本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种柱浸试验矿石样品的制备方法。
背景技术：
柱浸试验是研究采用堆浸法处理某种矿产资源的可行性，确定其工艺条件和工艺参数的重要室内试验方法。该方法是首先将矿石破碎至一定粒度，然后装入竖向固定的柱子中，采用化学或生物浸出剂从柱顶对矿石进行喷淋，以模拟预测矿石现场堆浸过程中浸出液的ph、eh、金属浸出率随时间的变化，同时考察矿堆的渗透性、统计浸出试剂消耗的情况等。
进行室内柱浸试验时，往往同时装柱数个，开展一批条件对照试验，目的是研究浸出剂浓度、氧化剂用量、矿石粒度、喷淋制度等对目标金属浸出率的影响，因此，各个柱子之间矿样的粒度分布及金属品位的均匀程度，成为决定柱浸试验成功与否的重要因素。
在目前柱浸试验矿样的制备过程中，常采用的方法主要有堆锥四分法、二分器缩分法、棋盘式缩分法、割环法等，每种方法均有其优缺点及适应性。其中，堆锥四分法由于其操作简单，易于掌握，对矿样的适应性大，对工具的要求低而被广泛采用。该法是先将混匀的矿样堆成锥型，然后用薄板插入矿堆到一定深度后，旋转薄板将矿堆展平成圆盘状，再通过中心点划十字线，将其分成四个扇形部分，取其对角部分合并成一份矿样。如果矿量过大，可按照此法再进行缩分，直到缩分到所需要的矿量为止。
但是，堆锥四分法存有明显的不足，一是不可避免有矿石粒度离析现象，操作不当更会生产较大误差；二是在实际操作过程中人为因素较大，只有严格按标准操作才能符合制样要求；三是往往很难通过缩分直接得到所需要的矿石量，存在人为舍去或者添加矿石的情况。
因此，采用堆锥四分法制备的柱浸试验矿样，存在粒度分布及金属品位不均匀的情况，尤其是在矿石粒度级差大、金属品位在各个粒级间分布不均匀的情况下更容易产生较大误差。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供针对上述柱浸矿样制备方法存在的不足，提供一种特别适用于矿石粒度级差大、金属在各粒级间分布不均匀条件下矿石柱浸试验样的制备方法。
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
一种柱浸试验矿石样品的制备方法，包括如下步骤：
(1)矿石粗碎：
当原矿样粒度大于50mm时，首先粗碎至粒度小于50mm；
(2)矿石中碎：
将步骤(1)后的矿石进一步破碎至粒度小于25～20mm；
(3)矿石细碎：
将步骤(2)后的矿石细碎至粒度小于20～1mm；
(4)混矿：
采用堆锥混匀法，对步骤(3)所得矿石进行混匀，堆锥次数为3～5次；
(5)筛分：
将步骤(4)所得矿石按照一定粒级间隔范围进行筛分，测量各粒级范围相应重量后进行重量百分比的计算；
(6)配矿：
针对柱浸试验设计需要的矿石重量，根据步骤(5)所得各个粒级范围的占比按比例进行配矿，各粒级范围所需矿量＝设计矿石重量×该粒级范围所占百分比。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，步骤(4)混矿中，堆锥次数为4次。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，步骤(5)筛分中，将矿石按照一定粒级间隔范围进行筛分时，粒度大于2mm部分粒级间隔为1～3mm，粒度小于2mm部分粒级间隔为0.2～1mm。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，完成步骤(1)～(6)后，根据具体试验的设计，将步骤(6)所得矿样拌入设定量的水、氧化剂、浸出剂，充分混匀后装柱，开始柱浸试验。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，步骤(4)混矿中，堆锥次数为4次；
步骤(5)筛分中，将矿石按照一定粒级间隔范围进行筛分时，粒度大于2mm部分粒级间隔为1～3mm，粒度小于2mm部分粒级间隔为0.2～1mm；
完成步骤(1)～(6)后，根据具体试验的设计，将步骤(6)所得矿样拌入设定量的水、氧化剂、浸出剂，充分混匀后装柱，开始柱浸试验。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，步骤(2)矿石中碎中，将步骤(1)后的矿石进一步破碎至粒度小于20mm；
步骤(3)矿石细碎中，将步骤(2)后的矿石细碎至粒度小于8mm。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，步骤(5)筛分中，将矿石按照一定粒级间隔范围进行筛分时，具体粒级间隔范围如下：
①-8～+6mm；②-6～+4mm；③-4～+2mm；④-2～+1mm；⑤-1～+0.495mm；⑥-0.495mm。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，原矿样粒度小于20mm，直接进行步骤(3)矿石细碎，将矿石细碎至粒度小于5mm。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，步骤(5)筛分中，将矿石按照一定粒级间隔范围进行筛分时，具体粒级间隔范围如下：
①-5～+3.2mm；②-3.2～+2mm；③-2～+0.9mm；④-0.9～+0.15mm；⑤-0.15。
进一步的，如上所述的一种柱浸试验矿石样品的制备方法，原矿样粒度小于20mm，直接进行步骤(3)矿石细碎，将矿石细碎至粒度小于10mm；
步骤(5)筛分中，将矿石按照一定粒级间隔范围进行筛分时，具体粒级间隔范围如下：
①-10～+8mm；②-8～+5mm；③-5～+2mm；④-2～+0.9mm；⑤-0.9～+0.246mm；⑥-0.246mm。
本发明技术方案的有益效果在于：采用本发明的方法进行柱浸试验矿样的制备，可以有效地避免常用堆锥四分法带来的粒度离析、人为因素的影响，在矿石粒度级差大、金属品位在各粒度间分布不均的情况下，更能获得有代表性的柱浸试验矿样。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
本发明一种柱浸试验矿石样品的制备方法，包括如下步骤：
(1)矿石粗碎：
当原矿样粒度大于50mm时，首先粗碎至粒度小于50mm；
(2)矿石中碎：
将步骤(1)后的矿石进一步破碎至粒度小于25～20mm；
(3)矿石细碎：
将步骤(2)后的矿石细碎至粒度小于20～1mm；
(4)混矿：
采用堆锥混匀法，对步骤(3)所得矿石进行混匀，堆锥次数为3～5次；
(5)筛分：
将步骤(4)所得矿石按照一定粒级间隔范围进行筛分，测量各粒级范围相应重量后进行重量百分比的计算；
(6)配矿：
针对柱浸试验设计需要的矿石重量，根据步骤(5)所得各个粒级范围的占比按比例进行配矿，各粒级范围所需矿量＝设计矿石重量×该粒级范围所占百分比。
实施例1
通过钻孔施工取得某铀矿石钻孔矿样数量若干，总重102kg，钻孔样直径50mm，长度200～800mm，现针对该铀矿石样进行柱浸试验，试验设计要求：装柱3个、矿石粒度均为-8mm、单柱矿石量5kg。
采用本方法进行上述铀矿柱浸试验样品的制备，该方法包括如下步骤：
(1)矿石粗碎：因钻孔样长度较长，首先粗碎至矿石粒度小于50mm；
(2)矿石中碎：将步骤1所得铀矿石中碎至粒度小于20mm；
(3)矿石细碎：将步骤2所得铀矿石细碎至粒度小于8mm；
(4)混矿：采用堆锥混匀法，对步骤3所得矿石进行混匀，堆锥次数3次；
(5)筛分：将步骤4所得矿石按照表1所列粒度范围进行筛分，测量相应重量后进行各粒级重量百分比的计算；
(6)配矿：柱浸试验设计单柱矿石量5kg，根据步骤5所得各个粒级的占比进行按比例配矿，结果见表1，分别配制矿样3份；
(7)将步骤6所配制的3份矿样，根据具体试验的设计分别拌入一定量的水、氧化剂、浸出剂，充分混匀后装柱，开始柱浸试验。
表1某铀矿粒度筛分及配矿结果
粒度筛分结果表明，该铀矿石粒级大小相差较为悬殊，为了进行对比，采用堆锥四分法再进行上述矿样的制备，并对得到的3份矿样分别按照同样的粒级范围进行了筛分，以检查矿样的均匀性，结果见表2。
表2堆锥四分法制备某铀矿样粒度筛分结果
结果表明，堆锥四分法所得矿样各粒级分布不均，最大误差达到22.45％，而采用本发明的方法可严格控制柱浸试验各柱之间矿石粒度的分布，避免了采用堆锥四分法带来的粒度偏析及铀品位分布不均的情况。
实施例2
从某钼矿山取得低品位钼矿85kg，矿石粒度-20mm，现针对该钼矿石样进行柱浸试验，试验设计要求：装柱4个、矿石粒度均为-5mm、单柱矿石量5kg。采用本方法进行上述钼矿柱浸试验样品的制备，该方法包括如下步骤：
(1)矿石细碎：因所取原矿粒度小于20mm，可直接将矿石细碎至粒度小于5mm；
(2)混矿：采用堆锥混匀法，对步骤1所得矿石进行混匀，堆锥次数3次；
(3)筛分：将步骤2所得矿石按照下表所列粒度范围进行筛分，测量相应重量后进行各粒级重量百分比的计算；
(4)配矿：柱浸试验设计单柱矿石重量5kg，按照步骤3所得各个粒级的占比进行按比例配矿，结果见表3，分别制备矿样4份；
(5)将步骤4所制备的4份矿样，根据试验需要，分别拌入一定量的水、氧化剂、浸出剂，充分混匀后装柱，开始柱浸试验。
表3某钼矿粒度筛分及配矿结果
为了进行对比，采用堆锥四分法再进行上述矿样的制备，并对得到的4份矿样分别按照同样的粒级范围进行了筛分，以检查矿样的均匀性，结果见表4。
表4堆锥四分法制备某钼矿样粒度筛分结果
结果表明，堆锥四分法所得矿样各粒级分布不均，最大误差达到14.36％，而采用本发明的方法可严格控制柱浸试验各柱之间矿石粒度的分布，避免了采用堆锥四分法带来的粒度偏析及钼品位分布不均的情况。
实施例3
从某矿山取得原生低品位铜矿石样128kg，矿石粒度-20mm，现针对该铜矿石样进行细菌柱浸试验，试验设计装柱2个，矿石粒度均为-10mm，单柱矿石量20kg。采用本方法进行上述铜矿柱浸试验样品的制备，该方法包括如下步骤：
(1)矿石破碎：因所取原矿粒度小于20mm，可直接将矿石细碎至粒度小于10mm；
(2)混矿：采用堆锥混匀法，对步骤1所得矿石进行混匀，堆锥次数3次；
(3)筛分：将步骤2所得矿石按照下表所列粒度进行筛分，测量相应重量后进行各粒级重量百分比的计算；
(4)配矿：根据柱浸试验需要的矿石重量，按照步骤3所得各个粒级的占比进行按比例分配，结果见表5，分别制备矿样2份；
(5)将步骤4所制备的2份矿样，分别拌入一定量的水，充分混匀后装柱，开始细菌柱浸试验。
表5某铜矿粒度筛分及配矿结果
粒度筛分结果表明，该铜矿石粒级大小相差较为悬殊，并且分析结果表明铜在细粒级矿部分的富集程度较高。为了进行对比，采用堆锥四分法再进行上述矿样的制备，并对得到的2份矿样分别按照同样的粒级范围进行了筛分，以检查矿样的均匀性，结果见表6。
表6堆锥四分法制备某铜矿样粒度筛分结果
结果表明，堆锥四分法所得矿样各粒级分布不均，最大误差达到15.11％，而采用本发明的方法可严格控制柱浸试验各柱之间矿石粒度的分布，避免了采用堆锥四分法带来的粒度偏析及铜品位分布不均的情况。