Теоретическое введение. Современная обогатительная фабрика представляет собой сложное производство, технологический процесс которого необходимо систематически контролировать

Современная обогатительная фабрика представляет собой сложное производство, технологический процесс которого необходимо систематически контролировать. С этой целью осуществляется ряд мер, способствующих ведению технологического процесса в оптимальном режиме и позволяющих оценивать результаты производственной деятельности фабрики.

Важное место среди этих мер занимает опробование исходного полезного ископаемого и продуктов его обогащения, под которым понимается отбор, обработка и исследование проб материала.

Пробой называется часть массы материала, отобранная с целью исследования какого-либо его свойства. На обогатительных фабриках отбираются пробы для определения гранулометрического, минерального и химического составов продуктов, влажности материала, плотности и рН пульпы и других целей. В пробе должны с определенной погрешностью сохраниться определяемые свойства опробуемого материала. Основным требованием, предъявляемым к пробе, является максимальное отражение в ней тех свойств материала, для исследования которых она отобрана, т.е. проба должна быть представительной.

Представительность пробы обеспечивается тщательным усреднением ее состава, что достигается смешиванием отдельных частных проб (порций), отобранных из непрерывного потока материала через определенное время, т.е. большое значение имеет масса пробы и метод ее отбора и обработки.

Минимальная масса общей пробы, составленной из частных проб, зависит от назначения пробы, крупности максимальных кусков в опробуемом продукте, содержания и равномерности распределения определяемых компонентов в продукте, плотности минералов и допустимой погрешности опробования.

Чем равномернее и тоньше вкрапленность минералов, тем однороднее масса руды и тем меньше может быть масса отобранной пробы. Масса пробы зависит также от допустимой в каждом отдельном случае ошибки. Например, если проба отбирается для химического анализа, то допустимая ошибка определяется точностью метода химического анализа на данный элемент.

Для того чтобы отобранная проба была действительно представительной и полностью отражала исходный материал по всем контролируемым параметрам, необходимо строго соблюдать при отборе пробы соотношение между массой пробы и крупностью ее кусков.

В общем случае зависимость минимальной массы пробы от размеров кусков опробуемого материала выражается следующей формулой:

, (1)

где Q – масса пробы, кг; d – диаметр максимальногокуска опро­буемого материала, мм; K и a – коэффи­циенты, учитывающие качественные особенности материала: характер и крупность вкрапленности, неравномерность распределения компонента между отдель­ными кусками, содержание этого компонента и др.

Обычно коэффициент a для руд цветных и редких металлов принимают равным двум, а коэффициент K определяют по таблицам, имеющимся в специальной литературе; для черных, цветных и редких металлов K = 0, 05¸ 0, 2, благородных – K = 0, 2¸ 1.

Коэффициенты K и a можно определить для данного типа полезного ископаемого опытным путем.

Проба исходного материала имеет большую крупность, большую массу и ее надо сокращать до конечной необходимой массы. Сокращение пробы без нарушения ее представительности возможно только после последовательного дробления и перемешивания.

Экспериментальной основой получения K и a является методи­ка П. Л. Каллистова, заключающаяся в том, что для материала определенной крупности формируют по 16 проб одинаковой массы несколь­ко раз, последовательно уменьшая вес каждой пробы. Обычно для всей работы используется одна большая проба.

По 16 параллельным пробам для каждой заданной массы нахо­дят S_a и cтроят график зависимости величины среднего арифме­тического отклонения (средней погрешности) от массы пробы. По графику находят мини­мальные массы проб Q₁ и Q₂, отвечающие заданной точности опробования (заданному отклонению) для крупности d₁ и d₂.

Зная минимальную массу пробы для крупности d₁ и d₂, можно найти соответствующие значения коэффициентов K и a, ре­шив систему уравнений с двумя неизвестными:

;

(2)