Способ подготовки пробы к пробирному анализу

 

Изобретение относится к пробоотбору и пробоприготовлению золотосодержащих материалов природных и промышленных объектов, к последующему пробирному анализу . Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет повышения достоверности и ускорения процесса. Способ включает операции: изготовление групповых проб, оценку представительной массы лабораторной пробы и аналитической навески, оценку оптимальности способов отбора аналитической навески и необходимой степени ее измельчения, отбор аналитических навесок, измельчение анализируемого материала. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792412/02 (22) 14.02,90 (46) 23.03.92. Бюл. ¹ 11 (71) Центральная комплексная тематическая экспедиция Производственного геологического объединения "Камчатгеология" (72) В,А.Швецов (53) 669.21/22.3(088.8) (56) Билиш Ф; Аналитическая химия благородных металлов. — M.; Мир, 1969, ч.1, с.202—

296;

Барышников И.Ф. Пробоотбирание и анализ благородных металлов. — М.: Металлургия, 1978, с.9 — 128. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОБЫ К ПРОБИРНОМУ АНАЛИЗУ

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при пробоотборе и пробоприготовлении золотосодержащих материалов природных и промышленных объектов.

Подготовка пробы к пробирному анализу включает следующие процедуры и операции; отбор пробы исходного материала крупностью 1 мм, оценку представительной массы пробы, измельчение пробы до крупности 0,147 — 0,044, оценку (выбор) представительной массы аналитической навески, отбор аналитических навесок.

Известны способы оценки представительной массы лабораторных проб и аналитических навесок, которые можно разделить на два типа; предварительные, для которых из выборочно проанализированных проб найденная представительная масса экстраполируется на все множество проб,, непос,, Ы „1721108 А1 (я)л С 22 В 11/00, G 01 N 1/28 (57) Изобретение относится к пробоотбору и пробоприготовлению золотосодержэщих материалов природных и промышленных объектов, к последующему пробирному анализу, Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет повышения достоверности и ускорения процесса. Способ включает операции; изготовление групповых проб, оценку представительной массы лабораторной пробы и аналитиче-, ской навески, оценку оптимальности способов отбора аналитической навески и необходимой степени ее измельчения, отбор аналитических навесок, измельчение анализируемого материала. 4 табл. редственно в ходе анализа определяют представительную массу для каждой пробы.

Первый тип способов не является достаточно надежным, так как пробы даже в одной партии могут значительно отличаться по физико-химическим свойствам. Второй тип — трудоемок, поэтому не может быть использован в условиях массового производства аналитических работ.

Известны способы пробоподготовки, в которых масса аналитических навесок, а также необходимая степень измельчения выбираются в зависимости от содержания золота в пробах. При этом аналитическая навеска отбирается из материала с крупностью зерна 0,147-0,044 мм.

Данные способы не учитывают крупности частиц золота, которая является основным источником неоднородности анализируемого материала и предусматривают измельчение всей пробы любой массы, 1721108 что снижает оперативность анализа и повышает его стоимость. Способы пробоподготовки в пробирном анализе не предусматривают оперативного контроля ее качества, что может быть источником значительной погрешности анализа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ пробоподготовки в пробирном анализе, в котором представительную массу лабораторных проб оценивают по формуле

Мпробы = Ко . (1) где M — масса пробы, кг;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от характера руды;

d — диаметр куска максимального размера, мм, а массу аналитической навески и необходимую степень измельчения выбирают в зависимости от содержания золота. Отбор аналитической навески ведут из материала крупностью 0.147 — 0,044 мм.

Однако оценка представительной массы лабораторных проб приводит к завышенным результатам. Выбор массы аналитической навески согласно известному способу пригоден только для материалов с равномерным распределением золота и не пригоден для материалов с неравномерным распределением золота, Оценка необходимой степени измельчения материала по содержанию золота в пробе не обоснована, тэк как не учитывает крупность золота и физико-химические свойства пробы. Отбор аналитических навесок только из тонкоизмельченного материала приводит к дополнительным затратам, не повышая во многих случаях точности анализа. Способ пробоподготовки не предусматривает также оперативного контроля ее качества.

Целью изобретения является повышения эффективности процесса подготовки пробы к пробирному анализу за счет повышения достоверности и ускорения процесса.

Перед оценкой представительной массы проводят формирование и анализ групповых проб, представительную массу аналитической пробы по формуле тр

Мн р g ЯОД пцС! (2)

D2 Сф =1 где tp — квантиль распределения Стьюдента;

D — допустимая погрешность анализа:

Сф — среднее содержание золота в пробном материале, определенное при стандартной схеме пробоприготовления, г/м;

n — число фракций, устанавливаемое согласно существующим рекомендациям или экспериментально-.

ai — массовая доля пробного материала

i-й фракции крупности зерна; о2i — дисперсия неоднородности материала 1-й фракции;

m — масса аналитической навески, используемаяя при анализе материала i-й фракции, г;

С вЂ” среднее содержание золота в i-й фракции материала, гlм.

Кроме того, аналитическая навеска отбирается из материала с крупностью зерна

1,0-0,040 мм, т.е. может быть отобрана непосредственно из лабораторной пробы, дробленной до 1 мм, Последующее доизмельчение материала аналитической навески проводят до крупности зерна 0,2 — 0,04 мм.

Предлагаемый способ пробоподготовки позволяет осуществлять оперативной контроль качества данной операции. В ходе анализа партии проб может быть изменена масса аналитической навески, степень ее измельчения и способ отбора. Основанием для внесения корректив в способ пробопод- готовки являются данные анализа групповых проб. При этом необходимую степень измельчения контролируют по данным анализа групповой пробы минимального содержания. измельченной вначале до крупности0,200 мм, а затем до крупности — 0,071 мм. а представительную массу пробы и навески, а также способ отбора навески контролируют по данным анализа всех групповых проб, Оценка представительной массы аналитической пробы по предлагаемому способу повышает достоверность результатов анализа,так как материал групповой пробы включает материал всех анализируемых проб. Отбор аналитических навесок непосредственно из пробы, дробленной до 1 мм, с последующим доизмельчением их до 0,2-0,04 мм позволяет ускорить процесс пробоподготовки.

Пример 1. На пробирный анализ поступила реальная партия проб, дробленных до-1 мм, в количестве 300 шт, масса отдельной пробы 1,0-1,5 кг, Отбирают из каждой пробы одну аналитическую навеску массой 50 r (среднее значение интервала рекомендуемых масс аналических наве-: сок) методом вычерпывания по сетке, из мельчают ее до крупности зерна-0,200 мм и анализируют. По результатам разделяют пробы согласно установленных интервалов содержания. Из каждой единичной пробы методом вычерпывания по сетке отбирают

10/, массы пробы. Изготавливают групповые пробы массой 4 — 7 кг по интервалам содержания путем смешения отобранного

1721108

20

55 материала в механическом смесителе в течение 40 — 45 мин.

Разделяют материал групповых проб с содержанием золота С„ 0,5 г/т (область количественных определений) по фракциям крупности зерен, например -1,0+0,7;0.7+0,45; -0,45+0,355; -0,355+0,25; -0,25+0,1:

-0,1. Материал каждой фракции делят на две равные части, одну из которых (I) измельчают общей массой до крупности зерна -0,071 мм, полностью разделяют на аналитические навески одной массы (25 — 50 г) и анализируют. Из второй части (II) материала каждой фракции сначала отбирают аналитические навески одной массы (25-50 r) до полного расходования материала, затем индивидуально измельчают каждую навеску до крупности зерна — 0,071 мм и анализируют.

Оценивают минимальную представительную массу аналитической пробы по формуле (2).

Данные анализа и расчетов сведены в табл.1, Из полученных данных следует, что для этой партии проб представительная масса аналитической пробы равна 93,4 r. При измельчении пробы в пределах (-1) — (-0,077) мм ее однородность изменяется не значимо, поэтому аналитические навески могут быть отобраны непосредственно из лабораторной пробы, дробленной до -1 мм, а затем измельчены до необходимой степени. При этом их масса в соответствии с принятыми значениями должна быть не менее 25 г для содержаний 0.5 — 1,9, 2,0-4,9, 10 — 19,9 r/ò, 50 г для содержаний 5,0 — 9,9 г/т.

Данные по оценке сходимости содержаний золота, определенных при анализе частей и II материала сведены в табл.2.

Из данных табл,2 также следует, что, вторая аналитическая навеска (рутинный пробирный анализ выполняется из двух навесок) массой 25 — 50 г может быть также отобрана непосредственно из лабораторной пробы, дробленной до -1 мм, а затем измельчена до необходимой степени. Определяют необходимую степень измельчения анализируемого материала. Для этого используют групповую пробу с содержанием золота CA> 0.5 г/т (характеризуется максимальной неоднородностью) массой 2 — 4 кг. Измельчают групповую пробу до крупности зерна -0,200 мм, делят на две равные части. Из первой части (I) отбирают 15-30 навесок и анализируют. Вторую часть материала (!!) дополнительно измельчают до крупности зерна -0,071 мм. отбирают иэ нее

15 — 30 навесок и анализируют. Для полученных двух рядов содержаний золота рассчитывают СА„, ст . Затем оценивают значимость систематического расхождения с помощью „

t-критерия и значимость различия дисперсий по критерию Фишера.

Данные сведены в табл.3.

Поскольку Грасч,<Ртябл и 1расч (ьзбл., то материал данной партии проб достаточно измельчать до крупности зерна — 0,200 мм.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет для данной партии проб значительно уменьшить массу измельчаемого материала без снижения точности определений.

Пример 2. На пробирный анализ поступила реальная партия проб в количестве 80 шт., дробленных до -1 мм, одного интервала содержаний 10-19,9 г/т. Масса пробы 1,0 — 1,5 кг, По примеру 1 изготавливают и анализируют групповую пробу. Используют навеску массой 10-25 г, в количестве 14 — 30 шт.

Дан н ые сведен ы в табл.4.

Оценивая представительную массу пробы по формуле (2) для материала, дробленного до крупности зерна — 1 мм, получают

Мпред. = 521,3 г, а для тонкоизмельченного материала Мпредст = б9,7 г, Иэ полученных результатов следует, что для данной партии проб представительная масса аналитической пробы равна 521,3 г. Следовательно, иэ каждой поступившей на анализ пробы массой 1,0 — 1,5 кг можно отобрать аналитическую представительную пробу 521,3 г, измельчить ее до крупности зерна 0,2-0,04 мм, а затем отобрать две аналитические навески массой по 50 г, учитывая рекомендуемые величины аналитических навесок. Если в партии проб окажутся единичные пробы массой менее 521,3 г, то они не подлежат анализу как не представительные, Необходимую степень измельчения для данной партии проб контролируют с помощью анализа части материала этой же групповой пробы по примеру 1.

Использование предлагаемого способа пробоподготовки и оперативного контроля ее качества в пробирном анализе обеспечивает по сравнению с известными повышение достоверности результатов пробирного анализа, ускорение процесса подготовки пробы к пробирному анализу, возможность использования для измельчения проб любого серийного оборудования.

Формула изобретения

Способ подготовки пробы к пробирному анализу, включающий отбор пробы исходного материала крупностью 1 мм, оценку представительной массы аналитической пробы, иэмельчение пробы, отбор массы аналитической навески, отличающийся

1721108 и — число фракций, устанавливаемое согласно существующим рекомендациям или экспериментально; а; — массовая доля пробного материала

i-й фракции крупности зерна; о — дисперсия неоднородности материала 1-й фракции;

ml — масса аналитической навески, используемая при анализе материала i-й фракции, г;

Ci — среднее содержание золота в i-й фракции материала, г/т; отбор массы аналитической навески проводят из групповой пробы крупностью 1-0.04 мм с последующим ее доизмельчением до

0,2 — 0,04 мм.

Та блица

Фракция крупности зерен, мм

Масса аналитической навески, г

Среднее содержаwe в групповой про" бе, г/т

Количество параллельМассовая доля Фракции крупности зерен

Среднее со-. держание в групповой пробе, г/т ных определений

I II

0,6

0,6

-0,1

-0,25

-0,355

-0,45

-0,7

+0,1

+0,25

+0,355

+0,45

+О 7

2,7

2,7

-0,1

-0,25

-0,355

-0,45

-О 7

+0,1

+0,25

+0,355

+o,45

+0,7

7,2

7,2

-0,1

-0,25

-0,355

-0,45

-0,7

+0,1

+0,25

+0,355

+o,45

+0,47

11,9

-0,1

+0,1

+0,25

+0,355

+0,45

+0,7

"0,25

-0,355

-o,45

-0,7

-1 о о

v v тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет повышения достоверности и ускорения процесса, перед оценкой представительной массы проводят формирование и анализ групповых проб, оценку 5 представительной массы аналитической пробы ведут по формуле

2 п — Х С °

D Сф! =1 где t> - квантиль распределения Стьюдента;

0 — допустимая погрешность анализа;

Сф — среднее содержание золота в пробном материале, определенное при стандартной схеме пробоприготовления, г/т;

О, 360

0,200

0,202

0,О74

О, 142

0,022

0,326

О, 194

О, 089

0,108

0,130

О, 153

0,354

0,237

О, 104

0,098

О, 113

О, 194

0,292

О, 198

0,226

0,062

О, 18>

0,033

20 . 20

29

25 25

35 35

35 35

13 . 13

25 25

8 8

21 . 21

20 20

9 9

11 11

11 11

16 16

44 44

16 16

12 12

11 12

l3 14

15 17

1 l 11

1С 16

18 18

12 12

15 15

1721108

Продолжение табл.1

Критерий Фишера P = 0,99

Дисперсия ре" зультатов oflределения содержания

Среднее содер" жание золота по фракциям крупности зерен, г/т таъЛ.

Т м м

I II

0,6 0 9

0,6

0,6

0,4

0,6

0,6

3,8

2,6

2.3

2,2

2,3

2,0

0,9 0,067

0,5 0,025

0,4 0,016

0,3 0,013

0,4 0,028

0,6 0,006

3,8 0,038

2,4 0,429

2,2 0,334

2,8 0,172

2,6 0,372

2,0 0,335

7,2 о,403

6,2 0,697

5,7 1,906

6,6 2,736

6,9 0,969

5,9 1,182

16,1 0,398

9,0 0,623

Ь,B 1,803

8,6 2,015

-10,8 1,521

6,6 . 1,502

2 7

7 ф

7,2

5,6

6,0

5,6

6,0

7,1

18,1

С,9

9,2

8,8

9,9

8,8

11,9 1,00

1,09

1,04

1,05

1,21

1,07

Таблица 2

Допустимое отСодержание,определенное при анализе частей материала

Относительное расхождение

2 ГС1 "Cg) о с,+С2

Среднее содержание в групповой пробе, г/т носител ьное расхождение, ф

15, 38

2,48

0,98

0,76

0,6

2 7

7,2

0,61

2,85

7,18

11, 92

Оу 71

2,78

7,11

11,83

11,9

Среднее содержание в групповой пробе, г/т

0,067

0,044

0,028

0,021

0,047

0i011

0,038 . 0,417

0,306

0,525

0,770

0,363

0,403

0,896

1,524

2,367

2,712

0,996

0,398

0,679

1, /39

2,121

1, 838

1, 398

1,00

1,76

1,75

1,62 . 1,68

1,83

1,00

1,03

1,09

3,05

2,07

1,08

1,00

1,29

1,25

1,16

2,74

1,19

2,66

2,29

2,29

4,16

2,66

7,01

2,95

3,03

6,03

4,88

4,88

3,53

2,05

3,53

4,47

4,57

4,11

3,46

4, 8Ь

3,57 .

3 25

4,47

3,71

7,01

Иинимальная представительная масса аналитической про.-. бы,г

31,5 32,6

40,0 576

81,9 934

37,5 397

) 12

1721108

Таблица3

Относительное система-. тическое ра схождение>

Значение критерия Фишера

Дисперсия результатов определения золота

Значение кри" терия Стьюдента

Среднее значение, г/т.

Количество определений золота

Расч тзвл

I II

t pacv стаьл

I II

0,43 0,43 О

0,0201 0,0191 1,05 1,84 О 1,69 30 30 т а б л и ц а 4

Содержание золота, г/т.

Дисперсия оп- . ределения со держания золота

Массовая доля. фракции

Значение критерия Фишера

Фракции крупности зерен, мм

I II р с» F ya>>»

I II

Составитель В.Швецов

Техред M. Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор И. Шулла

Заказ 929 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

-1 + 0>7

-0,7 + 0,45

-0,45 + 0,355

«0>355 + 0>25

-0,25 + О, 1

-0 1

О, 194

0,113

0,О98

0,104

0,137

0,354

91 102

6,0 6,9

5,6 6,6

6,0 5,7

5,6 6,.2

7,2 7,2

13>01

0,99

2,74

1,91

0,70

0,40

102,17

2,71

2,37

1,52

0>90

0,40

7,85

2,73

1,16

1,26

1,29

1,0

1,84

3,48

3 71

3 92

2,47

1,84