Что такое перемешивание проб
Перемешивание
Второй операцией при процессе пробоотбирания является перемешивание. Перемешивание само собой происходит при сокращении пробы, и поэтому как особая операция оно часто опускается. Перемешивание тщательно должно производиться при окончательной подготовке пробы для анализа.
Предложено несколько способов усреднения состава сыпучих проб методом перемешивания перед операцией сокращения, из которых можно выделить перелопачивание, сбрасывание на кольцо и конус, перекатывание, просеивание, механическое перемешивание. Рассмотрим каждый из этих способов.
Перелопачивание (или перебрасывание) используется при относительно большом тоннаже сокращаемого материала. Суть этого метода: двое рабочих становятся с противоположных сторон кучи материала и перебрасывают его лопатами поочередно на новое место. Эту операцию требуется повторить несколько раз.
Сбрасывание на кольцо и конус состоит в том, что материал лопатами сначала сбрасывается точно на обозначенную вершину новой кучи, принимающей форму конуса. При этом необходимо следить, чтобы материал равномерно распределялся по сторонам конуса. Оставшаяся на месте прежней кучи мелочь тщательно заметается и ссыпается на вершину конуса. Когда вся руда ссыпана в конус, через его вершину по диаметральной плоскости врезают заостренную доску и, вращая ее вокруг оси конуса, постепенно углубляют до тех пор, пока руда не примет форму достаточно тонкого диска. Затем рабочие, двигаясь вокруг диска и находясь на противоположных сторонах кучи, лопатами забирают материал с края диска под основание и сбрасывают его в кольцо с внешней стороны диска (за собой). Окончив формирование кольца, они снова забирают материал с внутренней стороны кольца и сбрасывают его точно в центр на вершину вновь образуемого конуса. Эти операции необходимо повторить 2-3 раза.
Способ перекатывания состоит в том, что измельченная проба не очень большой массы помещается на разостланную на полу помещения или на столе (в зависимости от массы пробы) подстилку (холщовый или резиновый полог, брезент, клеенку и т. д.). Перемешивание материала производят последовательным поднятием углов (концов) подстилки по кругу, перекатывая материал от угла к углу. При этом углы подстилки должны приближаться друг к другу таким образом, чтобы материал именно перекатывался, а не скользил по подстилке. Для хорошего перемешивания необходимо провести не менее 100 перекатываний. Следует заметить, что для крупного материала способ перекатывания непригоден, так как при этом происходит сегрегация по крупности. Чем меньше частицы материала, тем лучшие результаты дает перемешивание этим способом.
Способ просеивания заключается в том, что проба материала просеивается через сито с диаметром отверстий, равном двух-трехкратному размеру наиболее крупных частиц материала. Просеивание производится последовательно несколько раз, причем на сите проводится разрушение комьев. Следует заметить, что два-три просеивания лучше, чем 100 перекатываний.
Механический способ предусматривает использование для перемешивания больших порций тонко измельченного материала в специальных смесительных барабанах или шаровых мельницах.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Перемешивание пробы осуществляют перекатыванием, для чего ее помещают на большой лист глянцевой бумаги или полиэтиленовую пленку. Каждый угол листа или пленки попеременно приподнимают до тех пор, пока проба не переместится к противоположному углу. После ряда перекатываний по одной диагонали операцию повторяют по другой диагонали. Для лучшего перемешивания пробы приподнимают взаимно перпендикулярные края пленки. [2]
Перемешивание пробы осуществляется покачиванием пробоотборника специальной качалкой или циркуляцией пробы насосом. Жидкость в пробоотборник закачивается насосом, ручным прессом или прессом с приводом от электродвигателя. [3]
Перемешивание пробы и здесь предпочтительно производить конусованием через воронку, а не беспорядочным перелопачива-нием совочком. [4]
Перемешивание пробы продолжают до тех пор, пока не установится фазовое равновесие системы при заданных температурах и давлении. Фазовые равновесия системы исследуются при температурах от минус 10 до плюс 200 С и давлениях от 2 0 до 100 0 МПа. Поправки на давление и температуру к объемам жидкой и газовой фаз определяются расчетным путем. Установка позволяет определять такие характеристики пластовых газов, как выход конденсата из газа при различных термодинамических условиях в процессе эксплуатации залежей глубокозалегающих газоконденсатных месторождений, а также потери конденсата в пласте. Полученные данные являются исходными при подсчете запасов газа и конденсата, потерь конденсата в пласте, обосновании метода разработки месторождения. [5]
Для перемешивания пробы допускается применение механических эмульсификаторов. [6]
Для перемешивания пробы необходимо применять механические эмульсификаторы. [7]
Для перемешивания пробы ее насыпают конической кучей ( рис. 4, а), высыпая каждую лопату на вершину кучи. Для равномерного насыпания кучу обходят кругом, все время набрасывая материал наверх. Когда вся проба будет собрана в кучу, ее перекидывают лопатой в другую кучу. Обходят новую кучу кругом, перебрасывая материал на ее вершину. [8]
Для перемешивания пробы банку с плотно закрытой крышкой необходимо переворачивать потому, что влага пробы от неравномерного нагревания поверхности банки распределяется неравномерно. [9]
Для перемешивания пробы необходимо, чтобы банка с аналитической пробой была заполнена не более как на 2 / з высоты. [10]
На перемешивании пробы способом конуса построена наиболее совершенная конструкция порционеров делителей типа Каскад, описание которых дано ниже. [12]
При перемешивании пробы способом кольца я конуса сбрасывают лопатой материал на середину круга, по которому движется пробоотборщик. Когда конус образован, лопатой сбрасывают материал от вершины к периферии таким образом, чтобы образовался диск, вернее усеченный конус. [14]
При перемешивании проб гранулированной сажи следует соблюдать осторожность, чтобы не разрушить гранулы. Из средней пробы отбирают не менее 1 кг сажи, делят эту порцию на две равные части и помещают их в сухие стеклянные банки с притертыми пробками. Одну банку передают на испытания, а вторую хранят в течение месяца на случай необходимости в арбитражном анализе. [15]
Ручное перемешивание проб твердых полезных ископаемых
При весе проб свыше 2—3 г перемешивание обычно производится перелопачиванием. В этом случае вокруг кучи подлежащего перемешиванию рудного материала становятся несколько рабочих, которые забирают материал лопатами из разных мест кучи и пересыпают его на другое место, образуя новый конус. Операция повторяется несколько раз до получения однородной смеси.
Следует иметь в виду, что при скатывании материала с конуса наряду с перемешиванием происходит сегрегация материала по крупности и удельному весу частиц (рис. 158). Более крупные и тяжелые частицы скатываются к основанию конуса, а более мелкие и легкие задерживаются у его вершины. Для уменьшения погрешности при дальнейшем сокращении надо стремиться к тому, чтобы сегрегация происходила симметрично относительно вертикальной оси конуса. С этой целью каждую порцию материала надо ссыпать прямо на вершину конуса. Еще лучше производить пересыпание пробы в конус через воронку 1 (рис. 159), которая устанавливается в нужном положении и отводится в сторону путем вращения рычага 2 вокруг стойки 3 и передвижения его по стойке вверх и вниз.
Перемешивание по способу кольца и конуса пользуется весьма широким распространением при весе проб меньше 2—3 т. Сущность этого способа заключается в следующем. Материал пробы насыпается в виде кольца на специально устроенной ровной площадке (при малом весе проб — на столе), тщательно очищенной от остатков предыдущей пробы. Площадка должна быть покрыта плотным дощатым настилом или листовым железом, еще удобнее бетонированные площадки или площадки, выложенные метлахской плиткой. Кольцо руды пересыпают в центральную коническую кучку, забирая лопатой или совком небольшие порции материала с самого пола по внутренней стороне кольца и обходя последнее по окружности, пока вся проба не будет пересыпана в конус.
Оставшуюся на месте кольца породы мелочь подметают, собирают и высыпают на вершину конуса. Затем конус помощи доски, а в случае небольшого веса пробы — при помощи пластинки, разворачивают в диск, который снова пересыпают в кольцо, кольцо в конус и т. д. до получения однородной смеси. Весь процесс повторяется два-три раза (рис. 160 и 161).
Для более совершенного перемешивания материала иногда практикуется насыпание конуса уступами (ступенчатое сбрасывание на конус). При этом вначале насыпается небольшой конус, который и развертывается в диск полного диаметра. Затем в центре диска насыпается второй конус (рис. 162), развертываемый в диск того же диаметра, и т. д., пока, таким образом, не будет перемешан весь материал пробы. Этот метод перемешивания проб называется уступным.
Для более правильного развертывания конуса в диск (особенно при больших пробах) полезно насыпать конус вокруг неподвижно укрепленного штыря так, чтобы он совпадал с вертикальной осью конуса. На этот штырь при развертывании конуса в диск надевается кольцо, укрепленное на диске.
Небольшие по весу пробы (5—3 кг и меньше) можно перемешивать на плотном полотне, резине или клеенке способом перекатывания. Ссыпав материал пробы на кусок клеенки, берут последний за противоположные углы (по диагонали) и поднимают и опускают их попеременно; при этом материал пробы перекатывается по клеенке, перемешивается и вскоре образует достаточно однородную смесь. Способ перекатывания дает удовлетворительные результаты, если частицы пробы достаточно однородны по величине и удельному весу. В. Я. Мостович рекомендовал пользоваться этим способом лишь для перемешивания тонко измельченных проб (до 100—150 меш).
Обработка проб
Процесс обработки проб включает следующие операции: 1) измельчение (дробление); 2) просеивание (грохочение); 3) перемешивание; 4) сокращение. Все эти операции производятся либо вручную, либо механическим способом в зависимости от места проведения и технико-экономических соображений. Возможно совмещение отдельных операций.
Начальная масса проб зависит от способа пробоотбора и колеблется в широких пределах от 0,5 до 50 кг и более. Для химического анализа с учетом дубликатов требуется от 50 до 200 г материала (для анализа на благородные металлы требуются пробы большей массы). В связи с этим пробы подлежат сокращению. При этом сокращение начальных масс проб до конечных, отправляемых в лабораторию, должно быть выполнено так, чтобы содержание металла (или минерала) в конечной пробе было равно содержанию его в начальной пробе. Это достигается повышением равномерности содержания металла в ней путем ее измельчения и тщательного перемешивания. Раздробленная и перемешанная проба может быть сокращена сразу или в несколько приемов. В этом случае материал дробится до определенного размера кусков и сокращается, затем эта часть вновь дробится
до меньших размеров кусков и вновь сокращается и так далее до конечной массы пробы. Размер кусков пробы, при котором возможно ее сокращение, контролируется просеиванием на ситах.
— весьма равномерное и равномерное распределение компонентов – 0,05;
— неравномерное распределение – 0,1;
— весьма неравномерное распределение – 0,2-0,3;
— крайне неравномерное распределение – 0,4-0,5;
— месторождения золота с крупностью золотинок более 0,6мм – 0,8-1,0.
Рис. 2.41. Схема перемешивания способом кольца и конуса и сокращения пробы
Таким образом, обработка и сокращение проб ведется в такой последовательности:
1) подбирается коэффициент К, обеспечивающий правильное сокращение начальных масс проб и представительность конечных масс, направляемых для лабораторных анализов;
2) составляется общая схема обработки и сокращения проб (рис.2.42, 2.43);
3) производится измельчение материала пробы (дробление) до размера, при котором осуществляется первый этап сокращения;
4) проверка полноты измельчения осуществляется грохочением (просеиванием);
5) перемешивается измельченный материал для сообщения ему равномерности;
7) дробление, просеивание, перемешивание и квартование повторяются до получения конечной навески.
Рис.2.42. Схема обработки керновых проб весом до 4,5 кг
Рис.2.43. Схема обработки геохимических проб весом 0,3-0,8 кг
Разделка и обработка проб
Обработка проб включает ряд последовательных операций: дробление, перемешивание и сокращение (для пульп — дополнительно обезвоживание и сушку).
Выбор схемы сокращения пробы определяется вещественным составом материала, его крупностью, исходной массой и назначением пробы.
На рис. 176 показана принципиальная схема разделки технологической пробы. По аналогичной схеме готовится проба для химического анализа, но вводится операция измельчения (истирания) до крупности, необходимой для анализа (0,15—0,074 мм). Практически масса проб для химического анализа составляет от 5 до 100 г, для рационального анализа — 100 — 200 г.
Дробление и измельчение проб. Пробы с максимальными кусками крупностью более 25 мм дробятся в щековых дробилках лабораторного или полупромышленного размеров, с максимальными кусками 10—3 мм измельчаются в валковых дробилках. Измельчение до 0,1 мм производится в истирателях, мельницах и ступках.
Материал крупностью —3 мм истирается в дисковом истирателе (рис. 177) между наподвижным 1 и вращающимся 2 стальными дисками при перемещении материала под действием центробежной силы от центра к периферии. Вращающийся диск закреплен на фланце втулки 3, насаженной на конец горизонтального вала 4. Неподвижный диск укреплен на откидной крышке 5 кожуха, который, в свою очередь, укреплен на станине 6. Проба засыпается в воронку, проходит через центральное отверстие неподвижного диска, попадает в радиальные пазы диска. Измельченный материал разгружается по периферии дисков во внутреннее пространство корпуса, ссыпаясь самотеком в приемник 7, который подвешивается снизу кожуха на пружинах 8. Щель между рабочими поверхностями дисков регулируется перемещением вала 4 в горизонтальном направлении винтом 9, упирающимся в колпак 10 заднего подшипника 11. Предохранительная пружина 12 автоматически увеличивает щель между рабочими поверхностями дисков при попадании в истиратель крупных твердых зерен материала, кусков железа и т. д. Загружаемый в истиратель материал должен быть сухим и не липким. Производительность истирателя при измельчении до 0,15 мм составляет до 20 кг/ч.
Проба крупностью 1—3 мм измельчается в мельницах с порционной загрузкой и разгрузкой как с водой, так и в сухом виде. Простейшее устройство для измельчения проб в мельницах состоит из рольганга с двумя или тремя роликами и мельницы, заполненной шарами (на 40—45% объема). Отношение массы пробы к массе шаров составляет обычно 1:6. Для порционного измельчения проб удобны мельницы с поворотной осью.
Перемешивание проб. Наиболее распространенным способом ручного перемешивания проб является способ кольца и конуса. Его применяют для перемешивания проб массой до нескольких тонн крупностью до 50 мм. По этому способу коническую кучу материала разворачивают лопатой или доской в кольцо диаметром, вдвое большим, чем диаметр основания конической кучи материала. Затем, продвигаясь по кругу с противоположных сторон кольца, материал вновь сбрасывается лопатами в конусообразную кучу, образуемую в центре кольца. При этом материал сбрасывается точно на вершину конуса. Перемешивание повторяют до 3 раз.
Для перемешивания тонкоизмельченного материала применяется способ перекатывания. Проба перемешивается несколько раз при энергичном перекатывании ее на клеенке. Для этого берут два противоположных угла клеенки и перекатывают материал с угла па угол, затем берут два других угла клеенки и повторяют операцию.
По способу просеивания пробу просеивают несколько раз через сито с отверстиями размером в 2—3 раза больше размера крупных кусков пробы.
Пробу можно перемешивать на рифленых делителях. При этом поделенный на рифленом делителе материал объединяют и снова пропускают через делитель. Операцию повторяют несколько раз.
При механическом перемешивании материала можно использовать мельницу с двумя-тремя фарфоровыми или стальными шарами.
Сокращение проб. Для сокращения сухих проб сыпучих материалов применяют способ квартования, сокращение на рифленых делителях (рис. 178) и способ квадратования (вычерпывания). Последний применяется для окончательпых стадий сокращения тонкоизмельченного материала. Для этого хорошо перемешанную пробу разравнивают на клеенке в виде тонкого слоя одинаковой толщины и делят на равные квадраты. Из каждого квадрата отбирают шпателем небольшие порции на всю толщину материала, которые затем объединяют.
Для сокращения жидких проб (пульпы) применяют сократительные воронки, желобчатые сократители, а также механические сократители.
В сократительных воронках для деления впаяны в дно воровки две, три или четыре трубки одинакового диаметра и длины и с одинаковым углом наклона. Сокращаемая проба взбалтывается и быстро выливается в воронку.
Более точно пробу пульпы можно разделить на желобчатом сократителе (рис. 179), у которого одна половина желобков направлена к периферии внешнего цилиндра, а другая — во внутренний цилиндр.
При использовании механического сократители (рис. 180) пульпу заливают в закрытый смеситель 1 через боковую воронку 2. На стенках смесителя укреплены успокоители 3, а внутри его вращается с частотой 360 об/мин вал 4 с мешалкой 5. После перемешивания материала открывают нижнее отверстие 6 и проба с помощью вращающейся с частотой 90 об/мин трубы 7, имеющей коленчатую насадку 8, распределяется по восьми секторам делителя 9. Из каждого сектора через патрубки 10 соответствующая часть пробы отводится на дальнейшие операции. Coкратитель смонтирован на раме 11. Вращение мешалки и трубы осуществляется от электродвигателя 12 мощностью 0,25 кВт (1400 об/мин).