矿物的取样与分析

矿物的取样与分析
在矿床勘查中。

为了查明矿石质量．需要从矿体、近矿围岩和矿山生产的产品中按一定规格或重量要求采取一定数量的样品．通过分析、试验、鉴定、研究矿产的质量、矿石和围岩的物理和化学性质．矿石加工技术性能、矿床的开采条件等，这就是矿床勘查工程的取样。

取样工作由三部分组成：采样、样品加工和样品的分析、测试和研究。

矿物取样的研究内容包括以下几方面：１）研究矿石的矿物成分、矿物共生组合、矿石结构构造、矿物的世代和生成顺序及矿物的次生变化等。

根据分析资料，可以确定矿物成分在矿体各地段上的变化规律性及各种矿物在不同类型矿石中分布的情况，以查明矿床的形成条件。

２）确定矿石中各矿物组分的数量。

粗略地定量可用目估法，根据矿物所占面积的百分比确定，比较准确的定量需用统计法、矿物发光法或已知标准比较得出。

３）测定矿物的物理性质，如矿物外形、颗粒大小、硬度、脆性、磁性、导电性等。

这些特性对解决矿石加工方法有很重要的意义。

一些简单的矿石可以通过对矿物样品的研究，获得足够的资料解决选矿问题。

针对矿区勘察阶段与母的不同为达到确定矿石化学组分(有用组分和有害组分的含量)、矿石物理性质、矿床的开采条件、矿石的加工技术性能，必须分别开展化学取样、物理取样、技术取样、加工技术取样工作。

为使化验成果能真实地反映矿床地质，在采样过程中要保样品总体具有可靠性、代表性。

坑探工程包括探槽、浅井、沿脉、穿脉、暗井等，在以上工程中对揭露的矿体和围岩进行样品的采集叫坑探工程取样。

取样方法有：刻槽法、剥层法、全巷法、方格法、拣块法、打眼法等。

(1)刻槽法。

它是在矿体上，按一定规格开凿槽子，将槽子中刻下的所有矿石碎屑，搜集起来作为样品的一种取样方法。

此法简便有效是一种比常用的取样方法。

在探槽或浅井中一般均在槽壁或并壁上取样．在穿脉或沿脉坑道中则在坑道壁上取样。

在沿脉坑道中除在坑道壁上取样外，也可隔一定距离在掌子面上采样。

(2)方格法。

此法是在矿体出露部分，按一定网格在其交叉点上取样．即采取一定数量的矿水碎块，合并成一个样品。

网格形状有正方形、长方形、菱形等几种。

一个样一般可由15～20
个点的样品组成。

总重量约2～5kg或更多。

(3)拣块法。

拣块法是在矿石堆中，按一定网从中拣取少量的矿石．将其合并作为一个样品的取样的方法。

这种方法当矿体厚度很大．且坑道完全在矿体中掘进时采用。

单个样品的重量视矿化均匀程度的不同，可由几公斤到几十公斤。

(4)剥层法。

此法是在坑道掌子面上，剥下一层矿石作为样品。

剥层厚度一般为5—15era。

剥层法的实质是相当于断面加大了的刻槽取样图。

剥层法常用于矿化极不均匀，有矿物颗粒粗大或薄层矿体等．也可用于检查其它取样方法的可靠性。

(5)全巷法。

此法是在坑道掘进过程中，采集一定坑道进尺范围内的全部矿石作为样品的取样方法。

它相当于断面加大了的剥层取样。

样长l～2m。

这种取样方法在特殊情况下采用。

(6)钻孔矿心取样。

此方法是以钻探获得的矿心为对象所进行的取样工作。

钻孔沿矿体厚度方向穿过，听采取的矿心柱，与沿该方向按一定规格的刻槽取样一致。

钻探矿心采样将矿心置于岩心劈取机上，沿矿心长轴劈(锯)成两半，一半送化验，一半作副样保留。

劈分寸应沿手要标志面(矿脉、层理片理等)的倾斜方向进行。

特别要注意矿化强弱分布情况，以免两半矿心的有用矿物含量小均。

而引起品位误差。

矿心采样长度，随矿种而异，如有色金属的矿心样长一般为l m；黑色金属为2—3m：有时甚至可达5m。

当矿石具有不同类型不同构造时，则需分段取样。

非金属矿产的物理取样方法，种类很多，下面只以建筑材料、云母矿床和压电石英为例，说明其取样特点。

（1）建筑材料的取样火成岩石料的采样一般用单块采取法。

首在露头上凿掉风化表层，然后在块石的周围打眼，用钎子插入，再用大锤敲打，分裂岩石，使单块脱离岩石整体，最后修理成20 cm ×20 cm× 40 cm的块状样品。

一般采取同样尺
寸的两个样品，在样品上用红油漆注明“上”及“下”，并注明号码，送试验室。

试验项目有：岩石鉴定，比重、体重、孔隙率、吸水率、抗冻性、极限抗压强度、磨损强度等。

（2）云母矿床的取样一般用全巷法，把在矿体中掘进坑道内的全部矿石作为一个样品。

见到云母时，在云母下面的围岩中凿硐，然后用楔子将云母挖出。

（3）压电石英的取样由于压电石英在含晶岩石中分布极不均匀，而晶洞的大小又极不一致，故一般只用全巷法进行取样。

采用大断面的坑道，每掘进数米，将其全部含晶岩石作为一个样。

当前以大于12 mm × 12 mm × 12 mm单晶来计算单位体积中的含晶率（g／m３）。

由于压电石英质脆，怕受冲击和强烈震动，当遇到晶洞时，首先将洞内的石英晶体一一取出后再进行爆破。

从晶洞壁上采取石英晶体时，可用木质撬棍将晶体撬下，也可以在晶洞壁上打眼，用石灰涨落法，即先将麻绳放入炮眼，再将生石灰贯入，之后用麻绳将水吸入，由于石灰膨胀使石英晶体从晶洞壁上离开。

在含晶岩石中掘进时，应时刻注意使炮眼避开晶洞可能存在的地方，以免爆破时将晶体炸破（或受强烈震动）。

取样时，如遇到晶洞未全部在取样范围内，计算晶洞内压电石英单晶在样品中的比例，则根据晶洞在样品中所占的体积比例。

化学样品的加工与分析：原始样品经过破碎、过筛、拌匀、缩分四个环节的加工，使样品达到实验室的样品重量、矿物颗粒大小、矿石有用组分均匀性及某些专门性的测试任务的要求。

样品的化学分析主要依据分析项目的不同以及用途分为基本分析、多元素分析、组合分析、全分析。

其中基本分析贯穿整个矿产勘查的始终，主要查明矿石中有用组分的含量，了解矿石的质量;为划分矿石类型及计算矿体储量提供工业指标依据。

其分析项目因矿种而异，分析矿石中主要成矿元素。

多元素分析分析矿石中伴生有益有害元素种类和含量，为下一步的组合分析提供元素种类。

分析的元素种类据光谱半定量分析、矿石类型、矿物共生组合等确定。

组合分析目的是了解矿石中具有综合回收利用价值的有益组分，以及影响选冶性能的有害组分。

而全分析可进一步分为光谱全分析与化学全分析。

其中光谱全分析:精度低，大致了解矿石及围岩中元素的含量，为其他分析作准备。

而化学全分析:精度高，全面了解各种矿石类型中元素及组分的含量，用于物质组分研究。