CN106990019A - 一种测量矿石体重的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量矿石体重的方法，属于矿石勘测技术领域。本发明首先通过标准体重和标准岩心样矫正高精度电子称，再分别测出空气中干燥矿石样品的重量P₁、水中湿矿样重量P₂，其中重量P₁直接在高精度电子称上称重，重量P₂则为将矿石样品悬挂在高精度电子称上后放入水中称重，由受力分析可知，矿石在水中受到重力和浮力的作用，通过计算即可得到矿石体重。通过本发明的技术方案，可以减少了已有技术手段繁琐的操作过程，通过直接测量矿石样品空气中的重量和水中的重量，计算矿石体重，此发明技术方案每件样品的测试在5分钟内可以完成，从而极大的缩短了每件样品的测试时间，提高了检测矿石体重的效率。

Description

一种测量矿石体重的方法

技术领域

本发明属于矿石勘测技术领域，尤其与一种测量矿石体重的方法有关。

背景技术

矿石体重是矿产资源/储量计算的主要参数之一，因而矿石体重测定对于矿产地质勘查工作具有重要意义。根据矿石体重的定义，测量矿石体重需要测定两个参数，一个是矿石样品的重量，另一个是矿石样品的体积，根据这两个参数，利用矿石样品重量除以矿石体积求得矿石体重。通常情况下矿石样品的重量可以直接称重获得，而矿石样品的体积无法直接求得，只能通过间接方法求得。因此，如何测量矿石样品的体积是矿石体重测量的关键所在。

目前测量矿石体重的方法主要有四种：

1、该方法的技术公式为：

采集矿石样品，立即在空气中称其重量(W₁)，然后将标本涂上一层蜡称其重量(W₂)，再将涂了蜡的标本放入水中，根据排出水的体积得到涂蜡标本的体积(V)，减去蜡的体积即为矿石体积，而蜡的体积可由其重量(W₂-W₁)与其比重d(d蜡的相对密度，一般为0.93)求得

矿石体重：(V₀表示涂蜡体积)

涂蜡体积：

即矿石体重：

然而该方法存在以下缺陷：(1)需要在野外对矿石完成涂蜡，操作繁琐，费时、费力。

(2)需要专门的测量排水量的装置，野外难以完成，往往是将样品送回实验室完成，费时、费力。

(3)排水进入容器时，在容器中读水的体积读数容易产出误差。

2、该方法的技术公式为：

矿石在空气中的重量为W₁；矿石封蜡后在空气中的重量为W₂；矿石封蜡后在水中的重量为W₃；蜡的比重为d。

公式推导过程如下：

蜡的体积V₀：

设矿石封蜡后的体积为V₁，则矿石的体积V为：

于是矿石的体重为：

又设矿石封蜡后在水中受到的浮力为F_浮，根据阿基米德原理，浮力F_浮为矿石封蜡后的体积V₁与水的比重之积，因水的比重为l，故有F_浮＝V₁。

又根据阿基米德原理可知，矿石封蜡后在水中的重量W₃为矿石封蜡后在空气中的重量W₂与其浮力F_浮之差,

即W₃＝W₂-F_浮

W₃＝W₂-V

所以V＝W₂-W₃

将V＝W₂-W₃代入式中，

则得：

然而该方法需要在野外对矿石完成涂蜡，操作复杂，费时、费力。

3、该方法的技术公式为：

取矿石样品，用电子天平称取重量W₁矿石试样，将称重后的试样用薄塑料袋包裹，使塑料袋紧贴试样，用细线将膜口扎紧，剪去多余的塑料，称取重量W₂，可以算出塑料的重量W₃，根据塑料的比重ρ₁，可以算出塑料的体积V₁。然后将塑料烧杯中装入适量的水，放在电子天平上，清零后，将系有细线的塑封试样放入烧杯中，细线的一端拴在支架上，调整支架避免试样与烧杯壁接触，待电子天平的读数稳定后读取读数W₄，此读数为塑封试样受的浮力的反作用力，即排开水的重量，查出不同温度下水的密度ρ₂，就可算出塑封试样的体积V₂和试样的体积V₃。进一步可以算出矿石试样的小体重D。

塑料的重量W₃：W₃＝W₂-W₁

塑料的体积V₁：

塑封试样的体积V₂：

试样的体积V₃：

矿石体重：

然而该方法存在以下缺点：(1)需要在野外用薄塑料袋包裹样品，操作繁琐，费时、费力。

(2)为了使测试结果准确必须使薄塑料袋中的空气完全排出，操作不当测量误差较大。

(3)不同材质的塑料袋密度的取值是否准确也会影响测试结果。

4、该方法的技术公式为：

该方法具体的过程为：1、检查矿石大小能否放入量桶内，过大时应打掉一些。2、清除矿石浮土并称重,得到矿石重量W₁，然后放入水中浸泡3～10分钟。3、量桶中放满水，盖好玻璃盖，用毛巾擦去桶外水份。4、将称量盘放在天平上,盘中放一待擦水用的纱布；在天平的另一边用烧杯放砂土调整零点。5、取出泡好的矿石，并擦去表面水；将量桶放在称量盘中，打开玻盖，用坩埚钳将矿石慢慢放入量桶中，这时，排出的水即流入称量盘中，小心盖好量桶玻盖。6、提起量桶，再用调零点时的那块纱布擦干桶外和钳子上的水，并把带水的纱布放回称量盘中一并称重，得到排出水的重量W₂，由此得到的重量即为与矿石同体积的水重。再由该温度下水的密度ρ和矿石重量W₁，即可计算出矿石小块体重。

矿石的体积V为排除水的体积：

则矿石的体重D：

然而该方法存在以下缺点：1、操作过程复杂，测量过程中需要不断更换干纱布，野外测试费时、费力。

2、纱布能否将排出的水完全吸收，将对准确测定排水体积起决定性作用，因此操作不当将会出现较大误差。

发明内容

针对上述背景技术的四种方法各存在的缺陷，本发明旨在提供一种能够方便、快速、准确的测定矿石的体重，减少繁琐的操作过程且能减少排水测矿石体积时出现的误差。

为此，本发明采用以下技术方案：一种测量矿石体重的方法，包括以下步骤，首先通过标准体重和标准岩心样矫正高精度电子称，再分别测出空气中干燥矿石样品的重量P₁、水中湿矿样重量P₂，其中重量P₁直接在高精度电子称上称重，重量P₂则为将矿石样品悬挂在高精度电子称上后放入水中称重，由受力分析可知，矿石在水中受到重力和浮力的作用，通过计算即可得到矿石体重：

使用本发明可以达到以下有益效果：通过本发明的技术方案，可以减少了已有技术手段繁琐的操作过程(如需要封蜡、封塑料袋、排水、纱布吸水等)，通过直接测量矿石样品空气中的重量(P₁)和水中的重量(P₂)，计算矿石体重，此发明技术方案每件样品的测试在5分钟内可以完成，从而极大的缩短了每件样品的测试时间，提高了检测矿石体重的效率。

具体实施方式

本发明包括以下步骤，首先通过标准体重和标准岩心样矫正高精度电子称，再分别测出空气中干燥矿石样品的重量P₁、水中湿矿样重量P₂，其中重量P₁直接在高精度电子称上称重，重量P₂则为将矿石样品悬挂在高精度电子称上后放入水中称重，由受力分析可知，矿石在水中受到重力和浮力的作用，通过计算即可得到矿石体重：

本发明推导过程如下：

空气中干燥矿样受到的重力：

G₁＝P₁g

矿样在水中受到的浮力为：

F_浮＝ρgv

水中湿样矿样受到的重力：

G₂＝P₂g＝P₁g-F_浮＝P₁g-ρgv

根据P₂g＝P₁g-ρgv可得矿石的体积：

水的密度ρ取1.0g/cm³

则矿石体重：

通过此发明技术方案经实地测试实施，在野外完成了某斑岩型铜金矿床的矿石样品的体重测量，共计完成2116件矿石样品的体重测量，大大减少了繁琐的操作过程，提高了测试的效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种测量矿石体重的方法，其特征在于包括以下步骤，首先通过标准体重和标准岩心样矫正高精度电子称，再分别测出空气中干燥矿石样品的重量P₁、水中湿矿样重量P₂，其中重量P₁直接在高精度电子称上称重，重量P₂则为将矿石样品悬挂在高精度电子称上后放入水中称重，由受力分析可知，矿石在水中受到重力和浮力的作用，通过计算即可得到矿石体重：

$D=\frac{P_1}{P_1-P_2}.$