CN114324054B - 一种快速判断矿石黏土含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速判断矿石黏土含量的方法，属于湿法冶金堆浸领域，所述方法包括：取用一定量采矿地质钻孔矿石样品进行筛分，根据矿石粒径大小由大至小筛分出若干个粒级区间，取各粒级区间矿石样品一定重量分别置于烧杯中，用萃余液将其分别进行三次浸没将每次浸没后的矿石样品洗涤、过滤、烘干，将烘干后各粒级区间矿石样品进行筛分，清除粒径小于一定大小的矿石样品后称重，得到各粒级区间矿石样浸没后减重量；根据三次浸没时间点矿石减量率平均值计算该矿石样品的最终减量率计算矿石样品中的黏土含量。通过测定矿石样品减量率，快速判断出矿石黏土含量，根据黏土含量的不同确定矿石性质，避免出现矿堆渗滤性不足的情况。
Description
技术领域
本发明属于湿法冶金堆浸领域，具体涉及一种快速判断矿石黏土含量的方法。
背景技术
湿法冶金堆浸工程过程中，由于矿石中黏土含量的不同，随着堆浸时间的增加，含较高黏土含量的矿石堆场往往会由于溶液冲刷、矿石易风化，导致黏土粉末不断剥离、累积，从而导致矿堆渗滤性不足、浸出率提升缓慢、矿堆表面积液甚至坡面沟流等情况，影响堆场稳定性及堆浸产量。这就需要对矿石中黏土含量进行判断，根据矿石黏土含量的不同，采取不同的生产调度进行筑堆安排，从而尽可能在生产中避免出现以上的情况。
一般生产实践中，矿石黏土含量往往由地质师根据颜色或者手感来区分，比如高黏土矿石大多较为松散，粉末状形式成分居多，颜色呈现白色或者其他淡色，手指揉搓时感觉柔软以及有肥皂感。
此外，还可通过对矿石样品研磨后，经液塑限联合测定法、圆锥法、蝶式仪法等方法测得矿粉的液限(ωL)及塑限(ωP)，进而推算出液性指数(IL)及塑性指数(IP)，再根据生产实践取用不同的标准，得到矿石黏土的大致含量，判断矿石属于软矿石(中高黏土)还是硬矿石(低黏土)。
但是，这些方法均有较明显的不足，比如过于依赖现场地质师经验，经验养成时间长，且有时会出错；测得的矿石性质过于宽泛等，不利于生产中的矿石精细化分类管理等等。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种快速判断矿石黏土含量的方法，用于对不同黏土含量的矿石进行精细化分类管理。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种快速判断矿石黏土含量的方法，其包括以下步骤：
步骤1：取用一定量采矿地质钻孔矿石样品进行筛分，根据矿石粒径大小由大至小筛分出若干个粒级区间，由大至小分别记为第一粒级区间、第二粒级区间、至第N粒级区间；
步骤2：取各粒级区间矿石样品一定重量分别置于烧杯中，用萃余液将其浸没一段时间，记为第一次浸没；
步骤3：将第一次浸没后的矿石样品洗涤、过滤、烘干，将烘干后各粒级区间矿石样品进行筛分，清除粒径小于一定大小的矿石样品后称重，得到各粒级区间矿石样第一次浸没后减重量；
步骤4：将步骤3中称重后的各粒级区间矿石样品重复步骤2浸没过程，记为第二次浸没；
步骤5：将步骤4中第二次浸没后的各粒级区间矿石样品重复步骤3清洗、过滤、烘干、筛分后称重，得到各粒级区间矿石样第二次浸没后减重量；
步骤6：将步骤5中称重后的各粒级区间矿石样品重复步骤2浸没过程，记为第三次浸没；
步骤7：将步骤6中第三次浸没后的各粒级区间矿石样品重复步骤3清洗、过滤、烘干、筛分后称重，得到各粒级区间矿石样第三次浸没后减重量；
步骤8：根据第一次浸没、第二次浸没、第三次浸没时间点矿石减量率平均值计算该矿石样品的最终减量率，根据最终减量率计算矿石样品中的黏土含量。
其中，所述粒级区间判定根据穿爆钻孔样品实际粒径分布确定粒级区间；
步骤1中粒级区间共分为4个区间，分别为：粒径大于12.5mm、粒径9.5-12.5mm、粒径6.5-9.5mm、粒径3.35-6.5mm。
其中，所述步骤2中取样重量区间为200g-300g。
其中，所述第一浸没时间为12h，第二次浸没时间为12h，第三次浸没时间为24h。
其中，所述步骤3中清除矿石样品为粒径小于3.35mm。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：通过测定矿石样品减量率，快速判断出矿石黏土含量，根据黏土含量的不同确定矿石性质，避免出现矿堆渗滤性不足的情况。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
实施例1
为解决上述技术问题，本发明提供一种快速判断矿石黏土含量的方法，其包括以下步骤：
步骤1：取用一定量采矿地质钻孔矿石样品进行筛分，分别筛分至粒径大于12.5mm、粒径9.5-12.5mm、粒径6.5-9.5mm、粒径3.35-6.5mm。
步骤2：取各粒级矿石样品各250g置于烧杯中，用萃余液或中间液(pH＝1-2)将其浸没12小时；
步骤3：用纯水洗涤各粒级矿石样品，过滤、烘干，将烘干后各粒级样品分别筛分，清除粒径小于3.35mm矿石样品，称重；
步骤4：将清除粒径小于3.35mm矿石样品之后的各粒级矿石样品分别置于烧杯中，用萃余液或中间液(pH＝1-2)将其浸没；
步骤5：在24h、48h后，将矿石样品重复清洗、过滤、烘干、筛分、称重过程；
步骤6：计算出粒径小于3.35mm粒径样品的重量为减量重量，分别算出12h、24h、48h后的矿石减量率；
步骤7：取12h、24h、48h三个时间点的矿石减量率平均值为该矿石样品的最终减量率，以最终减量率判断该矿石样品的黏土含量；
步骤8：根据所测得的最终减量率，采用如下标准，判断矿石黏土含量，确定矿石性质。
| 矿石性质 | 最终减量率/％ |
| 低黏土矿石 | ≤20 |
| 中黏土矿石 | 20-45 |
| 高黏土矿石 | ≥45 |
黏土矿物(高岭石组、绢云母组、蒙脱石组等)常成粉末状存在，有遇水膨胀、失水收缩以及吸附性强的特征，且部分黏土矿物包裹于矿石中不宜暴露，通过将萃余液或中间液与矿石进行浸没，与矿石反应，可以将包裹于矿石中的黏土矿物剥离，黏土矿物通过吸附、吸水呈现泥状，可与矿石其他成分分离，经过烘干脱水之后，最终以粒径小于3.35mm粒径粉末状存在，进而可以推算出矿石黏土含量。此外，由于萃余液或中间液与矿石反应，浸润时间不宜太长，生产实践中最多浸没48h即可得到可指导生产实践的数据。
如表1所示，根据铜矿矿坑575/3267平台矿石样品黏土含量测试数据，可以看出，12h、24h、48h后的粒径小于3.35mm粒径含量分别为20.38％、22.08％、23.57％，平均得到最终减量率为22.01％，对应标准表所示，为中黏土矿石，可直接筑堆。该区域矿石筑堆单元后续生产实践中，未出现矿堆表面积液，渗滤性较好，浸出率正常。
表1：某铜矿矿坑575/3267平台矿石样品黏土含量测试
如表2所示，根据铜矿矿坑485/3068平台矿石样品黏土含量测试数据，可以看出，12h、24h、48h后的粒径小于3.35mm粒径含量分别为15.38％、17.21％、20.04％，平均得到最终减量率为17.54％，对应标准表所示，为低黏土矿石，需要破碎筑堆。该区域矿石筑堆单元后续生产实践中，未出现矿堆表面积液，渗滤性较好，浸出率正常。
表2：某铜矿矿坑485/3068平台矿石样品黏土含量测试
| 粒径分布/mm | 初始重量/g | 12h后重量/g | 24h后重量/g | 48h后重量/g |
| 12.5 | 240.89 | 184.21 | 180.16 | 174.09 |
| 9.5 | 253.04 | 216.60 | 210.53 | 208.50 |
| 6.3 | 253.04 | 234.82 | 230.77 | 222.67 |
| 3.35 | 253.04 | 210.53 | 206.48 | 194.33 |
| <3.35 | 0.00 | 153.85 | 172.06 | 200.40 |
| 总重 | 1000.00 | 1000.00 | 1000.00 | 1000.00 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种快速判断矿石黏土含量的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤1：取用一定量采矿地质钻孔矿石样品进行筛分，根据矿石粒径大小由大至小筛分出若干个粒级区间，由大至小分别记为第一粒级区间、第二粒级区间、至第N粒级区间；
步骤2：取各粒级区间矿石样品一定重量分别置于烧杯中，用萃余液将其浸没一段时间，记为第一次浸没；
步骤3：将第一次浸没后的矿石样品洗涤、过滤、烘干，将烘干后各粒级区间矿石样品进行筛分，清除粒径小于一定大小的矿石样品后称重，得到各粒级区间矿石样第一次浸没后减重量；
步骤4：将步骤3中称重后的各粒级区间矿石样品重复步骤2浸没过程，记为第二次浸没；
步骤5：将步骤4中第二次浸没后的各粒级区间矿石样品重复步骤3清洗、过滤、烘干、筛分后称重，得到各粒级区间矿石样第二次浸没后减重量；
步骤6：将步骤5中称重后的各粒级区间矿石样品重复步骤2浸没过程，记为第三次浸没；
步骤7：将步骤6中第三次浸没后的各粒级区间矿石样品重复步骤3清洗、过滤、烘干、筛分后称重，得到各粒级区间矿石样第三次浸没后减重量；
步骤8：根据第一次浸没、第二次浸没、第三次浸没时间点矿石减量率平均值计算该矿石样品的最终减量率，根据最终减量率计算矿石样品中的黏土含量；
所述粒级区间判定根据穿爆钻孔样品实际粒径分布确定粒级区间；
步骤1中粒级区间共分为4个区间，分别为：粒径大于12.5mm、粒径9.5-12.5mm、粒径6.5-9.5mm、粒径3.35-6.5mm；
所述步骤2中取样重量区间为200g-300g；
所述第一次浸没时间为12h，第二次浸没时间为12h，第三次浸没时间为24h；
所述步骤3中清除矿石样品为粒径小于3.35mm。
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