Научная статья на тему 'ОПРОБОВАНИЕ КРУПНОКУСКОВЫХ ПРОДУКТОВ'

ОПРОБОВАНИЕ КРУПНОКУСКОВЫХ ПРОДУКТОВ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
289
93
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРУПНОКУСКОВЫЕ РУДЫ / ОТБОР ПРОБ / ПОДГОТОВКА ПРОБ / РАСЧЕТ СХЕМ ОПРОБОВАНИЯ / СOARSE ORE / SAMPLING / SAMPLE PREPARATION / SAMPLING CIRCUIT DESIGN

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Козин В.З., Комлев А.С.

На обогатительные фабрики поступает руда с размером максимальных кусков 200 ÷ 300 мм. Опробование таких руд выполняют горстьевым способом, который дает результат опробования с систематической погрешностью. Установки механического опробования громоздки, а случаи их внедрения редки. Анализ и синтез таких установок позволяет рационально подойти к их разработке и внедрению. Анализ основан на расчете случайных погрешностей схемы отбора, подготовки и анализа проб крупнокусковых руд. Расчеты выполнены для медных и золотых руд. Рассчитанные относительные погрешности отбора, подготовки и анализа проб показали, что условия опробования медных и золотых руд должны быть различными. Для медной руды важнее увеличивать число точечных проб, для золотых - их массу, а в схему подготовки золотых проб включать операции обогащения для выделения крупного золота. В связи с асимметрией распределений массовой доли в точечных пробах общим условием остается увеличение числа точечных проб до предельно возможного. Сравниваются пять вариантов опробования крупнокусковых руд. Используемые варианты: горстьевое опробование и механическое опробование позволяют добиться приемлемого результата лишь при реализации предложенных схем. Прогнозируются пока не используемые варианты отбора проб малой массы путем механического разрушения кусков руды при отборе либо анализа проб большей массы непосредственно на конвейере. Оба прогнозируемых варианта требуют конструкторской проработки и опытно-промышленной проверки. Даны примеры расчета схем опробования, что может быть эффективным инструментом их анализа и синтеза.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Козин В.З., Комлев А.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SAMPLING OF COARSE PRODUCTS

Processing plants are fed with ore with maximum size of 200-300 mm. Such ore is subjected to grab sampling which produces systemic error. Mechanical sampling has cumbersome equipment and is rarely introduced. The analysis and synthesis of mechanical sampling facilities allows an efficient approach to engineering and introduction of such equipment. The analysis is based on the calculation of random errors in sampling, preparation and examination of coarse samples. The calculations are performed in terms of copper and gold ore. The calculated relative errors of sampling, preparation and examination of samples show that sampling of copper and gold ores should be different. In terms of copper ore, it is important to increase the number of snap samples, while for gold ore, it is necessary to add the mass of the samples and add the gold sample preparation with concentration stages of coarse gold. In the article, five variants of coarse ore sampling are compared. The currently used variants of grab and mechanical sampling offer an acceptable result only with implementation of the proposed flowsheets. The look-ahead variants include disintegration of coarse particles and small mass sampling, or larger mass sampling directly on the conveyor. Both look-ahead variants need design studies and pilot testing. Examples of sampling circuit design are given, which offers an efficient tool for the analysis and synthesis of sampling circuits.

Текст научной работы на тему «ОПРОБОВАНИЕ КРУПНОКУСКОВЫХ ПРОДУКТОВ»

ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2020;(3-1):410-421 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER

УДК 622.7.09:620.113 DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-410-421

ОПРОБОВАНИЕ КРУПНОКУСКОВЫХ ПРОДУКТОВ

В.З. Козин1, А.С. Комлев1

1 Уральский государственный горный университет

Аннотация: На обогатительные фабрики поступает руда с размером максимальных кусков 200 * 300 мм. Опробование таких руд выполняют горстьевым способом, который дает результат опробования с систематической погрешностью. Установки механического опробования громоздки, а случаи их внедрения редки. Анализ и синтез таких установок позволяет рационально подойти к их разработке и внедрению. Анализ основан на расчете случайных погрешностей схемы отбора, подготовки и анализа проб крупнокусковых руд. Расчеты выполнены для медных и золотых руд. Рассчитанные относительные погрешности отбора, подготовки и анализа проб показали, что условия опробования медных и золотых руд должны быть различными. Для медной руды важнее увеличивать число точечных проб, для золотых — их массу, а в схему подготовки золотых проб включать операции обогащения для выделения крупного золота. В связи с асимметрией распределений массовой доли в точечных пробах общим условием остается увеличение числа точечных проб до предельно возможного. Сравниваются пять вариантов опробования крупнокусковых руд. Используемые варианты: горстьевое опробование и механическое опробование позволяют добиться приемлемого результата лишь при реализации предложенных схем. Прогнозируются пока не используемые варианты отбора проб малой массы путем механического разрушения кусков руды при отборе либо анализа проб большей массы непосредственно на конвейере. Оба прогнозируемых варианта требуют конструкторской проработки и опытно-промышленной проверки. Даны примеры расчета схем опробования, что может быть эффективным инструментом их анализа и синтеза. Ключевые слова: крупнокусковые руды, отбор проб, подготовка проб, расчет схем опробования.

Для цитирования: Козин В.З., Комлев А.С. Опробование крупнокусковых продуктов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 410-421. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-410-421.

Sampling of coarse products

V.Z. Kozin1, A.S. Komlev1

1 Ural State Mining University, Ekaterinburg, Russia

Abstract: Processing plants are fed with ore with maximum size of 200-300 mm. Such ore is subjected to grab sampling which produces systemic error. Mechanical sampling has cumbersome equipment and is rarely introduced. The analysis and synthesis of mechanical sampling facilities allows an efficient approach to engineering and introduction of such equipment. The analysis is based on the calculation of random errors in sampling, preparation and examination of coarse samples. The calculations are performed in terms of copper and

© В.З. Козин, А.С. Комлев. 2020.

gold ore. The calculated relative errors of sampling, preparation and examination of samples show that sampling of copper and gold ores should be different. In terms of copper ore, it is important to increase the number of snap samples, while for gold ore, it is necessary to add the mass of the samples and add the gold sample preparation with concentration stages of coarse gold. In the article, five variants of coarse ore sampling are compared. The currently used variants of grab and mechanical sampling offer an acceptable result only with implementation of the proposed flowsheets. The look-ahead variants include disintegration of coarse particles and small mass sampling, or larger mass sampling directly on the conveyor. Both look-ahead variants need design studies and pilot testing. Examples of sampling circuit design are given, which offers an efficient tool for the analysis and synthesis of sampling circuits. Key words: raarse ore, sampling, sample preparation, sampling circuit design.

For citation: Kozin V.Z., Komlev A.S. Sampling of coarse products. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2020;(3-1):410-421. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-410-421.

Введение

Руда на обогатительные фабрики поступает в той крупности, какая предусмотрена проектом ведения горных работ, и размер максимальных кусков может достигать 1200 мм. Но даже если предусмотрено крупное дробление в горном цехе, на фабрику поступает руда с размером максимальных кусков 200 — 300 мм. Отбор проб от потоков руды такой крупности не механизирован, и в случае необходимости прибегают к ручному отбору проб.

Опробование — это не только отбор проб. Это их подготовка и анализ. Только при выполнении этих работ получают конечный результат — число. Этот результат отличается от истины — средней массовой доли определяемого компонента в опробуемом массиве(партии, сменной или месячной переработке) — на величину возможных погрешностей.

арез = аист + Аапогр .

где арез — массовая доля компонента, получаемая в результате опробования; аист — истинное значение арез; Аапогр — суммарная погрешность результата опробования.

При опробовании руд на каждом из этапов опробования: отборе проб, их подготовке и анализе могут возникать четыре погрешности

Аапогр = Аасист + Аасл + АаВСП + Аамет .

Две из них: систематическая Аа

сист

являются классиче-

и случайная Аасё скими (фундаментальными).

Две из них: вероятная систематическая Аавсп и методическая Аамет специфичны для опробования руд.

Только рассмотрение и учет всех четырех погрешностей позволят оценить возможности опробования руд.

Ручной отбор проб крупнокусковых продуктов специфичен. Кусок руды размером 300 мм весит 50 — 80 кг, и выполнять любые операции вручную с такими кусками невозможно. Поэтому используют лопаты шириной 200 — 250 мм и отбирают в пробу более мелкие куски, иногда отбивая молотком мелкие куски от крупных. Такое опробование всегда выполняется с нарушением принципов правильного опробования, и результат опробования отягчен систематической погрешностью.

Так, на Талнахской обогатительной фабрике выполняется ручное опробование руды крупностью более 500 мм и правильное механическое опробование этой же руды. Ручное опробование дает завышение массовой доли никеля в руде в среднем за три месяца на 12,3 относительных процента и меди на 4,6 %.

На Донском ГОКе при опробовании хромовых руд крупностью 300 мм массовая доля оксида хрома завышается на 5,2 % относительных.

Ручное опробование на предприятиях все же выполняют, несмотря на явную систематическую погрешность, для того, чтобы иметь сведения о качестве руды.

Ситуация осложнилась с 2013 года. Ручной отбор проб не предусмотрен современными правилами безопасности, и его использование даже с соблюдением других необходимых мер, в частности путем отбора проб с остановленного конвейера, недопустимо.

Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору ввела 11.12.2013 г. «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых». Отбор проб регламентируется правилом 799: «Отбор проб должен осуществляться механическими пробоотбирателями в автоматическом режиме или дистанционно управляемыми, за исключением обустроенных для наладки технологии точек технологической схемы по проекту, утверждаемому техническим руководителем организации».

Установки так называемого головного опробования создавались и внедрялись на некоторых обогатительных фабриках. Из действующих установок можно выделить установку головного опробования асбестовой руды крупностью 130 мм на потоке производительностью более 1000 т/ч. Отбор проб выполняется ковшовым пробоотбирате-лем, масса точечной пробы составляет 800 кг. Объединенная проба массой 32000 кг обрабатывается по технологической линии, включающей две щеко-вые дробилки и секторные сократители.

Другая установка спроектирована и установлена на Талнахской обогати-

тельной фабрике на потоке руды крупностью 110 мм. Отбор проб выполняется методом поперечных сечений пробоотбирателем ковшового типа, перемещающегося поперек толщины потока путем поворота ковша вокруг горизонтальной оси. Подбором траектории перемещения ковша обеспечена правильность отбора точечных проб. Далее пробы проходят через щековую дробилку и шаровую мельницу, после чего сокращаются. Установка расположена на нескольких отметках фабрики. На основе опыта ее использования в журнале «Обогащение руд» было опубликовано решение задачи опробования крупнокусковых проб [1].

Установки головного опробования созданы для опробования угля крупностью до 300 мм. Они состоят из про-боотбирателя и проборазделочной машины.

Интерес к созданию таких установок для руд возникает эпизодически, в основном при решении каких-то местных задач.

Установки для опробования крупнокусковых руд получаются громоздкими, но их разработка и внедрение возможны для любой обогатительной фабрики, хотя и по индивидуальным проектам.

Вообще говоря, так как практически любая руда не обогащается в крупности более 300 мм, то предельным размером кусков опробуемой руды следует считать 300 мм.

Но опробовать руду в такой крупности все же избегают.

Так, на Качканарском ГОКе принимают руду крупностью 1200 мм, но установку головного опробования поставили на потоке дробленой руды крупностью 40 мм. Точечную пробу массой 80 кг после отбора сразу сокращают, измельчают до крупности 1 мм и сокращают до лабораторной пробы.

Так как трудоемкость отбора проб резко снижается с уменьшением крупности опробуемого массива (в т. ч. потока руды), а на обогатительных фабриках руду дробят и измельчают, то основным решением явилось установление такой точки отбора проб, в которой руда имеет наименьшую крупность, и до этой точки не происходит изменение состава руды за счет добавления в руду других материалов, либо вывода части руды из потока. Такое решение, если оно возможно, является наилучшим. Если это условие нарушается, его целесообразно обеспечить за счет технологической реконструкции.

Качественное опробование «неподвижных» продуктов любой крупности возможно путем перелопачивания или перегрузки, так как для отбора проб (партий) можно использовать горную технику вплоть до экскаваторов. Ярким примером качественного опробования партий золотой руды с кусками крупностью до 50 мм с относительной погрешностью 6 % (без анализа) является система опробования на Алмалыкском ГОКе. Пробу отбирают после разгрузки состава массой 300 т перелопачиванием с использованием механических погрузчиков, после чего руда вновь загружается в состав. Отобранная проба массой 5 т дробится и сокращается сразу после отбора [2].

Другим примером является система опробования крупнокусковой ¿тах = 100 мм магнезитовой руды, поступающей в биг-бэгах. Руду пропускают через дробилку и дисковый про-боотбиратель — сократитель, после чего руда вновь поступает в биг-бэги

[3].

При отборе проб как от потоков, так и неподвижных масс, следует выполнять принципы правильного опробования. Это позволит добиться отсутствия систематической погрешности.

Все изложенные установки и системы выполняют правильное опробова-

ние, т. е.

Аа„

= 0.

Методы

Анализ и синтез возможных схем опробования основан на расчете случайных погрешностей.

Случайная погрешность неизбежна, но ее можно рассчитать и подбором параметров опробования уменьшить [4].

Относительная случайная погрешность результата опробования руды Ра предопределяется выполнением операций отбора проб Рот, подготовки Рпод и анализа Р

+ Р2

ан

Р2 = р2 + Р2

а от под

(1)

Погрешность отбора проб % определяется по формуле

п2 4У2

Р 2 = а

от" N

(2)

где Уа — коэффициент вариации за контрольный период, например, смена; Ыт — число точечных проб за этот же период.

Погрешность подготовки проб руды или крупнокусковых хвостов, %:

(1Ь

р2 = к б3-Ь V"1 и/тах . "под Л ' изтах ' ^ >

к =

104 f Рмвм

(3)

(4)

Погрешность анализа руд и хвостов, %

Р2 =

1

п,

б3

к навтах

+ Р2

(5)

где ^ — коэффициент формы; рм — плотность минерала, кг/м3; рм — массовая доля компонента в минерале, % или г/т; а — массовая доля компонента в руде, % или г/т; бзтах - максимальный размер зерен минерала, м; б/тах - максимальный размер кусков на ¿-ой стадии

а

сокращения пробы, м; Ь — показатель вкрапленности зерен минерала; q¡ — масса пробы после ¿-ой стадии сокращения, кг; qнав — масса навески при анализе, кг; лнав — число навесок; Рм - относительная погрешность метода анализа, %.

Рассчитаем по этим формулам погрешности результата опробования для золотой и медной руды для смены (по стандарту это партия).

Погрешность отбора проб. Принимаем число точечных проб Ыт = 8 (один раз в час). Коэффициенты вариации за месяц для золотой руды составляют 100 %, для медной 50 %. Для смены эти значения примерно в десять раз меньше, т. е. Уа для смены для золотой руды 10 % и для медной 5 %.

Относительные случайные погрешности отбора сменной пробы:

4 • 102

РоТ : = 50 %2

8

РТ -- _ 4 • 52 = 12,5 %2

оТс» 8

Погрешность подготовки проб. Найдем вначале к

Для золотой руды а = 3 г/т; / = 0,17; рм = 18000 кг/м3, рм = 0,9 ■ 106 г/т

К» =

104 • 0,17 • 18000 • 0,9 • 106

3

= 9 • 101

Для медной руды а = 1,8 %; /= 0,4; рм = 4100 кг/м3, рм = 34,6 %

кс» =

104 • 0,4 • 4100 • 34,6 1,8

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

= 3 • 108

Подготовка проб крупностью 300 мм состоит в дроблении до dmax =100 мм и сокращении до q = 300 кг, затем d = 20 мм и q — 80 кг, d = 3 мм и q — 20 кг, d = 1 мм и q — 5 кг, d = 0,5 мм и q — 1 кг, т. е. на выходе пакет крупностью 0,5 мм и массой 1 кг.

В расчете нужен еще размер зерен золота и халькопирита. Примем 3тах = 0,5 мм. Показатель вкрапленности для золотой руды Ь = 0, для медной руды Ь = 1,5.

Род. = к • ^ • £ ^ = 9 • 1012 • (0, 5 • 10-3 ^ •

41

1 1 1 1 ^1-7 П/2

-+ — + — + - + - I = 1417 %2.

300 80 20 5 1 I

Тогда

(100 • 10-3 У'

рОдс» = 3 • 108 ^(0,5 • 10-3 )3-1'5 •

(20 • 10-3 )15 (3 • 10-3 )15 (1 • 10-3)'

(0,5 • 10-3)

1,5 Л

300 80 20 5 1

= 0,1 • (3,33 +1,12 + 0,26 + 0,2 + 0,35) = 0,558 %2.

Погрешность анализа

Примем для золотой руды лнав = 2, dHaB max = 0,25 мм, qHaB = 50 г, Рм = 10 %. Предполагаем, что пакет 1 кг крупностью 0,5 мм будет измельчен до 0,1 мм, но золото плохо измельчается, примем его крупность 0,25 мм. Тогда

1 f 12 (0,25 • 10-3 )3 2 ^

P2 = 1 9 • 1012^-+102 = 1456%

" 0,05

2

Для медной руды Пнав = 2, d^B max = 0,1 мм, q^B = 1 г, Рм = 0,7 %.

( /_ . . _ ,43 ^

= 0,4 %2.

P2 = 1

aHCu 2

(0,1 • 10-3)

3 • 108^-'- + 0,72

0,001

Погрешности результата опробования

P„2 = 50 +1417 +1456 = 2923 %2;

aAu

Pa2 = 12,5 + 0,558 + 0,4 = 13,46%2.

aCu

Результаты

Сравним полученные результаты, табл. 1.

Для медной руды основную погрешность формирует отбор проб. 8 проб за смену мало. Если бы было отобрано 480 проб, то Ро2т = 0,21 %2, а погрешность результата опробования составила бы 1,08 %.

Pa2 = 0,21 + 0,558 + 0,4 = 1,17 %2; Pa = 1,08%,

aCu aCu

Возможный вариант достижения этого результата, рис. 1. Такое решение требует проекта и изготовления нестандартного оборудования, в частности пробоотбирателя.

Для золотой руды это не подходит. Основной результат опробования формирует анализ проб. Если анализ проб выполнять с относительной погрешностью 10 %, то

Pa2 = 50 +1417 +100 = 1567 %2;

aAu

PaA = 40,0%,

Au

что приемлемо.

Возможный вариант достижения этого результата, рис. 2 [5, 6]. В связи с асимметрией распределений массовой доли в точечных пробах возникают вероятная систематическая и методическая погрешности. Эти погрешности появляются при использовании систем опробования с небольшим числом точечных проб, например, одна проба в час, и при использовании небольших масс навесок при анализе.

Таблица 1

Относительные погрешности, % Relative error, %

Руда Рот Р ' под Ран Pa

медная 3,5 0,75 0,63 3,7

золотая 7,1 37,6 38,2 54,1

Производительность Руда, йпах~300мм С^т/ч

у

Секторный пробоотбиратель. К, > большое, в частности 480 проб в смену

0.75 Q

Проба

0,25 Q

Дробление до 100 мм

Сокращение

q-300 кг Дробление до 20 мм

-I-

Сокращение

Руда

q-80 кг

Сменная проба (подготовка и анализ в лаборатории)

Рис. 1. Возможная схема опробования руд цветных металлов Fig. 1. Possible scheme for testing non-ferrous metal ores

Если имеется возможность выполнить отбор проб от одного и того же опробуемого массива способом поперечных сечений (небольшое число точечных проб) и способом продольных сечений (большое число точечных проб), то определить Давсп можно непосредственно. Результаты опробования оказываются разными, и отличаются они именно на величину Дбвсп :

д^ = к - а г,.

ВСП поп пр

Такое опробование было реализовано на одной из медно-цинковых обогатительных фабрик. На одном и том же продукте (хвостах) был выполнен отбор проб как способом поперечных, так и способом продольных сечений. При отборе проб способом поперечных сечений (1300 проб) зафиксировано занижение массовой доли меди в хвостах на 0,025 % и цинка на 0,06 %, что составляет занижение по меди на 8,22 % и по цинку на 8,28 %.

Аналогичная работа выполнена на хвостах золоторудной фабрики. При отборе проб каждый час способом поперечных сечений в течение месяца получено, что средняя массовая доля золота в хвостах равна 0,499 г/т, а при отборе проб способом продольных сечений 0,527 г/т. Занижение составило 0,028 г/т, или 5,3 %.

Практические варианты опробования крупнокусковых руд

При отборе объединенной пробы начальная масса qнач зависит от массы точечной пробы qт и числа точечных проб Ыт [4].

9„ач = Я • N.

Масса точечной пробы зависит от используемого для ее отбора пробоот-бирателя или способа отбора или анализа (при инструментальном анализе точечных проб). Поэтому масса точечной пробы может быть любой, от очень малой до весьма большой [7, 8].

Рис. 2. Возможная схема опробования золотых руд Fig. 2. Possible scheme for testing gold ores

Таблица 2

Варианты опробования крупнокусковых руд Options for testing large-lump ores

Вариант отбора или анализа точечной пробы Масса точечной пробы Число точечных проб Погрешности Особенности и реализация

Д«сист Д«сл Д«ВСП

1. Ручной отбор (метод молотка и совка) малая малое *min Распространен, но связан со всеми погрешностями

2. Механический отбор большая малое =0 *min Реализован на рудах с кусками до 130 мм (АО «Ураласбест»)

3. Механический отбор с одновременным дроблением и сокращением пробы большая большое =0 =min =0 Реализован на рудах с кусками до 110 мм (Талнахская обогатительная фабрика)

4А. Механический отбор с отбойкой кусков малой массы Очень малая Очень большое =0 =min =0 Реализован на угольном разрезе. На рудах не реализован

Вариант отбора Масса Число Погрешности Особенности

или анализа точечной пробы точечной пробы точечных проб Дасист Дасл ДаВСП и реализация

4Б. Естественное Весьма Весьма =min =0 Не реализован,

разрушение малая большое но имеются пер-

кусков и отбор спективы использо-

в пробу пыле- вания

видных частиц

5А. Автома- малая большое =min 0 Реализован

тический анализ на основе рентге-

точечных проб нофлюоресцентного

малой массы анализа(Гайский ГОК)

5Б. Автоматичес- большая большое =0 =min 0 Возможна реали-

кий анализ зация на основе

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

точечных проб активационного

большой массы анализа

Число точечных проб зависит от массы точечной пробы. Чем меньше масса точечной пробы, тем больше дисперсия точечных проб и, следовательно, требуемое число точечных проб при одной и той же случайной погрешности отбора объединенной пробы [9].

Во многих случаях число точечных проб также предопределено условиями их отбора или анализа, например, периодичностью анализа проб в системах с использованием автоматических анализаторов [10, 11].

В итоге опробование крупнокусковых руд может быть выполнено по какому-либо одному из нескольких вариантов, зависящих от выбора техники опробования, массы и числа точечных проб, табл. 2.

Развитие исследований

1. Ручной отбор пробы горстьевым способом (метод молотка и совка)

Аасист * 0 АаВСП * 0 Аасл * min

Запрещен правилами безопасности. Используется по необходимости.

2. Отбор в пробу ограниченного числа точечных проб, например, каждый час, с многостадиальным дробле-

нием и сокращением точечных проб большой массы.

ДаСИСт = 0 Давсп * 0 Дасл = ™п

Большие капитальные и эксплуатационные затраты. Имеется положительный опыт.

3. Выделение в пробу большого числа точечных проб, например, каждую минуту, с многостадиальным дроблением и сокращением начальной пробы большой массы.

Дасист = 0 Давсп = 0 Дасл = ™п

Большие капитальные и эксплуатационные затраты.

4. Отбор большого числа точечных проб малой массы. Получение пробы, пригодной для анализа.

Подвариант А. Отбор малых точечных проб с механическим искусственным их отделением от кусков руды. По существу, механизация метода молотка и совка.

Дасист = 0 Давсп = 0 Дасл = ™п

Опыт есть при опробовании угля. При необходимости опробования потоков угля с весьма крупными кусками пришлось прибегнуть к нестандарт-

ному решению. Был разработан баро-вый пробоотбиратель, отличающийся тем, что от крупных кусков угля в процессе отбора пробы отбивались мелкие кусочки, составляющие пробу.

Для руд такое решение не реализовано, но предложение опубликовано и даже получен патент.

Подвариант Б. Отбор малых точечных проб с использованием естественного отделения их от кусков руды, например, при дроблении.

Аасист * 0, Давсп = 0, Дасл = min

Проводились опыты на железной руде и на руде цветных металлах. Если Дасист приемлемо или постоянно, то это хороший вариант. Но никто не решился его осуществить.

5. Установка рудоконтролирующих станций. Автоматическое опробование.

Подвариант А. На основе рентге-нофлюоресцентного анализа.

Дасист * 0, Давсп = 0, Да^ = min

Малые капитальные и эксплуатационные затраты.

Ограничения по номенклатуре и массовым долям элементов.

Опыт есть [12].

Подвариант Б. На основе активаци-онного анализа.

Дасист = 0 Давсп = 0 Дас„ = min

Использование линейных ускорителей электронов.

Опыт есть, но недостаточен [13].

Это хороший вариант, но никто не решился реализовать, а созданная в XX в. лаборатория ликвидирована.

Заключение

Отбор проб от потоков руд крупностью до 300 мм возможен с исполь-

зованием мощных секторных или лотковых (разновидность ковшовых) пробоотбирателей, выделяющих в пробу до четверти потока материала, направляемого сразу на дробление и сокращение. Целесообразнее выполнять отбор от потоков крупностью 100 — 150 мм и менее, определив приемлемую точку в технологическом процессе вплоть до продуктов измельчения.

Из пяти возможных вариантов опробования крупнокусковых руд наилучшие результаты могут быть получены только в случае отбора большого числа точечных проб (3, 4а и 5б). При этом будет достигнута минимальная случайная погрешность и исключены систематическая и вероятная систематическая погрешности.

Расчет случайной погрешности выбранного варианта опробования крупнокусковой руды и подбор оптимальных параметров опробования удобно выполнять с использованием относительных величин (формулы 1 — 5). Показано, что для различных руд соотношение случайных погрешностей отбора проб, подготовки и анализа различно. Так, для медной руды преобладающей оказалась погрешность отбора начальной пробы, а для золотосодержащей руды погрешности подготовки пробы и анализа [14, 15].

Экономичными по трудозатратам являются варианты опробования крупнокусковых руд 4 и 5, но эти варианты (за исключением варианта 5А, внедренного на Гайском ГОКе) недостаточно разработаны. Необходимы дополнительные исследования и конструктивная проработка элементов для их промышленного использования [16, 17].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ненарокомов Ю.Ф. Проектирование установок головного опробования руд на обогатительных фабриках. Обогащение руд. 1986. №5. С. 38 — 41.

2. Калинин В.П., Санакулов К.С., Халматов М.М., Гурин В.Д., Шустова Т.Ф. Опробование золотосодержащих флюсовых руд. // Горный вестник Узбекистана. 2003. №2. С. 56—59.

3. Козин В.З., Комлев А.С. Комбинированный способ отбора проб продуктов обогащения и оборудования для его реализации. // Обогащение руд. 2014. №3. С. 28—32.

4. Козин В.З. Опробование минерального сырья. Екатеринбург, издание УГГУ. 2011. 316 с.

5. Schriner D., Anderson C. Centrifugal concentration of rare minerals from caLcitie gangue// JornaL of Metallurgical Engineering. 2015. Vol. 4. pp. 69—77.

6. King R.P. Modeling and simulation of mineral processind systems. Boston: Butterworth Heinemann, 2014. 404 p.

7. Pitard F. Correct sampling systems and statistical tools for metallurgical prosesses // XXVII International Mineral Processing Congress. Santiago, Chile, 2014. Chap. 15. pp. 1.

8. Козин В.З., Комлев А.С. Определение коэффициентов вариации массовой доли компонентов в продуктах обогащения. // Обогащение руд. 2019. №1. С. 28 — 33.

9. Brochot S. Sampling for metallurgical test: how the test results can be used to estimate their confidence level. XXVlII International Mineral Processing Congress. Quebec City, Canada, 2016. Paper ID 438.

10. Broicher H.F. Ore and waste identification and quality control by means of laser induced fluorescence // The Canadian Mining and Metallurgical Bulletin. 1999. Vol. 92 no 1034, p. 59—63.

11. Moore P. Processing performance //Jnternational Mining. 2018. January. pp. 66—73.

12. Ляпин А.Г. Инженерно-аналитический контроль технологий добычи и переработки минерального сырья. // Горный журнал. 2009. №4. С. 14—16.

13. Бондаренко А.В. Возможность применения малых ускорителей для аналитического контроля руд и продуктов обогащения. // Обогащение руд, 1989, №5. С. 27—29.

14. Geelhoed, B (ed) (2010) Approaches in Material Sampling, Delft University Press, 152 P.

15. Geelhoed, B. (2011) Is Gy's formula for the Fundamental Sampling Error accurate? Experimental evidence. Minerals Engineering 2011; 24(2): 167—173.

16. Вайсберг Л.А., Устинов И.Д. Введение в технологию разделения минералов. — Санкт-Петербург: Изд. «Русская коллекция», 2019. — 166 с.

17. Устинов И.Д., Балдаева Т.М. Вибрационная классификация по крупности. Термодинамическая модель. // Обогащение руд. 2018. № 1. С. 12 — 16.

REFERENCES

1. Nenarokomov Yu.F. Design of installations for ore testing at processing plants. Obogashchenie rud. 1986. no 5. pp. 38 — 41. [In Russ]

2. Kalinin V.P., Sanakulov K.S., Halmatov M.M., Gurin V.D., SHustova T.F. Testing of gold-containing flux ores. Gornyj vestnik Uzbekistana. 2003. no 2. pp. 56—59. [In Russ]

3. Kozin V.Z., Komlev A.S. Combined method of sampling enrichment products and equipment for its implementation. Obogashchenie rud. 2014. no 3. pp. 28—32. [In Russ]

4. Kozin V.Z. Oprobovanie mineral'nogo syr'ya [Testing of mineral raw materials]. Ekaterinburg, izdanie UGGU. 2011. 316 p. [In Russ]

5. Schriner D., Anderson C. Centrifugal concentration of rare minerals from calcitie gangue. Jornal of Metallurgical Engineering. 2015. Vol. 4. pp. 69—77.

6. King R.P. Modeling and simulation of mineral processind systems. Boston: Butterworth Heinemann, 2014. 404 p.

7. Pitard F. Correct sampling systems and statistical tools for metallurgical prosesses // XXVII International Mineral Processing Congress. Santiago, Chile, 2014. Chap. 15. pp. 1.

8. Kozin V.Z., KomLev A.S. Determination of coefficients of variation of the mass fraction of components in enrichment products. Obogashchenie rud. 2019. no 1. pp. 28—33. [In Russ]

9. Brochot S. Sampling for metallurgical test: how the test results can be used to estimate their confidence Level. XXVIII International Mineral Processing Congress. Quebec City, Canada, 2016. Paper ID 438.

10. Broicher H.F. Ore and waste identification and quality control by means of Laser induced fluorescence. The Canadian Mining and Metallurgical Bulletin. 1999. VoL. 92. no 1034, p. 59—63. [In Russ]

11. Moore P. Processing performance. JnternationaL Mining. 2018. January. pp. 66—73.

12. Lyapin A.G. Engineering and anaLyticaL controL of technoLogies for mining and processing of mineraL raw materiaLs. Gornyj zhurnal. 2009. no 4. pp. 14—16. [In Russ]

13. Bondarenko A.V. PossibiLity of using smaLL acceLerators for anaLyticaL controL of ores and enrichment products. Obogashchenie rud, 1989, no 5. pp. 27 — 29. [In Russ]

14. GeeLhoed, B (ed) (2010) Approaches in MateriaL SampLing, DeLft University Press, 152 P.

15. GeeLhoed, B. (2011) Is Gy's formuLa for the FundamentaL SampLing Error accurate? ExperimentaL evidence. Minerals Engineering 2011; 24(2): 167 — 173.

16. Vajsberg L.A., Ustinov I.D. Vvedenie v tekhnologiyu razdeleniya mineralov [Introduction to the technoLogy of mineraL separation]. Sankt-Peterburg: Izd. «Russkaya koLLekciya», 2019. 166 p. [In Russ]

17. Ustinov I.D., BaLdaeva T.M. VibrationaL cLassification by size. Thermodynamic modeL. Obogashchenie rud. 2018. no 1. pp. 12 — 16. [In Russ]

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Козин Владимир Зиновьевич'1 — докт. техн. наук, профессор, декан горно-механического факультета, gmf.dek@ursmu.ru,

Комлев Алексей Сергеевич1 — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, gmf.dek@ ursmu.ru,

1Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, 620144, ГСП-126, ул. Куйбышева, 30.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Kozin V.Z.1, Dr. Sci. (Eng.), Dean of the Rock Mechanics FacuLty, gmf.dek@ursmu.ru, Komlev A.S.1, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher, gmf.dek@ursmu.ru, 1 UraL State Mining University, Yekaterinburg, Russia.

Получена редакцией 21.11.2019; получена после рецензии 28.01.2020; принята к печати 20.03.2020. Received by the editors 21.11.2019; received after the review 28.01.2020; accepted for printing 20.03.2020.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.