类型加工技术试验样品的重量可参考表 “ “ 和表 “ “ 。 表 “ “ 金属矿产矿石加工技术试验试样重量参考表 试验类型试样重量 可选 （冶） 性试验’ ’’* 实验室流程试验’’ ’’’* 实验室扩大连续试验 , 半工业试验试样重量根据试验单位的设备规格、 处理能力及必须试验的时间而定 工业试验 试样重量根据工厂设备规格及需要试验的时间而定。当采用新设备需作工业试验时， 所 需试样重量按设备能力而定 表 “ “ 某些非金属矿产矿石加工技术试验试样重量参考表 试验类型 矿种 初步可选性 试验 （*） 详细可选性 试验 （*） 半工业试验工业试验工业技术性能试验 石棉’’ ’’’’’’ ’’’ 高岭土’’ ’’’- ’’’ 滑石’’ ’’- ’’’ 石膏- ’ 金刚石’’’ ’’’’ ’’’ ’’’’ 石墨,’ ’’- ’’’ 硅灰石 云母 凹凸棒石粘土 根 据 试 验 方 案 的 数目， 选矿 方法、 试验 单 位 的 设 备规格， 处 理 能 力 及 必 须 的 试 验 时 间 而 定 根 据 试 验 方 案 的 数目、 工厂 规 模 及 必 须 的 试 验 时间而定 单项试验不少于 *， 一般总重需 ’* 实验室规模制陶试验 ’’ ’’* 单项试验 *， 一般总重需 ’ ’* 实验室制板试验 ’’ ’’* 对每颗金刚石进行晶形、 重量、 导热性， 半 导体性能等测定 ’ ’* ’’* 需有效面积大于 ’./的厚片云母 套， 每套包括 种标号， 总重量 ’ *， 、 0、 1、 2 标号云母 ’ ’* 作薄片 出成率试验 测试脱色力、 吸附率， 吸兰量、 胶质价、 膨 胀容、 比表面、 阳离子交换总量等， 每单项需 一至几克不等 第九篇矿山取样 第五章砂矿取样 砂矿取样是指为了查明砂矿床中有用矿物 （或组分） 含量及其回收性能而进行的取 样。 砂矿取样与一般矿产取样相比较有其特点 取样断面大、 数量多， 一般用淘洗方法加 工获取有用矿物精矿， 用矿物鉴定方法确定其含量。 第一节砂矿取样方法 有浅坑法、 筒口锹法、 刻槽法、 剥层法、 全巷法、 留柱法、 砂钻取样等。对湖泊、 河床等 水下砂矿， 需用特殊取样工具， 如带有挖掘机械的木筏或船只进行取样。 砂矿普查一般用浅坑法取样； 砂矿勘探一般在砂钻、 浅井、 坑道中取样等； 砂矿开采 还需进行采场工作面取样及检查损失、 贫化的取样。 浅井、 坑道中取样； 常用刻槽法， 矿化很不均匀时用剥层法； 检查砂钻取样和剥层法、 刻槽法的代表性， 采集技术试验样品， 或矿化极不均匀时用全巷法； 松散、 涌水砂矿用留 柱法。 砂钻中取样 一般用泵筒在套管中抽取样品； 腐植层、 软质和砂质粘土层中， 用拨管、 勺形钻头或筒口锹、 浅坑取样。 采场工作面取样 常用刻槽法， 矿化极不均匀时用剥层法。一般工作面推进 “ 生产勘探取样一次， “ 生产取样一次。 ’ 第五章砂矿取样 检查砂矿开采损失取样 对未采下的矿体边缘、 留底、 保安矿柱、 废石、 剥离超挖部分 进行取样， 常用刻槽法， 检查贫化取样 一般是通过测量采空区， 计算地质储量、 品位， 与 选厂取样计量的矿量、 品位之比获得贫化率。 取样长度 一般含矿较均匀、 厚度较大的为 “ ， 不均匀或厚度较薄的为 ’ 或 更短， 换层或到达基岩如样长大于 可另作一个样。一般取入基岩 ’。 取样规格 一般是刻槽法 ， “ ’ “ （一壁或两壁刻取） 。剥层法 ’ “ ’ “ （一壁或两壁剥取） ， 全巷法视工程规格而定。 第二节砂矿品位的确定 确定砂矿品位所用样品， 通常不需经过破碎、 筛分等样品加工过程， 但往往需通过淘 洗盘或瓢淘洗出重砂和单矿物分离， 先确定样品中有用单矿物含量及淘洗系数， 再进一 步确定所谓 “淘洗品位” 。有关这方面的详细情况， 请参看本章参考文献。 有时也可将样品拌匀、 缩分后直接化验其品位， 但化验结果包括了不能完全为选矿 所回收的脉石矿物中的有用组分含量， 故尚应查明有用组分的分配率。 第三节砂矿技术性能的测定 此种测定是为了了解矿石加工技术性质以及开采技术条件， 为采选设计提供资料。 主要测定项目有体重、 湿度、 孔隙度、 自然安息角、 松散系数、 砾石度、 含泥量、 粒度分析、 选矿试验等。 含泥量测定 淘洗浅井样品时保留泥浆， 用明矾沉淀， 晒干后称得泥质重量 *， 然后 与原样重量 相比得含泥量 “ “ , （’ - ） 砾石度测定 淘洗浅井样品时， 将直径大于 . 以上的砾石分级 （ “ ’、 ’ “ 、 . 以上） ， 求分级砾石度 / 第九篇矿山取样 某级砾石度 某级砾石体积 样品体积 “ （ ’ ） 砾石度是砂矿开采、 选矿设计的重要参数。 粒度分析 主要了解含矿层内组成物质及有用矿物颗粒大小， 以及各个不同粒级的 百分含量， 提供选矿参考。样品采自浅井或钻孔， 样重一般为 *， 粗粒级分析在野 外进行， 湿法过筛， 干后称重。筛级分为 ,,、 ,,、 ,,、 ,,， ,,、 -,,， 小 于 -,, 的细粒级， 加明矾沉淀、 烘干、 称重、 包装送实验室分析。按粒度分析结果计算 各粒级百分比。 选矿试验 目的是为砂矿床工业评价、 制定工业指标、 选矿工艺流程设计提供资料。 砂矿普查勘探、 开采等阶段试验程度和取样要求与原生矿基本相同， 但应注意砂矿中有 用矿物的粒度， 砾石度和含泥量等特殊情况。 第五章砂矿取样 第六章矿石质量管理 第一节用仪器测定矿石质量的方法 一、 核物理测定法 本法是利用激发源轰击被测岩 （矿） 石中元素使其放出各种射线， 并用仪器测量放出 射线的种类与能量以确定元素含量的方法， 如中子活化分析、 质子荧光分析、 射线荧光 分析等。其中适用于现场测定的是放射性同位素 射线荧光分析仪。近年也开始使用 中子活化分析法进行测井。 “ 放射性同位素 射线荧光分析 本法是以放射性同位素作为激发源照射待测样品， 使受激元素产生二次特征 射线 （荧光） ， 用 射线荧光仪测量， 记录样品中待测元素的荧光射线强度， 从而确定样品成分 和有用元素含量的方法。特点是仪器轻便， 操作简单， 可快速定性， 定量确定大多数元素 （原子序数“ 者） 的含量， 精度千分之几至十万分之几； 可直接测定固体 （包括粉末） 、 液 体样品中待测元素的含量； 可携带到现场， 在露头、 岩矿心、 采下矿岩上和钻孔中直接确 定矿产组分， 划分矿岩界线， 代替或部分代替采样分析。 仪器种类按使用场合分为 室内分析的 射线荧光仪，探头部分固定， 多用途， 可一 次测定多种元素， 用于测定粉末样品和液体样品， 便携型同位素 射线荧光仪， 仪器重量 小于 ’， 适于现场测量， 测岩 （矿） 心时， 探头上安置瓦片状装置； 射线荧光测井仪， 直 ““ 第九篇矿山取样 接在钻孔中测量， 需有电缆以传输脉冲讯号， 探头有贴井壁装置。 国产 射线荧光仪主要用闪烁、 正比探测器， 主要仪器型号 便携型已有 “ 、 、 ’、 ’、 ’、 * ’ 等型号； 测井仪有 ’ 等型号。目前对铁、 铅、 锌 等矿石粉末样品的快速测报， 可用于矿石质量管理； 对铁、 铜、 锡、 锑、 重晶石等矿石露头、 矿 （岩） 心及钻孔中现场测定， 效果较好。 国外有多种型号的便携型荧光仪和测井仪， 可对金、 银、 钨、 锡、 锑、 钼、 铁、 铜、 铅、 锌、 钡、 汞、 萤石等数十种矿产进行现场测定， 其测定成果可用于储量计算