化學(xué)樣品及技術(shù)取樣

1、化 學(xué) 樣 品樣品的化學(xué)分析通常分為基本分析（巖礦分析）、多元素分析、組合分析、合理分析、全分析、巖石全分析。一、巖礦分析巖礦分析又稱基本分析、普通分析、單項(xiàng)分析、主元素分析。它的目的是查明礦石中主要有用組分的含量及其變化情，以了解礦石質(zhì)量，劃分礦石類型，圈定礦體和計(jì)算儲(chǔ)量。二、多元素分析一個(gè)樣品分析多種元素項(xiàng)目。它是根據(jù)對(duì)礦石的肉眼觀察或光譜半定量全分析或礦床類型與地球化學(xué)的理論知識(shí)，在礦體的不同部位采取代表性的樣品，有目的地分析若干個(gè)元素項(xiàng)目，以檢查礦石中可能存在的伴生又一組分和有害元素的種類和含量，為組合分析提供依據(jù)。查定結(jié)果某些組分達(dá)到副產(chǎn)品的含量要求、某些元素超出了有害組分允許的含量

2、要求時(shí)，則進(jìn)一步作組合分析。三、組合分析組合分析是了解礦體內(nèi)具有綜合回收利用價(jià)值的有益組分，或影響礦產(chǎn)懸液性能的又有害組分（包括造渣組分）含量的一種化學(xué)分析。組合分析樣品不單獨(dú)取樣，由基本分析的副樣組合而成。按礦體、礦石類型、不同工程、單一勘探線中的樣品組合，組合樣一般按下列公式采樣：Qz=Q×Lz/LQz從參加組合樣的每個(gè)基本分析樣品中應(yīng)采取的重量；Q 組合樣的重量（一般200400克）；Lz參加組合樣的各個(gè)基本分析樣品的長(zhǎng)度；L 參加組合樣的各個(gè)基本分析樣品的總長(zhǎng)度。四、合理分析合理分析又稱物相分析，其任務(wù)是確定有用元素的礦物相，以區(qū)分礦石的自然類型和技術(shù)品級(jí)，了解有用礦物的加工

3、技術(shù)性能和礦石中可回收的元素成分。合理分析樣品的采取，通常先利用顯微鏡或肉眼鑒定初步劃分礦石自然類型和技術(shù)品級(jí)的分界線，然后在此界線兩側(cè)采取樣品。（一）硫的物相分析硫在自然界中分布較廣，其存在狀態(tài)有自然硫、硫化物及硫酸鹽三類，但以硫化物及硫酸鹽占多數(shù)。在硫化物中主要礦物有黃鐵礦FeS2、閃鋅礦ZnS、方鉛礦PbS、輝銅礦Cu2S等。在硫酸鹽中，主要礦物有芒硝Na2SO4H2O、石膏CaSO42H2O、重晶石BaSO4、明礬石KAl3(OH)6(SO4)2、天青石SrSO4、苦土石MgSO4H2O等。在進(jìn)行物相分析時(shí)，一般測(cè)定自然硫、硫酸鹽及硫化物中的硫。（二）銅礦石物相分析含銅的礦物，大致分為

4、兩大類，即硫化物礦和氧化物礦。硫化物礦物包括原生礦物如黃銅礦CuFeS2，方黃銅礦CuFe2S3，次生礦物輝銅礦Cu2S、銅藍(lán)CuS及斑銅礦Cu3FeS3等。氧化物礦物包括硫酸鹽如膽礬CuSO45H2O、水膽礬CuSO43Cu(OH)2、銅鋅膽礬（Cu，Zn，F(xiàn)e）SO4等；碳酸鹽如孔雀石CuCO3Cu(OH)2、藍(lán)銅礦2CuCO3Cu(OH)2；硅酸鹽如硅孔雀石CuSiO32 H2O；氧化物如赤銅礦Cu2O、黑銅礦CuO等；其他有砷酸鹽、；磷酸鹽等但不多見(jiàn)，自然銅分布不多。（三）鉛礦石物相分析通常鉛的物相分析只測(cè)定鉛礬、白鉛礦、方鉛礦和鉛鐵礦。有時(shí)也要測(cè)定砷（磷、釩）氯鉛礦等項(xiàng)目。（四）鋅礦

5、石物相分析鋅的主要礦物是鋅礦石物相分析一般測(cè)定水溶性硫酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氧化物與異極礦、硅鋅礦、閃鋅礦和銅鉛鐵礬類中的鋅。技 術(shù) 取 樣技術(shù)取樣又稱物理取樣。技術(shù)取樣的目的是為了研究礦石和近礦圍巖的技術(shù)性質(zhì)。其任務(wù)是要測(cè)定礦石和近礦圍巖的物理機(jī)械性質(zhì)，如礦石的體重、礦石的濕度、孔隙度、礦石和近礦圍巖的松散系數(shù)、堅(jiān)固性、抗壓強(qiáng)度、裂隙度等，為礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算、礦山建設(shè)設(shè)計(jì)和開(kāi)采提供必要的參數(shù)和資料。一、礦石體重取樣礦石體重是指在自然狀態(tài)下單位體積礦石的重量。它的特點(diǎn)是礦石保持地下原有的自然狀態(tài)，即其中的空洞和孔隙沒(méi)有經(jīng)受任何破壞。（一）涂臘法采取小塊樣品，樣品直徑約510厘米大小，采回后立即進(jìn)行

6、測(cè)定，以防樣品中水分跑掉，這里所測(cè)的體重是濕體重。（二）全巷法用全巷法采取大樣品，稱其重量，除以體積，即得礦石的體重。樣品的規(guī)格視礦床裂隙發(fā)育情況而定，但其體積最小不得小于0.125立方米，相當(dāng)于邊長(zhǎng)為0.5米的立方體。樣品重量W可直接稱得，樣品體積V可用灌砂法測(cè)量砂子的體積。一個(gè)礦床的礦石體重測(cè)定數(shù)沒(méi)有具體規(guī)定，但每種礦石品級(jí)都要測(cè)定。一般每一品級(jí)礦石需測(cè)小體重30-50個(gè)，大體重1-2個(gè)。當(dāng)?shù)V體中裂隙很發(fā)育時(shí)，大體重就要多做幾個(gè)，體重樣品應(yīng)采自具有代表性的不同部位。通常礦石的小體重大于大體重，因?yàn)樾◇w重樣品的裂隙已被破壞，相對(duì)變致密了，所以小體重要用大體重校正。二、礦石孔隙度取樣礦石孔隙度

7、是礦石中所有孔洞的體積與礦石總體積的比值，一般用百分?jǐn)?shù)表示。孔隙度測(cè)定方法有：（一）據(jù)礦石體重和比重計(jì)算求得式中：K礦石孔隙度，單位百分?jǐn)?shù)（%）： D干礦石的體重； D干礦石的比重。求干礦石的比重不單獨(dú)采樣，就在小體重樣品中每?jī)蓚€(gè)選一個(gè)，用比重瓶測(cè)得比重值。（二）將保持原始狀態(tài)的干燥樣，切成規(guī)則的形狀，量其原有體積Vk，用蠟封好，留出一缺口，注入煤油，到樣品內(nèi)空氣排完為止，所用煤油體積即為孔隙體積Vy，則孔隙度 （三）測(cè)量樣品原體積Vy，把樣品破碎成細(xì)塊，全部放入用量筒盛裝的煤油中，量筒內(nèi)增長(zhǎng)的體積為礦石的實(shí)體體積Vsh，用下式可求出：孔隙度 礦石孔隙度對(duì)于受氧化的多金屬礦石（鐵帽）尤為重要。

8、三、礦石濕度取樣礦石濕度是指在自然狀態(tài)下單位重量，礦石中的含水量，以其含量與濕礦石的重量百分?jǐn)?shù)表示。礦石濕度樣品要在體重樣品同一地點(diǎn)采集，或者就用體重樣品測(cè)定濕度，以便驗(yàn)證。濕度與孔隙度、季節(jié)、地下水面、取樣深度等有關(guān)，因此要采自不同的礦石類型、深度和季節(jié)。樣品重量可300500克。樣品數(shù)量對(duì)于每種礦石類型不少于1520個(gè)。濕度測(cè)定方法是先把樣品稱濕重Wsh，然后碾碎成12厘米的碎塊，再進(jìn)行烘干，烘干溫度105°C，再稱樣品的干重Wg。計(jì)算公式如下：濕度 礦石濕度的用途在于校正礦石的品位或體重，因?yàn)轶w重一般是濕體重，而品位是干品位，計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)兩者必須統(tǒng)一，才能得到正確的儲(chǔ)量數(shù)字。校正

9、品位采用下式：式中：Csh礦石濕體重； Cg礦石干體重。用濕品位就可求得濕儲(chǔ)量，即自然狀態(tài)下的礦石蘊(yùn)藏量。當(dāng)然濕度不大時(shí)就不必作此項(xiàng)校正。四、礦石松散系數(shù)取樣松散系數(shù)是指一定量礦石在爆破或者挖掘前后的體積比值，即礦石由天然狀態(tài)到爆破之后的松散程度。測(cè)定方法：先測(cè)量松散礦石的體積，把松散礦石倒入容器進(jìn)行度量，容器大小0.1立方米或0.5立方米。最后相加的松散礦石總體積Vs，再測(cè)量這部分礦石松散前的原體積Vy，即測(cè)量礦體上挖空的空間體積，用灌砂法或挖掘規(guī)則形狀的空間而后用尺量度都行。此體積一般為0.51立方米。計(jì)算公式如下：松散系數(shù) 對(duì)于砂礦，松散系數(shù)測(cè)定方法分不注水測(cè)定和注水測(cè)定兩種：1不注水測(cè)

10、定是挖掘淺井，采樣以后，按上述方法進(jìn)行測(cè)定；2注水測(cè)定是在挖掘之前進(jìn)行注水達(dá)到飽和程度，再采樣按上述方法測(cè)量和計(jì)算。注水是因?yàn)橐眠@個(gè)松散系數(shù)校正砂鉆的松散體積，以求得正確的品位和儲(chǔ)量，而砂鉆常是注水鉆進(jìn)，砂鉆采出的樣品其含水量是達(dá)到飽和狀態(tài)的。松散系數(shù)的用途：（1）用來(lái)確定礦車、吊車、礦倉(cāng)等的容積和礦石運(yùn)輸量的計(jì)算。（2）用來(lái)校正砂礦的品位。當(dāng)勘探以砂鉆為主要手段用松散體積計(jì)算品位時(shí)，必須進(jìn)行校正。當(dāng)用淺井勘探并用實(shí)方計(jì)算品位時(shí)，不需校正，但Ks可供礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)作參考。Cy=Cs×Ks式中：Cy未松散礦石的原礦石； Cs松散礦石的品位； Ks松散系數(shù)。由此可見(jiàn)，松散系數(shù)是砂礦儲(chǔ)量計(jì)

11、算的重要參數(shù)。五、礦石硬度和可鉆性取樣硬度一般是指礦石抵抗其他剛體壓力的阻力?？摄@性是指每分鐘純鉆巖時(shí)間內(nèi)推進(jìn)的距離或每鉆進(jìn)一米所需的時(shí)間。硬度與可鉆性二者的關(guān)系甚為密切，硬度大者可鉆性差，硬度小者可鉆性好。測(cè)定這些性質(zhì)的目的在于了解礦體開(kāi)采時(shí)在一定條件下單位時(shí)間可以鉆進(jìn)的米數(shù)以及每鉆進(jìn)一米所需的材料消耗量，并根據(jù)這些因素，確定巖石的硬度等級(jí)。它是合理制定鑿巖掘進(jìn)勞動(dòng)定額、編制礦山采掘計(jì)劃的一個(gè)根據(jù)。測(cè)定方法有兩種：1采取樣品，以各種不同形狀的壓模（球形體、圓柱體、圓錐體）壓住巖樣，取其在破碎時(shí)所施加的外力與壓模面積的比值。單位為千克/平方厘米。硬度分靜硬度與動(dòng)硬度兩種，一般靜硬度大于動(dòng)硬度8

12、9倍。2不專門采樣就在不同巖層和不同礦石品級(jí)內(nèi)鉆進(jìn)以測(cè)定硬度，然后取其平均值。六、礦（巖）石的力學(xué)性質(zhì)取樣這是指礦（巖）石在外力作用下抵抗破碎的能力。樣品要按礦石硬度級(jí)別分別采取，在坑道工程中通常采用刻槽法取樣，一般規(guī)格為5×5×5。分別在礦體頂、底盤圍巖和礦體上、下部系統(tǒng)采集有代表性的巖石和礦石力學(xué)試驗(yàn)樣品各3組，共12組、每組6件，共計(jì)72件，在平行層面和垂直層面的方向分別作施壓試驗(yàn)。注意：采集時(shí)不留錘痕和風(fēng)化面，一定要取新鮮的巖礦樣品，樣品要進(jìn)行研磨加工，要求每邊誤差不大于一毫米。測(cè)試內(nèi)容包括：抗壓強(qiáng)度（c）（垂直、平行）、單軸飽和抗壓強(qiáng)度（cw）、抗拉強(qiáng)度（t）（垂

13、直、平行）、抗剪切強(qiáng)度（垂直、平行）、抗剪斷強(qiáng)度（C、）（45°、55°、65°）、密度（）、變形模量（E）、彈性模量（Et）、動(dòng)彈性模量（Ed）、靜彈性模量（Eme）、泊松比（）、動(dòng)泊松比（d）、點(diǎn)荷載強(qiáng)度。它可供開(kāi)采部門和設(shè)計(jì)部門計(jì)算坑道支護(hù)材料用。八、礦石塊度取樣礦石塊度測(cè)定即機(jī)械分析，把礦石按塊度大小分類、稱重并求出百分率。測(cè)定塊度的樣品要按不同礦石類型和品級(jí)采取，或者就利用工藝樣品，或者利用全巷法、剝層法采取的化學(xué)樣品進(jìn)行測(cè)定而不單獨(dú)采取樣品。塊度級(jí)別的劃分應(yīng)根據(jù)不同礦石類型與工業(yè)部門商定。一般塊度分七級(jí)，見(jiàn)下表：塊 度 級(jí) 別級(jí)別塊度直徑（mm）55101025255050100100200200每種礦石類型的塊度測(cè)定不得少于五次，然后取其平均值。方法是定時(shí)將爆破后取出的礦石碎塊用選定的篩子過(guò)篩分級(jí)，分別稱重，求出百分?jǐn)?shù)。大于50毫米者用手