Обработка проб

Обработка проб осуществляется с целью подготовки их к анализу. Для химического анализа обычно требуется навеска массой 100 г, измельченная до диаметра частиц меньше 0.07 мм, для пробирного – 0.5 кг с диаметром частиц 1-2 мм. Начальная масса пробы и размер слагающих ее частиц намного больше. Чтобы получить из исходной пробы требуемую навеску производится обработка проб. Главное условие обработки проб, как и для их отбора – это компетентность навески, то есть состав и свойства навески должны соответствовать составу и свойству пробы.

Процесс обработки проб включает операции дробления (измельчения), просеивания (грохочения), перемешивания и сокращения. Эти операции выполняются в определенной последовательности и по определенным правилам, чтобы сохранить компетентность навески.

В простейшем случае, если проба небольшая, она полностью дробится до требуемой величины частиц, просеивается, перемешивается и сокращается до нужной массы. Однако, как правило, процесс дробления требует больших затрат времени, труда и энергоресурсов. Поэтому из соображений экономии обработка проб ведется обычно в 3 стадии, каждая из которых содержит весь набор операций. На первой стадии материал пробы подвергается крупному дроблению – до 10-5 мм. Для этого применяют лабораторные щековые дробилки. На второй стадии проводят мелкое дробление (измельчение) до диаметра частиц 3-1 мм на валковой дробилке. На третьей стадии осуществляется истирание до 0.07 мм при помощи дисковых, вибрационных и механических истирателей, стержневых и шаровых мельниц. Первая и вторая стадия заканчиваются сокращением пробы, третья - формированием двух одинаковых навесок – собственно пробы и ее дубликата, необходимого для контроля опробования.

Для разделения частиц пробы по классам крупности используют сита и грохоты с отверстиями разных диаметров. Существует два обозначения крупности сит: по размерам отверстий, выражаемым в миллиметрах, и по числу отверстий, приходящихся на 2.54 см. Последняя размерность называется «меш». К примеру, размер отверстий в 1 мм соответствует 20 меш. Для химанализа требуется материал крупностью 200 меш, что отвечает отверстиям величиной 0.075 мм.

Процессы перемешивания и сокращения проб в современных лабораториях механизированы. В прежние времена для этих целей использовались сложившиеся в веках и проверенные практикой приемы. Перемешивание проб осуществлялось перелопачиванием, перетряхиванием или методом кольца и конуса. Сокращение проб производилось квартованием или вычерпыванием.

Степень сокращения проб определяют из эмпирического соотношения между надежной массой пробы и диаметром слагающих ее частиц. Это соотношение выражается формулойРичардса-Чечетта: Q=kd², где Q – надежная масса пробы в кг, d – диаметр частиц в мм, k – коэффициент, зависящий от характера распределения полезного компонента в массе пробы. При весьма равномерном распределении он равен 0.1-0.2, при равномерном 0.3-0.4, при неравномерном 0.5-0.6, при весьма и крайне неравномерном -.7-0.8 и 0.9-1 соответственно (табл.3).

Для каждой стадии обработки проб подбирается такой диаметр частиц, который позволяет произвести одно или несколько сокращений. Результаты расчетов представляются в виде схемы, которая передается в лабораторию обработки проб. Схема обработки проб в обязательном порядке приводится в проектах и отчетах по геологоразведочным работам всех стадий.