خطوات ومحتوى إعداد العينة من المنجم (2)

ضمان تمثيل كافٍ لعينة البحث

عادةً ما تُستخدم عينات كبيرة لاختبارات معالجة المعادن، وعدد عينات الخام كبير. قبل الدخول رسميًا في البحث الاختياري، يحتاج إلى المرور بأربعة عمليات من الفرز، والطحن، والخلط، والتصنيف. يمكن أن يصل حجم جسيمات عينة الخام بعد الطحن إلى 1~3 ملم.

في بحوث علم المعادن في العمليات، يتم أخذ عدد مناسب من العينات من هذه العينات الدقيقة وفقًا لاحتياجات العمل، بعد التنظيف، والغربلة، والتكتيل، يتم طحنها إلى رقائق خفيفة (رقيقة) وتوضع تحت المجهر للملاحظة.

تم أخذ العينات المستخدمة لدراسة علم المعادن لعملية منتج التصنيف من عينات عملية التحسين الموضحة أعلاه. ومع ذلك، لا يمكن استخدام عينات الخام الناتجة وفقًا لصيغة الاختزال مباشرة لمراقبة علم المعادن في العملية، ويجب إزالة الطين وفصلها.

إزالة الطين هي إزالة الطين الناعم (يشير بشكل رئيسي إلى الجسيمات التي تقل عن 5-10 ميكرومتر). لأنه عندما تكون جسيمات الخام في العينة ملتصقة بالطين، فإن التوزيع الحقيقي للمعادن يكون مخفيًا جزئيًا أو كليًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن الطين اللزج لا يجعل من الممكن للمراقب الحصول على التوزيع الحقيقي لحجم جسيمات الخام في المنتج، كما أنه عرضة لسلسلة من التحريفات الأخرى. وجود الطين سيزيد من خطأ نتائج الملاحظة في الضوء، وسيصبح بيانات الملاحظة غير قابلة للاستخدام إذا كانت كثيفة.

الطريقة الشائعة لإزالة الطين هي الغربلة الرطبة. يجب أن يكون الغربال الدقيق (شبكة 400 أو 325) المحتوي على المادة مغمورًا فقط تحت سطح الماء في حوض الماء، ويُشطف بواسطة تيار ماء رقيق، بحيث يتدفق الطين الناعم على الغربال من خلال ثقب الغربال ويسقط في الحوض. يُصب المنتج المتبقي على الغربال في وعاء خزفي، ويُجفف في فرن، ثم يُغربل باستخدام مجموعة من المناخل. الهدف من الغربلة هو تسهيل الملاحظة تحت المجهر (خصوصًا المجهر الثلاثي الأبعاد) من جهة، وتقليل أخطاء الملاحظة وتسهيل معالجة البيانات من جهة أخرى. جعل الطين الناعم على الغربال يتدفق من خلال ثقوب الغربال ويسقط في الحوض. يُصب المنتج المصفى في وعاء خزفي، ويُجفف في فرن، ثم يُغربل باستخدام مجموعة من المناخل. الهدف من الغربلة هو تسهيل الملاحظة تحت المجهر (خصوصًا المجهر الثلاثي الأبعاد) من جهة، وتقليل أخطاء الملاحظة وتسهيل معالجة البيانات من جهة أخرى.

عند أخذ العينات في اختبارات التصنيف أو منتجات التحسين، هناك مشكلة وزن العينة. العديد من العينات لن يجعل جمع العينة صعبًا فحسب، بل سيكون غير مريح للبحث؛ ولكن إذا كانت العينات قليلة جدًا، فسيكون من الصعب ضمان تمثيل العينات المعدنية.

الحد الأدنى لوزن العينة مرتبط بشكل رئيسي بحجم جسيمات الخام في المادة، وخصائص التداخل المعدني، ودرجة الخام. يمكن عادة حسابه باستخدام الصيغة التالية: G=Kdt، حيث

G—الحد الأدنى لوزن العينة، كجم؛

d—أقصى حجم جسيمات في العينة، ملم؛

K، t—عامل وأس، على التوالي.

عامل K مرتبط بمحتوى، حجم الجسيمات وتجانس الصباغة للمكونات المفيدة. المؤشر t مرتبط بصلابة، ومتانة، وهشاشة، ودرجة الشقوق في الأجسام الحاوية للمعادن والحبيبات.

يمكن تحديد قيم K و t تجريبيًا. ولكن عادةً ما يتم اختيارها استنادًا إلى الخبرة الموجودة. يوضح الجدول 1 القيم التجريبية لـ K و t في العينات الفعلية في مصر.

نظرًا لأن قيمة t عادةً ما تُحدد عند 2، يمكن اختيار قيمة K فقط مع مراعاة تجانس التخمير. عادةً ما يكون مدى انتشار الخام مجرد تقدير تقريبي استنادًا إلى العين المجردة وعدسة مكبرة. لذلك، في العمل العملي، يتم اختيار وزن العينة عادةً وفقًا للقيم المدرجة في الجدول 2.

من العلاقة أعلاه بين حجم الجسيمات ووزن العينة الأدنى، يمكن ملاحظة أنه للحصول على عينة تمثيلية بوزن أصغر، يجب خلط وتقسيم العينة.

الجدول 1، قيم K و t لعدة خامات

نوع الخام                                          K               t

خام النحاس                                     0.10~0.20     2

خام التنغستن                                  0.20            2

المنغنيز                                   0.20            2

خام القصدير الوريدي                               0.20            2

صخر الفوسفات                                    0.15            2

خام القصدير الرواسب                               0.20           2

الخامة المختارة من خام التنغستن       0.05          2

الجدول 2، الحد الأدنى لوزن عينات الخامات المختلفة (كجم)

حجم الجسيمات/مم           خصائص تشبع الخام

موحد جدًا       موحد متوسط       غير متساوٍ جدًا

20                           15                              40                        160

10                           4                                10                        35

8                             2.5                             6                          20

5                             1.20                           2.50                      7

3                             0.45                           0.90                      2.50

2                             0.20                           0.40                      0.90

1                             0.06                           0.10                      0.18

الخلط: هو عمل في غاية الأهمية قبل الاختزال. لا يمكن أن يبدأ الانكماش إلا بعينة مخلوطة جيدًا. هناك أربع طرق مستخدمة بشكل شائع.

(1) طريقة الخلط بالمجرفة: أولاً، استخدم مجرفة لرفع العينات في كومة مخروطية. ثم قم بتركيب عمود خشبي صغير بالقرب كمركز، ورش العينات بخفة على محور العمود الخشبي لتشكيل مخروط جديد. يمكن خلط عدد كبير من العينات بشكل موحد من خلال تكرار عملية تكديس المخاريط بهذه الطريقة.

(2) طريقة مخروط الحلقة: حول كومة المخروط إلى حلقة كبيرة باستخدام المجرفة، ثم ضع العينات على جانبي الحلقة في مخروط. كرر عدة مرات للحصول على عينة كبيرة.

(3) طريقة التدحرج: في حالة الجسيمات الدقيقة وكمية صغيرة من العينة، يمكن استخدام هذه الطريقة للخلط بشكل جيد. ضع العينة المراد خلطها على ورق بردي أو tarpaulin، ورفع الزوايا المقابلة للtarpaulin، ودحرج العينة ذهابًا وإيابًا. غيّر الزاوية المقابلة للtarpaulin في كل مرة تدحرج فيها. بعد 5-6 دورات، يمكن خلط العينة جيدًا.

(4) طريقة مجرفة الحوض: تُستخدم مجرفة الحوض لتقسيم كمية صغيرة من عينات الخامات الدقيقة أو الطينية إلى جزأين متساويين، مما يحقق أيضًا هدف الخلط.

التقسيم: الطريقة الشائعة هي طريقة ربع مخروط التكديس أو طريقة الشبكة. الأولى تسوي مخروطًا منتظمًا إلى قرص، ثم استخدم لوحة تقاطع لتقسيمه إلى 4 أجزاء؛ استخدم القاطع القطري لتمثيل العينة المختصرة. طريقة الشبكة هي خلط العينة بشكل متساوٍ، نشرها بشكل رقيق على tarpaulin أو بطانية، ثم تقسيمها إلى مربعات صغيرة. استخدم ملعقة مسطحة لأخذ عينات من هذه المربعات واحدة تلو الأخرى. أحيانًا يمكن تقسيمها أيضًا إلى قسمين باستخدام فاصل حوض.

النقاط السابقة هي المتطلبات العامة لمبادئ علم المعادن للعينات. بالإضافة إلى ذلك، وبسبب اختلاف أغراض البحث والأهداف الاختبارية، فإن التركيز على متطلبات تمثيل العينة يختلف أيضًا. لذلك، لكي يتم الملاحظة بسلاسة، يجب معالجة العينات المجمعة وفقًا لذلك. فقط بهذه الطريقة يمكن ضمان تمثيل كافٍ لعينة البحث. في المرحلة الأولى، يتم توفير ضمانات كافية للمواد من أجل موثوقية بيانات علم المعادن للخام.