分析试样代表性机理

如题所述

野外原始样品几千克到几十千克,中碎后缩分出500~1000g作为正、副样,细碎后从正样中随机称取20~40g作为分析试样,如何才能使20~40g的分析试样结果能代表几十千克的原始样品品位呢?因此,金,特别是包体金在样品中分布均匀性就至关重要。

通过2009年胶莱盆地科研项目研究发现,西涝口金矿中金主要以包体金为主,离子金的比例小于5.84%(刘晓煌等,2010),基本影响不到金的品位,因此,金在样品中的均匀性,主要是指包体金的均匀性,即自然金的均匀性。样品中金的均匀性与原矿中金粒度大小、粒数多少,脉石矿物的切割(脆韧性)有直接的关系,样品的均匀与否不能以绝对金粒大小或者金粒多少来判断,而应该以分析试样能取到的金粒数的均匀概率来判定。

假如1000g从60目磨到200目正样中有1000粒脉石(图4-1),此时正样中有Au1金10粒,那么以30g取试样,一共可以分出33个试样,这就意味着最多有30%个试样中有1粒金,而实际操作中比这个要低得多。如果Au1换为Au2,由于Au2与脉石的粒度悬殊较大,使得Au2与脉石的接触机会比Au1大大减低,破碎效果比Au1要差,这种概率更要低。实际基本就是脉石的粒度,如果我们以脉石粒度大小为200目,判别这个样品合格与否,而忽略金粒的个数和粒度,是不科学的。

那么金破碎到什么程度就合适了呢?是否越细合格率就越高呢?我们做个简单的概率统计,如果有10g金(5粒),放入两个杯子,取每个杯子中如果金的质量为4~6g就算合格,那么我们随机抓放入杯中,随着粒数的增加(金的破碎使得金粒数增加),均匀合格率先随着粒数的增加而减少,到160粒以后,粒数增加,而合格概率不再变化,稳定在0.2左右,说明金已经趋于均匀,此时粒数增加已经没有意义了,只是徒增工作时间和生产成本(表4-1)。

图4-1 1000g正样磨到200目Au1、Au2金粒分布示意图

表4-1 10g金不同粒数放入2个杯子概率统计

续表

取西涝口矿区钻孔样品两件B100712(ZK3104-306)、B101959(ZK4703-167),山后矿区钻孔样品一件B102246(ZK9201-18)进行金粒度分析。

B100712样品按照加工到40、80、200目进行金粒度统计分析(图4-2)。根据DZG0130—2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》对重复分析偏差限的要求进行计算,对于B100712样品(品位是4.55g/t),如果40目时取30g作为分析试样,金的粒数为2.2粒,少取或者多取1粒就会使样品重复分析超差,超差概率为0.15;如果80目取样品30g作为分析试样,金的粒数为13.9粒,少取或者多取4粒就会超差,超差概率为0.02;而如果取200目样品30g作为分析试样,金的粒数为42.6粒,少取或者多取10粒才会超差,超差概率为0.01(表4-2)。40、60、80目所用设备是圆盘粉碎机,粒径一般变小,而200目时所用设备为棒磨机,金粒变长0.01~0.34mm,但是粒度增加明显(图4-2)。这说明样品从40目破碎到80目进而到200目,金的粒数在增加,分布越来越均匀,超差概率越来越小。所以样品在-200目时,取30g试样能代表中碎缩分出正样的品位。

图4-2 圆盘破碎40、60、80、100目金的形态及棒磨破碎200目金的形态

表4-2 西涝口、北泊金矿区分析试样重复分析超差金粒数变化特征表

B101959样品,分别加工至-100目、-200目进行双份分析,-100目结果为2.29g/t、1.75g/t,两个数据超差;-200目结果为3.20g/t,2.96g/t,两个数据不超差。而且两目数级结果差别大,金粒达不到均匀时,分析结果偏低的几率大,因为金的粒数比脉石来讲少得多,所以多取到金粒使分析结果偏高的几率小。-100目样品,金粒数为9.6粒/100g,粒状;取30g分析试样,少取或者多取1粒就会使分析结果超差,超差的概率为0.11;-200目样品,金粒数为58粒/100g,片状、针状、粒状。取30g分析试样,少取或者多取5粒会使结果超差,超差的概率为0.02,-200目相比-100目时超差的概率小得多(表4-2)。因此当样品破碎从100目到200目时,粒数在增加,单个颗粒金质量在减小,超差概率在减小。

为了比较不同矿区的岩石试样制备难易程度的差异机理,取北泊样品B102246花岗质碎裂岩进行分析,品位是6.2g/t,样品破碎到60目时,金粒为149粒/100g,粒状(图4-2)。取30g分析试样,少取或者多取10粒才会超差,超差的概率0.01,能与西涝口矿区样品B10712花岗质碎裂岩(图4-2)200目超差的几率相媲美(表4-2),所以北泊矿区样品中的金更易均匀,更容易制备出有代表性的分析试样。说明西涝口矿区样品比北泊矿区样品更难加工。

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