Цена ошибки опробования

С.Л. Юшакова — ЗАО «ВВС-Инжиниринг»
Дэррил Стивенс — Австралия

Во время пробоподготовки и отбора пробы возникает целый ряд ошибок и погрешностей, которые в результате приводят к значительной суммарной ошибке.

Рис. 1. Типичный пробоотборник поперек конвейера. Дешево в эксплуатации, но бесполезно для планирования.

Опробование самосвалов:

• не существует правильного способа опробования самосвала или ж/д вагона;
• результат всегда будет ошибочный;
• в этом случае не существует схемы опробования, при которой каждая частица имеет шанс быть опробованной;
• вопрос опробования должен рассматриваться ДО загрузки самосвала.

Рис. 2. Отбор пробы хвостов. Проба собирается в ведро и вся выливается мимо! Ошибка.

Ошибки контроля содержания:

• существует множество ошибок, которые могут привести к неправильному опробованию для контроля содержания в карьере;
• завышенная оценка результатов бурения;
• заниженная оценка может привести к уменьшению срока эксплуатации рудника или к принятию решения вообще его не разрабатывать;
• на многих месторождениях была начата разработка и затем обнаружено, что запасы были переоценены;
• многие месторождения вообще не попали под разработку из за плохого опробования.

Рис. 3. Формирование конусов. Желательно организовать пробоотбор с конвейера на пересыпе.

Сравнение пробоотборников поперек конвейера с пробоотборниками на пересыпе.
Пробоотборники поперек конвейера (рис. 1.).

Плюсы:

• ниже затраты на установку;
• ниже затраты на инфраструктуру;
• не требуется точек передачи;
• обычно отбирается проба меньшего размера, поэтому требуется меньший объем опробования второго порядка.

Рис. 4. Ковш пробоотборника. В нем видны щели, проба просыпается в них, края не острые.

 Минусы:

• пробы ошибочны, если пробоотборник не выдерживает контакт с полотном конвейера. Всегда проблема;
• материал, попадающий в ковш, имеет небольшую погрешность, а отброшенный материал дает большую ошибку.

Пробоотборники на пересыпе.

Рис. 5. 

Плюсы:

• все частицы одинаково опробуются;
• простое техобслуживание. Не оказывают влияния на полотно конвейера; нет потери пробы;
• правильное опробование в соответствии с теорией опробования; полученные данные являются важными для осуществления контроля.

Минусы:

• требуются точки передачи;
• требуется инфраструктура;
• может потребоваться модификация спускных желобов;
• может потребоваться опробование второго порядка.

Теория опробования — на что обращать внимание при выборе оборудования по опробованию:

• представительное опробование на горно-обогатительном комбинате — единственный точный способ определения эффективности и качества его работы;
  
• без полного знания о питании, продукте и хвостах производства невозможно полностью оценить эффективность работы предприятия и оптимизировать схему технологического процесса;
• каким образом можно измерить изменение в 1% в процессах на заводе без точных пробоотборников? Однако, без опробования невозможно проводить мониторинг никаких изменений эффективности производственного процесса. 

Рис. 6. 

Оплата за товар:

• окончательный продукт производства (руда или флотационный концентрат) оплачивается по содержанию при отгрузке, часто без взыскания штрафа за контаминацию (например, тальк в никелевом концентрате) или премий за дополнительный металл (например, золото в медном концентрате).

Основные правила:

• основным правилом опробования является то, что все частицы руды, концентрата, шлама или другого материала должны иметь равный шанс быть отобранными и стать частью финального образца;
• «отсекатель», который вырезает только часть потока материала или не отбирает полную пробу из потока, не подходит для того, чтобы сформировать объединенную пробу за смену работы (учетный образец);
• такие системы «отсекателей» могут использоваться для анализирования тренда, когда они соединены с анализаторами на линии, но никогда не должны использоваться для учета.

Пробоотборник с ленты

Данный тип пробоотборника не может всю пробу сбить с ленты, внизу на ленте проба не отбирается, также пробу выбрасывает с ленты, это вносит погрешность в отбор пробы (рис. 4.).

Обычные ошибки опробования при пробоподготовке в лаборатории:

• начальная масса пробы слишком мала. Особенно для золота;
• деление при слишком большом размере частиц.

Неправильный выбор и использование делителей:

• неправильная загрузка желобчатых делителей. Зависит от оператора (рис. 5.);
• для минимизации ошибок лучше выбирать Вращающиеся Делители Образца (RSD) (рис. 6.).

Повышение точности    ⇓		Стандартное отклонение
	1. Метод конуса и квартования	6,81%
	2. Отбор проб ковшом	5,14%
	3. Сортировочный стол	2,09%
	4 .Желобчатый делитель	1,01%
	5. Вращающийся делитель	0,13%

Лабораторное опробование (таблица)

Истирание:

• дисковые мельницы и поточные мельницы могут создавать ошибку, если тестируемый минерал находится в мягком или твердом материале;
• предпочитаемое быстрое истирание мягкого материала может создавать ошибку, если этот материал опробуется автоматически. Недостаточное время для сбора правильного количества проб;
• пробы должны быть собраны и разделены во Вращающемся Делителе (RSD).

К чему может привести некачественное опробование:

• геологоразведочные работы и оценка запасов;
• величина дохода от ресурсов может уменьшиться на каждой стадии производственного процесса, так как могут проявиться скрытые затраты, полученные из-за необъективности некачественного опробования;
• финансовые потери в результате некачественного опробования могут составлять 5–10% от полного дохода, что может привести в сумме к миллиардам долларов за время эксплуатации рудника (Pittard 2009);
• при анализе карьерных разработок медных месторождений в Чили (Carrasco 2008) было определено, что 10,7 миллионов тонн вскрышных пород с содержанием меди 0,35% было отправлено на металлургический завод, а 9,2 миллиона тонн руды с содержанием меди 0,49% — на отвалы, что привело к суммарным потерям $156 миллионов за 10 лет работы рудника. Просто из-за неаккуратного опробования.

Потенциальные убытки:

• самый большой потенциальный убыток может случиться на ранних стадиях во время геологоразведочных работ и контроля содержания продукции предприятия;
• невозможно компенсировать неаккуратно отобранный, необъективный образец никаким урегулированием и вниманием к деталям и невозможно определить неправильный образец — они все выглядят одинаково.

Недооценка запасов:

• серьезная девальвация может произойти во время оценочных работ, если недооценено содержание в крупных блоках с высоким содержанием полезного компонента;

- недооценка 0,5 % содержания в одном блоке, который может быть использован для улучшения содержания в пяти других блоках с низким содержанием, может привести к тому, что этот материал не будет учтен из-за некачественного опробования. (Minnie, 2010);
- это означает не только, что доход от первого блока потерян, но и то, что остальные блоки с низким содержанием не отрабатываются, так как содержание в них слишком низкое;

• такая недооценка запасов может потенциально привести к экономической самоликвидации больших порций запасов.

Расширение минеральных проектов:

• потери могут произойти в случае расширения горных работ для соответствия увеличенной мощности металлургического производства, что влечет за собой общее уменьшение производительности и увеличение затрат. Экономические преимущества, связанные с новыми технологиями, обычно означают, что может быть переработан более крупный тоннаж материала с низкими содержаниями;
• однако это также означает, что понижаются бортовые содержания и при этом также уменьшаются средние содержания в руде, направляемой на переработку. При отработке больших объемов материала с низкими содержаниями, исключительно важными становятся аккуратность и точность аналитических методов определения того, что есть руда (выше бортового содержания) и пустые породы (ниже бортового содержания);
• в действительности, при низких содержаниях вероятность ошибки значительно повышается.

Пример — железная руда:

• организация приемки материала в портах разгрузки зависит от местоположения порта — страны третьего мира или развитые страны. Корея, например, просто принимает результаты анализа порта загрузки и оплачивает материал на этой основе;
• в местах, где установлено современное оборудование по опробованию и портовое оборудование соответствует стандартам, небольшая вероятность получения значительного расхождения между результатами опробования продавца и покупателя. Во многих случаях в Австралии принимаются результаты опробования поставщика;
• в тех случаях, когда существует несогласие между результатами поставщика и покупателя при поставках руды в развивающиеся страны, обычно покупатель побеждает. Когда существует несогласие, возможен результат по договоренности или может рассматриваться среднее разностей и оплата проводится по скорректированным содержаниям железной руды.
• в конечном итоге по какой цене устанавливается договоренность зависит от многих факторов. Это зависит от порта доставки, от покупателя и от возможности договориться о взаимовыгодном соглашении;
• штрафы за не отвечающий спецификации продукт зависят от ряда причин, включая процентные содержания Fe, SiO₂, Al₂O₃, Ca, P, S и K. Фосфор имеет значительное влияние на расход энергии, а слишком высокое содержание калия приводит к повреждению футеровки печей;
• например, стандартное расхождение содержания железа в поставленном кусковом материал с содержанием 64% Fe при 25 мм размера частиц составляет около 0,25 % Fe. Наличная цена железной руды для 64 % Fe $137,4 за тонну, что составит $27,47 миллионов за 200000 тонн руды.
• если полный приемлемый размах варьирования до начала выплаты штрафов составляет 1%, то размер прибыли, которую можно потерять, составляет $600 000;
• пятьдесят поставок в год могут привести к потере $30,8 миллионов.

---

ЗАО «ВВС Инжиниринг»
Tel.+7-343-379-76-96
vvs@engineering.ru
www.vvs-engineering.ru

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (14)/декабрь 2011 г.