沈啟武,吳維虎,吳練榮,舒華偉
(1.云南迪慶有色金屬有限責任公司,云南 迪慶674000;2.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設計研究院有限公司,云南 昆明650051)
礦石品位是衡量礦床經濟價值的主要指標。生產礦山地質樣品數量多,分析測試工作量大,化驗品位要求準確、及時。生產地質樣品用于圈連礦體,指導采掘工程。出礦樣品用于出礦管理,放礦控制。礦石樣品分析測試結果的信息反饋時效性、準確性將直接影響采掘作業(yè)和出礦管理的效果。
普朗銅礦屬超大型斑巖銅礦床,資源儲量較大,礦石品位低,銅礦物分布相對均勻。礦山采用自然崩落采礦法工藝,設計開采礦石量1250萬t/a,出礦量達3.8萬t/d。生產地質取樣及分析測試的頻次為60~70件/d[1]。
采用化學分析測試方法,從采場取樣、加工制樣到化驗分析,樣品的測試結果信息反饋至少需要3天時間。為保證有效控制采場原礦品位,及時提供化驗分析測試結果成為關鍵因素。我們采用牛津X-MET7000手持式熒光分析儀,通過X熒光分析和化學分析兩種測試方法對比實驗研究,力求24h內獲得樣品分析測試結果,樣品內檢合格率達到90%以上,外檢合格率達到85%以上。
我們選擇3670m中段CM16-1穿脈坑道刻槽樣作為實驗樣品,取正樣和副樣各40件進行測試對比。正樣的粒度為-200目(≤0.075mm),副樣的粒度為-40目(≤0.425mm),樣品化學分析測試結 果 為:銅 品 位 0.093% ~0.89%,平 均 品位0.333%[2]。
X熒光分析測試的操作過程:取待測試的正樣或副樣約10g,放到特制的塑料盒中,再放置到X熒光分析儀上進行測試,每個樣品測試時間為45s,得到的品位值作為該樣品對應的X熒光測試品位值[3]。X熒光分析結果與化學分析結果的對比分析見表1。
從上表可以看出:
(1)正樣的絕對誤差值為-0.014~0.048之間;
(2)正樣的相對偏差率為-2.24%~7.14%之間,相對偏差率在-5%~5%之間的樣品有36個,占正樣總量的90%;
(3)副樣的絕對誤差值為-0.067~0.057之間,誤差值在-0.05~0.05之間的樣品有37個,占副樣總量的92.5%;
(4)副樣的相對偏差率為-9.9%~11.21%之間;相對偏差率在-10%~10%之間的樣品有39個,占副樣總量的97.5%;相對偏差率在-5%~5%之間的樣品有29個,占副樣總量的72.5%。
(5)正、副樣的熒光分析結果與化學分析結果之間的相對偏差都在允許限范圍內,均為100%合格。為了減少加工、制樣、分析檢測的時間,降低勞動強度,樣品研磨到-40目能夠滿足X熒光分析的要求。
為了進一步驗證-40目樣品熒光分析結果的準確性和可靠性,我們選擇2017年9月份的X熒光基本分析樣品分別按10%、5%的比例抽取內檢樣30件、外檢樣15件進行分析測試檢查,外檢單位為華北有色地質勘查局燕郊中心實驗室(甲級資質)。檢查結果如表2所示。
從表2中可以看出,內檢合格率為100%合格,外檢的合格率為97%。另外,根據2017年3~11月份X熒光基本分析樣品的內、外檢合格率統(tǒng)計情況(見表3),樣品內、外檢檢合格率分別達到90%、85%以上。因此,將測試樣品研磨至-40目粒度后進行X熒光分析,不僅可以降低樣品加工化驗的勞動強度,而且能夠保證測試結果在24小時內獲得,比化學分析至少節(jié)約48小時工作時間,出礦品位信息反饋快速,對及時、準確地指導礦山放礦排產和供礦管理起到了重要作用。
表2 X熒光基本分析與內、外檢分析結果對比表
表3 2017年4~11月份X熒光分析內、外檢合格率統(tǒng)計情況表
普朗銅礦生產規(guī)模大,生產地質樣品約2.2萬件/a。通過測算,采用化學分析,每年的加工和檢測費用為234.19萬元;而采用X熒光分析代替化學分析,每年的加工和檢測費用為79.6萬元,則每年可以節(jié)約成本154.59萬元,經濟效益非常顯著[5]。下一步將伴生元素鉬也用X熒光分析代替化學分析,成本下降的幅度將更大。
利用牛津X-MET7000手持式熒光分析儀,將測試樣品研磨至-40目粒度后進行X熒光分析,樣品內、外檢檢合格率分別達到了90%、85%以上,分析測試結果能保證在24h內獲得。采用X熒光分析代替化學分析,不僅可以降低加工分析的勞動強度,大幅度節(jié)約了化驗成本,而且能夠提高工作效率,及時指導普朗銅礦采礦生產。