18.1.1. Нормы на лабораторные исследования обогатимости полезных ископаемых, приведенные в настоящем выпуске, разработаны впервые, причем только по тем разновидностям, которые нашли применение в лабораториях производственных геологических организаций и научно- исследовательских институтов.
Нормами охвачены следующие виды работ, выполняемые в лабораториях обогащения.
А. Исследование обогатимости металлических и неметаллических полезных ископаемых.
Флотационный метод обогащения.
Гравитационный метод обогащения.
Обогащение методом магнитной и электрической сепарации.
Обогащение гидрометаллургическим методом, амальгамацией и цианированием.
Б. Исследование обогатимости каменного угля.
В. Работы, сопровождающие все виды исследования обогатимости полезных ископаемых.
Для выполнения лабораторных исследований обогатимости полезных ископаемых в составе центральных лабораторий и лабораторий экспедиций организуются специализированные лаборатории обогащения.
18.1.2. Состав работ определяется программой работ в соответствии с поставленными задачами.
Программа работ обычно включает следующие разделы:
а) обобщение ранее проводившихся исследовательских работ по обогащению руд данного месторождения;
б) подготовка проб к испытаниям;
в) изучение вещественного состава исследуемых полезных ископаемых и продуктов их обогащения;
г) составление схемы экспериментальных испытаний;
д) технологические исследования;
е) обработка экспериментальных данных;
ж) составление отчета. Предусматривается следующее распределение обязанностей между работниками лаборатории:
подготовка проб к испытаниям и технологические исследования проводятся техниками- лаборантами и рабочими. Остальные разделы программы кроме пункта "в" выполняются инженерами- лаборантами I и II категорий (исследователями).
Изучение вещественного состава исследуемых полезных ископаемых и продуктов обогащения проводится как правило в специализированных аналитических и минералого- петрографических лабораториях. Эти работы настоящими нормами, приведенными в табл. 18.I-18.I9, не учтены.
В связи с тем, что в целом задачи решаемые в лабораториях обогатимости являются исследовательскими, методические работы в них не предусматриваются.
18.1.3. Нормы данной главы по наименованию относятся к разделам "б" и "д" программы, но в них долями включены и работы по другим разделам (а, г, е, ж), кроме "в".
Поэтому для определения общей сметной стоимости работ по программе следует обсчитать схему экспериментальных испытаний по приведенным нормам и добавить стоимость работ по изучению вещественного состава, определяемой по другим главам сборника.
18.1.4. Основные организационно- технические условия, принятые при проведении лабораторный исследований обогатимости полезных ископаемых.
Технологические пробы в большинстве случаев поступают в лабораторию обогащения от заказчика без предварительной подготовки.
Начальная масса технологических проб, поступающих на лабораторное исследование, колеблется в следующих пределах:
а) для полиметаллических руд и руд цветных металлов от 50 до 1000 кг;
б) для золотосодержащих руд - от 200 до 1000 кг;
в) для руд редких и рассеянных элементов - от 1000 до 5000 кг;
г) для неметаллических полезных ископаемых от 50 до 2000 кг;
д) для каменного угля и антрацита - от 10000 до 12000 кг.
Начальная масса геологических проб, поступающих на лабораторное исследование, колеблется в пределах от 1 до 100 кг.
Поступающие в лабораторию обогащения пробы имеют крупность частиц от 100 мм и более.
Дробление (измельчение) материала проб производится в щековых и валковых дробилках типа ДЩ- 150х80, ДЩ- 150х100, ДВ- 200х175, ДВ- 200х125 и других, имеющих характеристики, близкие к характеристикам упомянутых дробилок.
Собственно дробление (измельчение) материала проб осуществляется от размера частиц 150 до 0,5 мм, а также для всех промежуточных размеров: 100, 75, 50, 25, 10, 5, 3 и 1 мм.
Тонкое измельчение материала проб производится в лабораторных накладных стержневых или шаровых мельницах. В зависимости от объема работы, наличия оборудования и принятой в данной лаборатории организации труда исполнителей, одновременно может измельчаться одна или несколько проб, т.е. одновременно на вальцах устанавливается различное количество накладных мельниц.
Для тонкого измельчения в мельницах пробы поступают массой 0,25 - 3,0 кг с крупностью зерен 3,0 - 0,5 мм. Крупность измельченного материала, как правило, составляет 70- 90% класса минус 0,074 мм (минус 200 меш.).
Изучение обогатимости полезных ископаемых флотацией осуществляется в лабораторных флотационных машинах типа ФМ- 1, ФМ- 2, ФМ- 1М, БДФ и других емкостью камер от 0,1 до 3,0 л. Массы исследуемых проб от 0,1 до 3,0 кг.
Обработка, отбор и подготовка продуктов исследования к сдаче на минералогический, химический, спектральный, пробирный и другие анализы является завершающим этапом при выполнении большинства видов экспериментальных работ и исследований, проводимых в лабораториях обогащения.
Масса пробы (навеска), готовящейся для этих анализов, составляет 25 - 500 г при крупности частиц минус 0,074 - 0,044 мм (минус 200 - 325 меш.). Такое измельчение (истирание) материала производится вручную в ступке или механическим способом - в виброистирателе, механической ступке, дисковом истирателе.
Первоначально мокрыми считают такие продукты, которые после их получения не могут быть переданы на анализ и требуют предварительного обезвоживания и сушки, например, продукты флотации (концентраты, промежуточные продукты, хвосты).
В обогатительной лаборатории должны быть следующие рабочие помещения:
- дробильный цех;
- весовая;
- флотационная;
- отделение гравитационного обогащения;
- отделение магнитной и электростатической сепарации;
- сушильное отделение;
- отделение гидрометаллургического обогащения;
- камеральная.
В зависимости от назначения комнаты обеспечиваются приточно- вытяжной вентиляцией, сжатым воздухом, холодной и горячей водой, канализацией, средствами пожаротушения.
А. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБОГАТИМОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ.
18.2.1. Основным фактором, определяющим трудоемкость процесса флотации, является совокупность физико- химических и механических свойств полезных ископаемых, главным образом свойств поверхностей частиц разделяемых минералов.
В виду того, что нормируемый процесс является исследовательским, заранее можно установить время только на вспомогательные и подготовительно- заключительные операции.
Время на агитацию и флотацию, являющееся предметом исследования, устанавливается по фактическим затратам.
Нормы времени табл. 18.I построены в зависимости от фактических затрат времени на флотацию и агитацию.
Они рассчитаны на одну пробу однокомпонентной руды, без учета перечистных флотаций.
В случае, если из руды получают несколько концентратов (компонентов), то на каждый последующий замеряют фактическое время на агитацию и флотацию и по этим данным определяют по таблице 18.I норму времени, величина которой для второго и последующих концентратов должна умножаться на коэффициент 0,9.
При этом норма времени на одну пробу будет складываться из нормы на первый компонент плюс нормы на последующие компоненты умноженные на 0,9.
Также по фактическим затратам определяется норма времени на перечистку.
В случае проведения перечистных флотаций, норма времени на одну пробу будет складываться из нормы на основную флотацию плюс нормы на перечистные флотации, умноженные на 0,9.
Нормы времени, приведенные в табл. 18.I рассчитаны для исследования обогатимости флотационным методом твердых полезных ископаемых любого минерального состава, включая и ископаемые угли.
18.3.1. В данном разделе приведены нормы времени на исследование обогатимости методами отсадки, на концентрационных столах и в тяжелых суспензиях.
Нормы времени на исследование обогатимости методом отсадки рассчитаны применительно к лабораторной отсадочной машине типа ОМЛ (табл. 18.2).
Нормы времени на исследование обогатимости на концентрационных столах рассчитаны для столов типа КЦ- 30 (табл. 18.3).
Нормы времени на исследование обогатимости в тяжелых суспензиях рассчитаны на обогащение нерасклассифицированного материала в лабораторном конусе, бачке, ведре и других сосудах (табл. 18.4).
В качестве утяжелителей применяются свинцовый блеск, ферросилиций, магнетит, барит, железная окалина и др. Приготовление ( измельчение) утяжелителей в приведенных расценках не учитывается.
В тяжелых суспензиях делятся пробы с размером частиц от 1 до 30 мм.
электростатической сепарации.
18.4.1. Нормы времени данного раздела разработаны для мокрой и сухой магнитной сепарации, а также электростатической сепарации (табл. 18.5).
18.4.2. Нормы времени на мокрую магнитную сепарацию рассчитаны применительно к электромагнитным барабанным сепараторам типа 125- СЭ и 237- СЭ, электромагнитным трубчатым анализаторам типа 25- Т- СЭ.
18.4.3. Нормы времени на сухую магнитную сепарацию рассчитаны для магнитных индукционно- роликовых сепараторов типа 138- Т- СЭМ.
18.4.4. Нормы времени на электростатическую сепарацию рассчитаны для сепараторов типа ЭС- 2.
18.5.1. Руды, труднообогащаемые флотацией, магнитной сепарацией, разделением в тяжелых жидкостях и другими методами, подвергаются обработке химическими реагентами. Выбор способа разложения определяется их вещественным составом, а также химическими свойствами, входящих в концентрат элементов, близостью свойств разделяемых элементов.
18.5.2. Для извлечения благородных металлов из руд, концентратов применяется метод амальгамации, при котором полезные компоненты, отделяясь от породы, переходят в ртуть. Полезные компоненты затем извлекаются из ртути кислотами.
18.5.3. Для обогащения гидрометаллургическим методом необходима специальная комната, оборудованная тягой. Если применяется метод амальгамации, комната должна быть приспособлена для работы с ртутью. Стаканы и агитаторы должны располагаться в кюветах, которые бы исключали попадание ртути на стол и на пол комнаты.
18.5.4. Выпаривание растворов должно проводиться под тягой, перемешивание - механической мешалкой, фильтрование - на воронке Бюхнера под вакуумом.
18.5.5. Нормы времени на обогащение гидрометаллургическим методом разработаны для проб массой 50 - 500 г с крупностью частиц 1 - 0 мм (табл. 18.6).
18.5.6. При проведении фазового анализа процесс амальгамации осуществляется при крупности зерен руд 0,2-0 мм, 0,1-0 мм, 0,074-0 мм. При обогащении россыпей крупностью 0,3-0 мм, 1,0-0 мм, 0,5-0 мм, 0,2-0 мм, 0,074-0 мм (табл. 18.7).
18.5.7. Размер зерен руды при цианировании обычно составляет 0,2-0 мм, 0,074-0 мм, масса пробы 0,2-1 кг (табл. 18.8).
Ценные элементы, переведенные в раствор, затем извлекаются из него различными методами: цементацией, сорбцией смолами или углем, экстракцией органическими жидкостями, выпариванием.
Б. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБОГАТИМОСТИ КАМЕННОГО УГЛЯ И АНТРАЦИТА
18.6.1. Нормы времени на лабораторные исследования обогатимости каменного угля разработаны для подготовки к исследованию составной пробы и расслоению каменных углей и антрацита (ГОСТ 4790-80) (табл. 18.9).
18.6.2. Нормы времени на расслоение каменных углей рассчитаны для материала классов крупностью 1-13 мм, при загрузке в один бачок проб массой 5 кг (табл. 18.10).
18.6.3. Нормами времени на расслоение не учтены затраты на приготовление тяжелых жидкостей, для их приготовления в штате предусмотрен техник- лаборант (препаратор).
18.6.4. Нормы времени на флотацию и на некоторые другие работы являются общими при исследовании обогатимости как руд, так и угля. В случае необходимости в таких нормах применительно к каменным углям, следует обращаться в разделы А и В настоящей главы.
В. РАБОТЫ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ВСЕ ВИДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ОБОГАТИМОСТИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ.
18.7.1. В данном разделе приводятся нормы на работы, составляющие процесс подготовки технологических и геологических проб полезных ископаемых к исследованию, называемый часто в лабораториях обогащения "разделка технологических и геологических проб полезных ископаемых".
Нормы разработаны с учетом определения надежной массы проб в процессе их обработки (табл. 18.11 - 18.19).
18.7.2. В данном выпуске по характеру дробимости ( измельчаемости) принято классифицировать полезные ископаемые и горные породы на три категории: слабые, крепкие и очень крепкие.
В табл. 18.11 приведены типичные представители названных категорий.
Виды горных пород и полезных ископаемых, отсутствующих в табл. 18.11, необходимо относить к той категории, к которой они наиболее близко подходят по их фактической дробимости (измельчаемости), петрографическим и физико- механическим свойствам.
18.7.3. По характеру измельчаемости в лабораторных шаровых и стержневых мельницах принята классификация полезных ископаемых и горных пород на три категории: легкоизмельчаемые, среднеизмельчаемые, трудноизмельчаемые. В табл. 18.15 показаны типичные представители названных категорий.
18.7.4. Нормы на измельчение материала проб в шаровых или стержневых мельницах рассчитаны в двух вариантах:
а) для случаев, когда материал пробы по характеру измельчаемости относится к одной из категорий, указанных в классификации по табл. 18.5;
б) для случаев, когда заранее задано или необходимо строго учитывать чистое технологическое время измельчения материала.
Порядок применения тех или иных норм указан в примечании к табл. 18.15.
18.7.5. Под одним опытом (при определении характеристики измельчаемости исследуемого материала) подразумевается работа по измельчению одной навески пробы массой 0,5 кг в мельнице в течении определенного, наперед заданного времени с последующим рассевом этого материала на механическом встряхивателе. Для следующего опыта повторяется то же состав работы, но меняется технологическое время измельчения материала. Определенное число последовательно проводимых опытов составляет цикл опытов, т.е. законченную работу по определению характеристик измельчаемости материала.
18.7.6. Нормами времени (табл. 18.16.) учтено технологическое время измельчения материала для опытов продолжительностью 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30 минут.
Нормы времени на сокращение пробы рассчитаны для перемешивания пробы и сокращения ее вручную методом квартования (табл. 18.13).