Комплекс оборудования для пробоподготовки

Основное назначение комплекса оборудования для пробоподготовки – получение пробы материала, состав которой отражает с заданной точностью его состав и качество с массой достаточной для выполнения всех запланированных аналитических исследований.

Схема пробоподготовки включает следующие этапы или операции: дробление, перемешивание, сокращение, истирание, грохочение (классификация по крупности). Одно из главных требований к технологии обработки материала в аналитических лабораториях - применение схемы пробоподготовки с минимальным количеством оборудования и операций.

Основные этапы пробоподготовки

1. Дробление

Дробление - это процесс уменьшения размера кусков материала под действием внешних механических усилий.

Высушенный крупнокусковой материал дробится сначала на дробильной машине (например, щековой дробилке 60х100М (ДЩ 6М), ДЩ 100х200М (10М) или ДЩ 150х250 (15М). При первой стадии дробления требуемой степени измельчения может быть недостаточно, дробление при этом желательно осуществлять в несколько стадий с промежуточным грохочением.

2. Перемешивание

Перемешивания пробы материала – это часть процесса пробоподготовки, направленная на гомогенизацию (усреднение) материала, что позволяет обеспечить одинаковое распределение компонентов в пробе и получить репрезентативную выборку, чьи свойства будут соответствовать свойствам всего исходного объекта.

Перемешивание обычно производится механическими смесителями («пьяная бочка») или шаровыми мельницами без шаров. Перемешивание в этих смесителях выполняется в плотно закрытых ёмкостях, что исключает потери лёгкой фракции. Однако в следствии относительно больших трудозатрат времени, расходуемых на очистку устройства от остатков материала в практике производственных аналитических лабораторий, нашли применения ручные способы перемешивания: способ перекатывания на клеенке и способ кольца-конуса.

3. Сокращение (квартование) проб

Сокращение проб методом квартования — это способ уменьшения массы отобранной сыпучей пробы путем ее деления на четыре равные части (кварты) и последующего отбрасывания двух противоположных частей. Эта операция повторяется до достижения необходимой массы пробы для анализа. По своему составу, распределению и содержанию определяемых компонентов лабораторная проба должна соответствовать среднему содержанию определяемых компонентов в исходном материале.

Для проб небольшой массы удобно применять сократители рифельные или желобковые с регулировкой количества рифелей (например, сократитель рифельный СР 5-48 или сократитель желобковый СЖ 5-16). Сократители подбираются в зависимости от крупности зерна и массы материала пробы.

Сокращение большеобъёмных проб рекомендуется выполняется с помощью делительного агрегата с питателем - АВД. В этом агрегате равномерная регулируемая подача материала сочетается с постоянной скоростью вращения пробосборника. А при использовании комплекса АДД (агрегата дробильно-делительного на базе щековой дробилки и АВД) удастся совместить сразу три стадии пробоподготовки: дробление, перемешивание и сокращение. 

5. Классификация

Грохочение – это процесс разделения сыпучих материалов на классы крупности путем просеивания через одно или несколько сит, или классификация материала на просеивающих поверхностях.

Данный процесс может решать две задачи:

1. просеивание после каждого цикла дезинтеграции, для снижения нагрузки на машину и исключения переизмельчения материала и, следовательно, сохраняется тонкая фракция, которая состоит, в основном, из легкоизмельчаемых минералов;

2. контрольный рассев исключает попадание в материал частиц крупнее заданного размера, определяет режим измельчения.

В лабораториях грохочение применяют для выделения готового продукта перед следующими операциями додрабливания или измельчения, а также для контроля крупности готового продукта.

В зависимости от объёма проб и цели классификации, используются грохоты, вибросита и  ситовые анализаторы. В случае рассева материала с высоким содержанием мелких (пылевидных) классов применяют  ситовой анализатор ударного типа – АС-200У (РОТАП), он эффективнее других анализаторов рассеивает навеску с высоким содержанием мелких классов без применения воды.  Размер ячеек сит определяется схемой пробоподготовки.

6. Додрабливание

Додрабливание материала - это процесс повторного дробления материала, который не достиг необходимой крупности после первого этапа дробления.

Выделенная ранее на классифицирующем устройстве часть пробы додрабливается на валковой дробилке ДГ 200х125М или дисковом истирателе ИД-175. Обе машины являются надежным и эффективным инструментом для разрушения различных хрупких твердых материалов. Производительность и окончательная крупность продукта зависят от типа и режима измельчения, твёрдости материала, исходного размера кусков.  

7. Истирание

Измельчение - это процесс уменьшения размера зерен материала путем разрушения их действием внешних сил (истирание, сжатие, удар) или преодолевающих внутренние силы сцепления, связывающие между собой частицы твердого вещества.

Как правило для аналитической навески требуется материал с размерами частиц меньше 0,071 мм. Необходимую крупность обеспечивают истиратели чашечного типа, например, ИВЧ-1 или ИВЧ-3. Выбор истирателя (количество размольных чашек) напрямую зависит от необходимого количества готовых навесок.

Схема первичной подготовки проб горных пород для проведения различных видов аналитических исследований включает выше перечисленные операции. Различия в этих операциях зависят от конечной цели исследования и характеристики пород.

В результате пробоподготовки геологической пробы должны быть получены: 

• дубликат геологической пробы (крупность материала и масса устанавливаются геологическим подразделением), который хранится в соответствии с положением, действующим в организации, проводящей работы;

• аналитическая проба (крупность материала определяется требованиями планируемого к использованию метода анализа, масса должна составлять не менее 10-кратного значения минимальной представительной навески, определенной методикой анализа).

НПК «Механобр-техника» предлагает заказчикам специально разработанные комплексы оборудования для пробоподготовки. При формировании комплексов специалисты компании учли все необходимые требования к технологиям обработки материалов. Каждый из комплексов может быть оптимизирован под индивидуальные требования заказчика, исходя из конкретных технологических задач.