附 录 I (资料性附录) 萤石块矿手选试验要求
I.1 样品采集
萤石矿石类型、结构、构造特点和CaF2含量对手选性能影响很大。例如,具有晶粒结构的块状、条带状,乃至角砾状的石英—萤石型矿石,一般具有较好的手选性能,原矿品位越富,手选指标越好;浸染状、“混熔”状的石英—萤石型矿石,即使原矿品位相对较高,手选性能一般也较差。因此,手选试样的采取必须在摸清矿石分布特点的基础上,做好设计,确定样品数目及代表范围,合理布置采样地点。当矿石类型单一,分布均匀,采1个~2个样品即可,反之,应适当增加样品数量。样品要有充分的代表性。
采样方法在地表一般用爆破法,坑道中宜用全巷法。应尽量多点采样。
样品质量(重量)根据采样点的多少,从数百千克至2 t~3 t不等。各采样点质量(重量)一般不小于300 kg。
当矿床勘查手段以钻探为主,深部无坑道控制时,应对矿石特征全面对比分析,充分论述地表样品所能代表的深度范围。 I.2 加工分选
手选的目的在于剔除原矿中的夹石、贫矿及有害杂质,提高矿石纯度。样品加工分选试验,一般在勘查矿区现场进行。
手选试验一般需经破碎、水洗、粒度分级、手工分选和产品鉴定等程序。一般流程如图I.1所示。
图I.1 萤石矿手选流程示意图
(粒度分级仅供参考)
有关问题说明如下:
粒度分级 据冶金用萤石块度要求,对小于6 mm的碎屑需事先筛除。为便于手工分选,可参考如下粒度区间,适当分级。如6~25、25~50、50~100、100~200、200~350(mm)等等。
手工分选 是确定矿石手选性能的重要环节,手选时的精矿品级划分主要依靠目视判别能力,因此,参加试验人员事先要作一定的准备训练。分选时根据原矿品位,矿石结构构造和各粒级矿石品级分离情况,结合冶金级萤石七个品级要求,适当加大品级差距,划2个~3个试验分选级别。例如,可将1~2级品合并为一个试验级别,分选CaF2质量分数大于90%的产品;又如,将2~3级品合并分选CaF2质量分数85%~95%的产品等等。
样品应充分水洗(冲洗),清除表面尘土,便于识别分选。
产品鉴定 手选精矿品级是否符合预定指标,尚需取样化验。精矿取样分粒级、品级用攫取法、四分法或其他方法取样,分析有益有害元素含量。
各级手选尾矿又是浮选的入选原矿,应同样取样分析。对手选抛弃的废石,也应适当取样,了解主要成分的含量。并确定干燥精矿、尾矿和废石的质量(重量)。 I.3 试验成果
试验资料要系统整理,分别计算各粒级、各品级精矿以及总精矿的产率、CaF2回收率、CaF2品位和有害杂质含量。计算各级手选尾矿和总尾矿的CaF2品位和杂质含量。
粒级小于6 mm碎屑矿的进一步选矿试验研究,根据需要决定是否进行,一般可直接合并到总尾矿中。
在地质勘查报告中,以总精矿指标为主要依据(已经开采的矿区要充分搜集利用手选生产资料),对矿石手选性能做出评价。如果矿床不同部位手选性能差异较大,应分块(段)论述。
手选试验的采样、分选和试验结果应写成专题总结,与浮选试验结果一并作为勘查报告附件提交。
附 录 J (资料性附录)
中子活化测井原位测定氟化钙含量方法简介
中子活化测井是在井中原位测定矿(岩)石物质成分及其含量的有效方法之一。对于性脆、易碎、不易采心的萤石矿床,在钻探中出现的矿心采取率低,钻孔偏斜引起的矿层定位不准,矿体产生位移,漏矿或岩矿心颠倒混乱等现象,中子活化测井便可比较完满的解决钻探工作之不足,提供真实可靠的定位、定量数据,以确保地质工作的质量。 J.1 基本原理
用中子源照射萤石矿,使萤石(CaF2)产生(η、α),生成放射性同位素16N,测定16
N的伽马射线强度,就可以算出CaF2的含量。 自然界几种元素的中子活化反应参数如表J.1。
表J.1 自然界几种元素中子活化反应参数表 核 反 应 1916初始丰度 % 16活化截面 -31210m 10 半衰期 S 7.3 7.3 7.3 中子能域 MeV 2~4 10.2 热中子 γ射线能量MeV每次衰变量子数% 6.14(69) 6.14(69) 6.14(69) F(η·α)N 16100 99.7 0.35 O(η·ρ)N N(η·α)N 16 20 15由上表可知,在测定19F含量时,会受到自然界16O和15N产生16N的干扰,但是由于现用的镅—铍中子源发射的中子平均能量为(4~5)MeV(百万电子伏),大于10MeV的中子数很少,而16O通过(η·ρ)反应产生16N所需的中子能域需要10.2 MeV,故16O反应甚微。而15N通过(η·α)反应虽然也可产生16N,但因15N的丰度只有0.35%,故这种干扰也可忽略不计。
中子活化测井计算含量采用比较法计算,其公式为,通过比较标准样(I)
和待测样(IX)的放射性活度,根据CaF2标准样含量(W)即可算出待测样的氟化钙含量(WX)。 J.2 技术指标
J.2.1 测量灵敏度:CaF2含量≥5%。
J.2.2 划分矿层厚度:精确划分≥0.5 m的矿层。 J.2.3 重复测量相对误差:见表J.2。
表J.2 重复测定相对误差表
ω(CaF2) >10 % <10 % 重复测定相对误差 <±10 % <±15 % J.2.4 测井速度:可选范围为(300~750)m/h。 J.3 特点及效果
J.3.1 CaF2反应明显、单解、干扰小。
J.3.2 高能伽马射线影响范围大,且是原位测,故所测CaF2含量值代表性强。 J.3.3 能通过连续测井,测量效率高。
J.3.4 使用仪器设备较简单,便于野外推广使用。