一种制备硫化矿尘样品的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备硫化矿尘样品的方法，包括以下步骤：在出矿巷道内的矿堆中挑选直径为5cm～15cm的硫化矿石，将硫化矿石依次进行含硫量测试、蜡封、标注信息后放入矿岩箱内保存；将矿岩箱内的硫化矿石置于厌氧手套箱中，在厌氧手套箱中将硫化矿石表面的蜡和杂质刮除后进行破碎、包裹，得到包裹后的粗颗粒样品；将包裹后的粗颗粒样品放入充氮烘箱内并取出薄膜后进行干燥、包裹，得到薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品；将薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品放入通入氮气的陶瓷球磨机内并取出薄膜后进行研磨，得到硫化矿尘样品；将硫化矿尘样品在氮气手套箱中进行真空装袋后放入粉尘箱中保存。本发明专利技术能够降低矿尘被氧化的程度。本发明专利技术能够降低矿尘被氧化的程度。本发明专利技术能够降低矿尘被氧化的程度。

【技术实现步骤摘要】
一种制备硫化矿尘样品的方法


[0001]本专利技术属于矿尘样品制备
，具体涉及一种制备硫化矿尘样品的方法。

技术介绍

[0002]金属硫化矿尘爆炸是高硫金属矿山主要的安全事故之一，对该类矿山的安全高效开采形成了障碍，其防治费用也在经济上给企业造成了较大的压力。然而硫化矿尘爆炸的反应过程、机理方面的研究尚未完全解决。
[0003]专著“饶运章.硫化矿尘爆炸机理研究及防治技术[M].长沙:中南大学出版社,2012.”提出，影响矿尘云爆炸下限浓度的最显著因素是含硫量，浓度次之，粒度最小；影响矿尘云爆炸的最显著因素是含硫量，浓度次之，粒度最小。影响矿石堆、矿尘层、矿尘云自燃着火的最显著因素是含硫量，升温梯度(矿井环境温度)影响次之，块度影响最小。由此可见含硫量是影响硫化矿尘爆炸性质的重要影响因素。经试验研究，硫化矿中是否含有磁黄铁矿及其含量不同，硫化矿尘云爆炸性截然不同(爆炸或不爆)，而磁黄铁矿在我国金属硫化矿床中普遍存在，为此需进行延深研究。为研究某高硫矿山硫化矿尘爆炸机理，需通过在矿山采矿石样、实验室制备矿尘样品，然后在20L球形爆炸研究装置、G
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G炉(Godbert
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Greenwald炉)、1.2L哈特曼管(1.2L Harttman)等国标推荐的设备中进行研究。然而硫化矿尘样品在制备的过程中极易氧化变质或聚团，文献“李孜军,姜文娟,陈天丰.硫铁化物氧化自燃的动力学分析[J].中国安全生产科学技术,2018,14(01):24
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29.”提出的常规制尘方法为“破碎
→
研磨
→
烘干
→
装袋”，其中破碎、研磨流程在空气中进行，由于矿尘粒径越小、氧化越快越充分的性质，这种常规制备方法将导致样品含硫量降低，而矿尘的含硫量是其爆炸性质的重要影响参数之一，在此基础上进行的硫化矿尘爆炸研究存在较大的偏差，无法准确揭示硫化矿尘爆炸机理。因此，急缺一种能够预防硫化矿尘氧化的制备方法，尽可能避免或降低硫化矿尘样品在制备过程中的氧化。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种制备硫化矿尘样品的方法，本专利技术能够降低矿尘被氧化的程度。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种制备硫化矿尘样品的方法，所述方法包括以下步骤：
[0007](1)在出矿巷道内的矿堆中挑选直径为5cm～15cm的硫化矿石，将硫化矿石依次进行含硫量测试、蜡封、标注信息后放入矿岩箱内保存；
[0008](2)将矿岩箱内的硫化矿石置于厌氧手套箱中，在厌氧手套箱中将硫化矿石表面的蜡和杂质刮除后进行破碎，得到粗颗粒样品；将粗颗粒样品用薄膜进行包裹，得到包裹后的粗颗粒样品；
[0009](3)将包裹后的粗颗粒样品放入充氮烘箱内并取出薄膜后进行干燥，得到干燥后的粗颗粒样品；将干燥后的粗颗粒样品用薄膜进行包裹，得到薄膜包裹的干燥后的粗颗粒
样品；
[0010](4)将薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品放入通入氮气的陶瓷球磨机内并取出薄膜后进行研磨，得到硫化矿尘样品；
[0011](5)将硫化矿尘样品在氮气手套箱中进行真空装袋后放入粉尘箱中保存。
[0012]进一步地，步骤(1)中将硫化矿石采用便携式矿用元素分析仪进行含硫量测试；将硫化矿石进行标注信息的标注内容包括采场编号、取样时间、样品含硫量。
[0013]进一步地，步骤(2)中将矿岩箱内的硫化矿石置于实验室厌氧不锈钢氮气手套箱中，在实验室厌氧不锈钢氮气手套箱中将硫化矿石表面的蜡和杂质刮除后用铁锤进行敲击破碎，得到最大粒径小于25mm的粗颗粒样品。
[0014]进一步地，步骤(3)中将包裹后的粗颗粒样品放入充氮烘箱内并取出薄膜后进行干燥的工艺条件为：干燥温度为40℃～60℃、干燥时间为24h～36h。
[0015]进一步地，步骤(4)中将薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品先进行粗磨，得到细颗粒样品；粗磨完成后，细颗粒样品自动进入通入氮气的陶瓷球磨机内的下一仓内通过球磨介质进行细磨，得到硫化矿尘样品；将硫化矿尘样品排出至干净的收纳袋中并将收纳袋封口。
[0016]进一步地，步骤(5)将收纳袋中的硫化矿尘样品放入氮气手套箱中，再倒入真空压缩袋中，用气泵将真空压缩袋抽至真空，拔出气泵后将真空压缩袋封口，将封口后的真空压缩袋从氮气手套箱中取出后放入粉尘箱中保存。
[0017]进一步地，步骤(4)中将薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品先进行粗磨的转速为28r/min～38r/min；粗磨完成后，细颗粒样品自动进入通入氮气的陶瓷球磨机内的下一仓内通过球磨介质进行细磨的转速为28r/min～38r/min。
[0018]进一步地，所述细颗粒样品的最大粒径小于0.4mm，步骤(4)中硫化矿尘样品的最大粒径小于0.090mm。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：“破碎
→
研磨
→
烘干
→
装袋”的常规制尘方法均在空气中进行，制备的硫化矿尘发生氧化，导致含硫量降低，造成试验结果准确度不高。本专利技术通过在矿山取样
→
氮气氛围制备粗颗粒样品和烘干
→
氮气氛围制备细颗粒样品
→
真空装袋等技术手段，本专利技术方法在制尘环节中能够实现全程在无氧环境下进行，从而实现在硫化矿尘样品制备阶段避免或最大限度降低其发生氧化的程度，保证样品含硫量和硫化矿物几乎不发生变化，从而减小含硫量的降低对矿尘爆炸试验的影响，提高硫化矿尘爆炸研究的准确程度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的工艺流程示意图。
具体实施方式
[0021]参见图1，本专利技术的一种制备硫化矿尘样品的方法，包括以下步骤：
[0022](1)在出矿巷道内的矿堆中，挑选矿堆里层完整性好、直径为5cm～15cm的硫化矿石，将硫化矿石依次进行含硫量测试、蜡封、标注信息后放入矿岩箱内保存；将硫化矿石采用便携式矿用元素分析仪进行含硫量测试；将硫化矿石进行标注信息的标注内容包括采场编号、取样时间、样品含硫量。
[0023](2)将矿岩箱内的硫化矿石置于厌氧手套箱中，在厌氧手套箱中将硫化矿石表面的蜡和杂质刮除后进行破碎，得到粗颗粒样品；将粗颗粒样品用薄膜进行包裹，得到包裹后的粗颗粒样品；优选的，将矿岩箱内的硫化矿石置于实验室厌氧不锈钢氮气手套箱中，在实验室厌氧不锈钢氮气手套箱中用小刀将硫化矿石表面的蜡和杂质刮除后用铁锤进行敲击破碎，得到最大粒径小于25mm的粗颗粒样品。
[0024](3)将包裹后的粗颗粒样品放入充氮烘箱内并取出薄膜后进行干燥，得到干燥后的粗颗粒样品；将干燥后的粗颗粒样品用薄膜进行包裹，得到薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品；将包裹后的粗颗粒样品放入充氮烘箱内并取出薄膜后进行干燥的工艺条件为：干燥温度为40℃～60℃、干燥时间为24h～36h。
[0025](4)将薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备硫化矿尘样品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在出矿巷道内的矿堆中挑选直径为5cm～15cm的硫化矿石，将硫化矿石依次进行含硫量测试、蜡封、标注信息后放入矿岩箱内保存；(2)将矿岩箱内的硫化矿石置于厌氧手套箱中，在厌氧手套箱中将硫化矿石表面的蜡和杂质刮除后进行破碎，得到粗颗粒样品；将粗颗粒样品用薄膜进行包裹，得到包裹后的粗颗粒样品；(3)将包裹后的粗颗粒样品放入充氮烘箱内并取出薄膜后进行干燥，得到干燥后的粗颗粒样品；将干燥后的粗颗粒样品用薄膜进行包裹，得到薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品；(4)将薄膜包裹的干燥后的粗颗粒样品放入通入氮气的陶瓷球磨机内并取出薄膜后进行研磨，得到硫化矿尘样品；(5)将硫化矿尘样品在氮气手套箱中进行真空装袋后放入粉尘箱中保存。2.根据权利要求1所述的制备硫化矿尘样品的方法，其特征在于，步骤(1)中将硫化矿石采用便携式矿用元素分析仪进行含硫量测试；将硫化矿石进行标注信息的标注内容包括采场编号、取样时间、样品含硫量。3.根据权利要求1所述的制备硫化矿尘样品的方法，其特征在于，步骤(2)中将矿岩箱内的硫化矿石置于实验室厌氧不锈钢氮气手套箱中，在实验室厌氧不锈钢氮气手套箱中将硫化矿石表面的蜡和杂质刮除后用铁锤进行敲击破碎，得到最大粒径小于25mm的粗颗粒样品。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶运章，张吉勇，许威，王丹，吴红，向彩榕，田长顺，黄涛，苏港，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：