矿山设计中的取样工作_刘先生的地质

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矿山设计中的取样工作

(2018-12-03 21:29:51)

标签：

矿山设计

取样设计

分类：矿山地质

矿山设计中的取样工作

（矿山地质设计系列之七）

刘先生的地质新浪博客

【按】关于矿山设计中的地质工作，包含本文共有7篇文章，分别是《基建探矿设计的编制（之一）》、《基建探矿设计的目的、任务与基本要求（之二）》、《基建探矿施工图的设计（之三）》、《基建探矿施工图设计实例（之四）》、《矿山设计中的生产探矿与补充探矿工作（之五）》、《砂矿基建探矿设计（之六）》，共同行学习与参考。

地质取样，加工，化验是获得矿山地质工作的基础数据，矿山设计中的取样，内容包括样品类型、取样方法、样长、取样数量、分析项目等内容。在取样过程中必须保证取样的质量和代表性。

一、地质取样

(一)矿山地质取样种类

1.化学取样

确定矿产有益有害组分的含量，圈定矿体，进行储量计算，矿石贫化与损失计算和矿产储量管理。凡矿山各种探矿工程、采准工程、采场分层揭露的矿化带，均要进行化学取样；对于控制矿石质量的出矿样与配矿样，也要进行化学取样。这是矿山一项经常性的、大量的地质取样工作。

化学取样包括基本分析样与组合样。

2.技术取样

测定矿岩的物理机械性质的取样。包括矿岩的体重、孔隙度、湿度、抗拉、抗压、抗剪强度、块度、松散系数等。对不同的围岩和不同的矿石工业类型、自然类型要分别进行取样。

3.岩矿鉴定取样

为确定矿岩的矿物成分和化学成分及含量，赋存状态、结构、构造和生成顺序，查明矿石类型，研究矿床成因。

(二)化学取样

1.取样方法

有刻槽取样法、剥层法、方格法、打块法、拣块法等。其中以刻槽法使用范围最广。

2.取样要求

(1)尽量沿矿体质量变化最大的方向取样(一般指垂直矿体走向沿倾斜方向)。

(2)揭穿矿体全厚度。

(3)样长要合理。

(4)化学取样要系统，与成矿有关的蚀变围岩、构造带应进行取样。矿体和围岩界线不清时，一定要以取样分析结果圈定矿体。为指导采场上采、出矿配矿和贫化与损失计算。在采矿、出矿过程中，对采场的顶，底、壁，以及充填料，出矿矿车等也要进行取样。

(三)化验成果检验

地质样品化验成果，按组分含量高低分组，每月（或季）进行一次内检，目的在于消除偶然误差。内验抽样比例为基本样品的10%，每批样品个数一般不得少于30个。同时每季度要进行一次外验，目的是为了消除矿山自己分析的系统误差，在内验合格的样品中抽取5%的样品送化验分析水平较高的单位(或权威单位)进行分析验证。

凡经验证后超差率大于30%时，此批样品应全部作废，重新取样进行补救。

二、各类矿床的基本分析和组合分析项目（详见表1）

表1 基本分析、组合分析项目参考

矿种		基本分析	组合分析	备注
1		2	3	4
铁		TFe、SFe、S、P、SiO₂	Fe₂O₃、FeO、CO₂、CrO₃、Cu Pb、Zn、As、Co、MgO、CaO、Al₂O₃、TiO₂、V₂O₅、Ni、Mo、Sn、Ge、Ga、Mn、U、铂族元素	含菱铁矿或褐铁矿的矿石，基本分析中应增加烧失量。碳酸盐铁、硅酸盐铁矿石，全部组合样均应作物相分析，必要时基本分析样也作物相分析
锰	冶金用锰	Mn、Fe、SiO₂、P	S、As、CaO、MgO、Al₂O₃、Co、Ni、Cu、Pb、Zn、Ag
锰	干电池用锰	MnO₂、Fe放电时间（分）	Cu、Ni、Ca、As
铬		Cr₂O₃、FeO、TFe、SiO₂、S、P	Co、Ni、Mn、Zn、MgO、CaO Al₂O₃、TiO₂、V₂O₅铂族元素
钒		V₂O₅	TFe、S、U、P₂O₅、TiO₂ Mo	单独钒矿床很少，多在磁铁矿、炭质页岩、铝土矿、多金属矿、铀矿和磷矿中
钛		TiO₂、V₂O₅、TFe	Mo、Pb	钛砂矿中，应分析鉴定金红石、独居石、锆英石等
铜		Cu	Pb、Zn、Co、Sb、Au、Ag、As、S、Mo、WO₃、Ga、Bi、In、Cd、Se、Te、Re、Ge、Tl
铅锌		Pb、Zn	Cu、Au、Ag、Ge、Cd、S、Bi、Sb、In、Ga、Co、Mo、As、Se、Tl
钼		Al₂O₃、SiO₂	MgO、CaO、CO₂、TiO₂、P₂O₅ S、Fe₂O₃、Ga、V₂O₅、Ce	基本分析若铝硅比合格时，应分析TiO₂、Fe₂O₃、CaO、烧失量
镍		Ni、Cu	Cr₂O₃、Co、Mn、Au、Ag、Se、Te、S及铂族元素	组合分析中，硅酸镍矿床加造渣组份：SiO₂、Fe₂O₃、MgO CaO、Al₂O₃
铋		Bi	Cu、Pb、Zn、Co、Ni、WO₃、Mo Sn、As
钴		Co	Ni、As、Mn、Cu、Zn
钨		WO₃、Mo、Bi、Sn	Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Nb₂O₅、Ta₂O₅、As、Be
锡		Sn	Cu、Pb、Zn、WO₃、Bi、Mo₃ Ag、Sb、S、As及稀散元素
钼		Mo	WO₃、Sb、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Bi、BeO、Li₂O、Re、S
汞		Hg、Sb	As、Bi、Au、Cu、U、Mo、Ni
锑		Sb、Hg	Au、As、Pb、Zn、Bi、Ag、Cu、Ni
金		Au	As、Cu、Pb、Zn、Ag、Mo、Bi Y、Pd、Te
银		Ag	Cu、Pb、Zn、Au、Ni	单独银矿床较少，常与铜铅锌多金属矿床伴生
铂族元素		Pt、Pd	Cu、Ni、Co、Rh、Ir、Ru、Os
稀有金属	铍	BeO	Nb₂O₅、Ta₂O₅、Li₂O、WO₃、Sn、Pb、Zn	伟晶岩类型的稀有金属矿床，往往含有Ta、Nb、Be、Li、Zr、Rb、Cs等组份
	铌钽	Nb₂O₅、Ta₂O₅	BeO、Sn、ZrO₂、HfO₂、ThO₂及稀有金属
	锆	ZrO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅ HfO₂
	锂铯铷	Li₂O、Cs₂O、Rb₂O	Ta₂O₅、Nb₂O₅、BeO、CaF₂ LiO2、Pb、Zn、WO₃、Sn	盐湖矿床要研究稀有金属
	锶	SrO
稀土元素		铈族元素（轻稀土）包括La、Ce、Pr、Nd、Pm（人造元素）Sm、Eu七种
稀土元素		钇族元素（重稀土）包括Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tu、Yb、Lu九种
分散元素		Ge、Ga、In、Tl、Hf、Re、Cd、Sc、Se、Te等，主要赋存于别的矿物中，独立矿物比较少见，一般不形成单独开采矿床，在评价其它矿床时，应对分散元素进行综合评价
铀、钍		U、ThO₂	Cu、P₂O₅、S、V₂O₅、Ta₂O₅、Nb₂O₅
磷矿		P₂O₅	P₂O₅、CO₂、F、酸不溶物Al₂O₃ Fe₂O₃、MgO、CaO、SiO₂、烧失量枸溶性P₂O5，根据综合评价需要增加V₂O₅、TiO₂、S、ThO₂ TFe、SFe、U、Mn、Cd、TR₂O₃ I、C（石墨）等。	1、P₂O₅酸不溶物（50%分析SiO₂）占组合样100% 2、R₂O₃（50%分析Al₂O₃及Fe₂O₃）占组合分析50% 3、MgO、CO₂占组合样50% 4、CaO、F占组合样10% 5、枸溶性P₂O₅分析用于少量具代表性样品。如矿石用作磷矿粉，则每个组合样均作
硫	硫铁矿	S	Pb、Za、As、F、Au、Ag、Cu、Se、Te、Co、Tl、Ni、煤系硫铁矿增加C	内生硫铁矿要分析一定数量硫化物的硫和硫酸盐的硫以了解后一种含量和两者比例
硫	自然硫		多项分析，硫、沥青、砷、硒、石膏（为了作出整个矿床平均质量的评价，需要对一定数量的单样或组合样进行上述有害杂质的多项分析）
明矾		K₂O、SO₃、Al₂O₃ Na₂O（用火焰光度法或原子吸收法）	CaO、SiO₂、Fe₂O₃、S（硫化物中的硫）
砷		As	Au、Ag、Ni、Sb、Hg、Bi、Co、Tl等有益组份
硼（内生）		B₂O₅	MgO、CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃ CO₂、H₂O	如含有放射性元素时作组合分析
石灰石	制碱用	CaO、MgO、CO2	Fe2O3、Al2O3烧失量、SiO2	测定SiO2或酸不溶物按工业指标
	电石用	CaO	MgO、SiO₂、Al₂O₃、S、P、Fe₂O₃烧失量
	熔剂用	CaO、MgO、SiO₂	P、S、Al₂O₃、Fe₂O₃烧失量
	水泥用	CaO、MgO	Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂烧失量 K₂O、Na₂O	当CaO＋MgO＜50%时，则基本分析应增加SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、烧失量对Na₂O、K₂O应分层分品级了解
	陶瓷电瓷用	CaO、MgO、Fe₂O₃、SO₃	Al₂O₃、SiO₂烧失量
	玻璃用	CuO、Fe₂O₃	MgO、SiO₂、Al₂O₃烧失量
白云石	耐火材料用	MgO、CaO、SiO₂ 酸不溶物	P、S、烧失量	酸不溶物包括Al₂O₃、Fe₂O₃ Mn₃O₄、SiO₂
	溶剂用	MgO、CaO、SiO₂	Fe₂O₃、Al₂O₃、S、P、Mn、烧失量
	玻璃用	MgO、CaO、SiO₂	Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂、MnO、烧失量
	电瓷陶瓷原料	CaO、MgO、Fe₂O₃	SiO₂、Al₂O₃烧失量
石英砂	玻璃用原料	SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃	K₂O、Na₂O、Cr₂O₃、TiO₂、CaO、MgO烧失量
	电瓷、陶瓷用	SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃	MgO、CaO、TiO₂、K₂O、Na₂O、烧失量
	铸型用砂	SiO₂	Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、SO₃、 Na₂O、K₂O、、TiO₂、烧失量	一定要做好含泥量测定
石英（砂岩）	光学玻璃用	SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃ Cr₂O₃、TiO₂	S、CaO、MgO、K₂O、Na₂O
	硅砖	SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO耐火度	TiO₂、MgO、S、P、K₂O、Na₂O
	熔剂	SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃	CaO、MgO、P、S、（用作有色金属硫化矿熔剂可不分析S）
蛇纹岩橄榄岩	耐火材料	SiO₂、MgO、CaO耐火度	Al₂O₃、Fe₂O₃、SO₃烧失量
蛇纹岩橄榄岩	制钙镁磷肥及化工制镁盐	MgO	SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂ CaO烧失量	有些蛇纹岩含Cr、Ni、Pt等，制钙镁磷肥可能将其回收，勘探时应进行综合评价
重晶石、毒重石		BaO、SO₃、CO₂	Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂可熔盐
石墨		C、S、H₂O灰份、挥发物	SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O	磷片状石墨，基本分析课只作C，其它项目可作组合分析。有时含金红石，要注意综合评价
高岭土	玻璃、电瓷、陶瓷原料	Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂、TiO₂	CaO、MgO、K₂O、Na₂O、SO₃ 烧失量	基本分析中的TiO₂，如含量低时，可作组合分析，基本分析应视工业要求增加SO₃、Na₂O、K₂O等
粘土矿	冶金用耐火粘土	Al₂O₃、TiO₂、Fe₂O₃、耐火度	SiO₂、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、SO₃、P、烧失量
	陶瓷用粘土	Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂烧失量	CaO、MgO、K₂O、Na₂O、SO₃
	硅酸盐水泥用粘土	SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃	CaO、MgO烧失量	当基本分析和组合分析六项不足96%时，组合分析应增加SO₃、K₂O、Na₂O或K₂O＋Na₂O被动在4%时，则改作基本分析
萤石	熔剂用	CaF₂	SiO₂、CaO、CO₂、Pb、Zn、S、Sb、BaO
萤石	玻璃、陶瓷用	CaF₂、Fe₂O₃	SiO₂、CaO、MgO、CO₂、Pb、Zn、Al₂O₃
含钾岩石	制钾肥	K₂O	CaO、MgO、Na₂O、SiO₂、Al₂O₃ Fe₂O₃烧失量	视工业要求组合分析增加As、F
长石	研磨材料	K₂O	SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、Na₂O CaO
长石	玻璃电瓷陶瓷原料	Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、K₂O、Na₂O	CaO、MgO、TiO₂、烧失量
菱镁矿	制金属镁	MgO、CaO、SiO₂	Al₂O₃、Fe₂O₃、MnO、S、P、烧失量
菱镁矿	镁砖用	MgO、CaO、SiO₂	Al₂O₃、Fe₂O₃、S、P、烧失量
滑石		MgO、SiO₂、Fe₂O₃	CaO、Al₂O₃、烧失量、酸不溶物
石膏		CaO、SO₃、H₂O^＋	MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、H₂O^－、SrO、酸不溶物烧失量	有其它盐类伴生时，组合分析增加K₂O、Na₂O、Cl
盐类矿床	钾镁盐类	K、Mg、Ca、Cl、SO₄、H₂O及不溶于水的残余物	Na、B₂O₃、Br、SrO、Rb₂O Cs₂O、LiO、I
	石盐矿	Na、Cl、Mg、SO₄、H₂O不溶于水的杂质	K、Ca、Br、I、B₂O₃、Fe₂O₃、Rb₂O、Cs₂O、Li₂O、Ga、Ge
	芒硝	Na₂SO₄、H₂O不溶于水的残余物	Ca、Mg、Cl、CO₂（或HCO₃） Fe₂O₃
	天然碱	Ca、Cl、、SO₃、HCO₃、H₂O不溶于水的残余物
	潮水及卤水	K、Na、Ca、Cl、SO₃、CO₃、Mg、B₂O₃、Li、HCO₃、pH值矿化度	Rb、Cs、I、Br、Sr、Ra、利用多项分析及光谱分析具体确定	基本分析主要指普查盐矿时的分析项目
硼酸盐（盐湖）		B₂O₃	Na、Ca、Mg、K、H₂O、CO₂、Cl、SO₄、烧失量Li、Rb、Cs、I、Br
硅藻土		SiO₂	Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、Mg烧失量
铸石		SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、H₂O、Cr₂O₃、TiO₂		主要利用其物理性质，对其化学成份可以根据需要多少量样品分析了解即可
珍珠岩		SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO、K₂O、Na₂O、MgO、CaO、H₂O、MnO、TiO₂
蛭石		SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、MnO、H₂O、烧失量
沸石		SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O、CaO、MgO、H₂O、Fe₂O₃、Sr、Ba、Zn、Li、P₂O₅
叶腊石		SiO₂、MgO、CaO、Fe₂O₃、FeO、TiO₂、Al₂O₃、H₂O、烧失量、K₂O、Na₂O、、As
膨润土漂白土		SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO、CaO、MgO、K₂O、H₂O、TiO₂烧失量

注：上表摘自国家地质总局1977年7月《金属非金属矿产地质普查勘探采样规定及方法》。

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