今天给各位分享金矿打钻工怎么操作的知识,其中也会对金矿打钻需要培训吗进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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钻石加工技术,有谁知道流程呢?
所谓的钻石加工技术,就是当发现钻石之后,往往必须要通过加工,而且整个的加工过程,不单纯是通过一道工序,要通过整体的设计,然后再进行划线,最终通过切割,打磨等一系列过程,最终才能成为真正的钻石首饰,而且通过这样的一系列的加工,价格也上涨了好多倍。下面内容就具体介绍了钻石加工技术,想了解的朋友,就来一起看看吧。
钻石加工技术流程
不管钻石的大小,首先要进行划线,虽然这只是一种参考,但是由于钻石个头不大,通过精美的设计,这只是一个雏形,然后再进行划线,划线的目的,是为了进一步的处理,所以在划线的时候,必须要清楚的显示出来,保证下一道工序,不会因划线不清楚,造成对钻石损坏,作为操作人员,这一道工序必须要做的精细一点。
其次是劈割,把钻石安放在一个套架上,这样做的目的是为了稳固钻石,以免在进行劈割的时候,出现晃动出现偏差,一般通过这种工序之后,会分成两半,或者是多半,这都要根据这块钻石的大小,以及设计师准备让它变成怎样的首饰而决定多少块。
成型,最后钻石的成型,要根据钻石的外形来进行打磨,由于钻石的硬度比较强,所以会通过钻石来进行钻石的成型,由于在整个成型过程当中,在打磨时钻石的硬度不同,这要靠平时打磨的经验,才能更好的掌握住钻石形态。不管是钻石成为三方体,或者八方体,以及其他的形状,不但和成型手艺人有关,同时也和钻石有关。
最后一道工序就是钻石抛光,在抛光这一方面,必须要用到钻石粉,以及润滑油,这道工序的目的是为了钻石更加有光彩,而且每一个钻石面,都必须要抛光到位,钻石通过多到加工,居然能放射出耀眼光芒,附加值会进一步拉大。
相信了解了本文内容,也对钻石加工技术有了一定的了解,平时在佩戴钻石首饰时,要更好爱护自己所佩戴的钻石首饰,因为钻石首饰的成形,是很多人心血所铸就的一个精品。
简述金矿石加工的注意事项
分类太多了,要仔细看的,根本没有简述这种概念
一、金的可碎性问题
1、破碎方式的影响
金具有金属晶体的特殊性质,与其它矿物的性质完全不同。矿物晶体中主要存在离子键、共价键、金属键、分子键四种基本键能。常带有很多脆弱面和脆弱点。在外力作用下,很容易断裂。但对于仅具有金属键的自然金则不然,挤压力、冲击力、拉力等都难以使金破碎,只能使其成为金箔或细丝。根据试验结果,对于较粗粒的金采用棒磨机进行破碎,金只是在几何形状上发生了变化,在棒的作用下,被磨得细面光滑了,其重量也略为减小,但没有起到粉碎作用。由于棒磨机主要破碎力为介质的冲击,挤压和研磨力,前两种破碎力难以使富有延展性的自然金粉碎,而在研磨力作用下,其表面被磨剥得到少量粉金,但其效率很低。如用盘磨机,经反复三次粉碎和200目筛过筛后,较 粗 粒 的 金 绝 大部分变为-0.074mm的金粒,因此,盘磨机对自然金具有较好的粉碎作用,这主要是由于盘磨机的主要破碎力除了研磨,挤压力外,还有一定的剪切力,在剪切力作用下,对自然金有较好的粉碎效果。根据对难加工金矿的制样试验,通过五种办法的细磨实验,考察各方法对自然金的细磨程度和磨矿效率,试验的结论是自然金延展性强,磨细困难,但是只要找到适当的磨矿条件,包括机械磨擦和矿样组分自磨是能够将它磨碎制成均匀的样品的。在实践中体会到:对粗粒型金矿样磨细,应该是“持久战”,而不是“速决战”,这就是说较长时间的棒磨效果好。
2、矿物组合的影响
石英、黄铁矿不同矿物组合对自然金粉碎效率的影响,从试验结果可以看出,在-200目级别的筛析样品中,金的品位、分布率都随着矿物组合中石英比例的增加而相应提高,说明粉碎过程中不同的矿物组合对自然金的粉碎作用有一定的影响,石英的硬度比黄铁矿高,研磨力强,对自然金的粉碎作用比黄铁矿大。这就说明,在粉碎加工过程中,除机械作用外,还有样品组分自磨,即石英颗粒对自然金的撞击、磨擦、切割,使自然金不断变形、碎裂变细,终于成为均匀性的样品。
3、含细粒金矿石破碎方式对比
对含细粒金的金矿石用棒磨机和盘磨机的粉碎试验表明,两种破碎方式都可以得到不超出允许误差范围的结果。这是由于磨到相同加工粒度的样品,其粒度组成相近,且在-0.074mm的级别中其金分布率也相近。因此,对于含细粒金的金矿石样品,大样经破碎至一定粒度,按选定K值缩分后可直接用盘磨机进行破碎。通过对两个不同地方的易加工金矿样品的加工试验,归纳出如下原则加工流程:即按切乔特公式加工缩分,K=0.4,金矿样品破碎至2mm进行第一次缩分,分取样品全部磨至1mm进行第二次缩分,将分取的1mm样品进行盘磨机细磨,使制备的化验样品达到规定的合格指标(下一章节有祥细介绍)。
4、关于样品过筛的问题
根据试验结果表明,样品经细磨后,如经过筛,会导致金矿样品贫化,对含金品位在30~40g/t之间的样品,筛分后的结果可低于不筛分样品分析结果约2g/t。因此,当试验磨条件时,可以筛分,以便总结细磨程度与磨矿时间的关系,在日常加工生产时样品不应过筛,尤其应该注意,金矿样品加工任何时间都不能抛弃掉筛上物。
5、关于对大颗粒金筛上回收金的问题
含有大粒金(大于0.5mm)的样品,尽管盘磨机对自然金有较好的粉碎效果,但需反复多次方能完成。因此,对于这类含金样品,一般都采用一定筛级筛上收金处理的办法。将所集的筛上金用微量天平称重,用王水溶解后测定其含量,然后与样品中含金量相加,得到最终结果。在实践过程中,这样的流程也存在着一定的不足:(1)增加了工作量;(2)80目过筛也将产生贫化;(3)操作中容易串号;(4)无法送外检。
一、 区别金矿样品加工难易度的问题
1、采取重砂分离的办法
在一个新的矿区开始工作以前,必须首先了解该矿区所采集的样品中自然金的粒度,以判断样品加工的难易度。因此,可在该矿区采集1~2个有代表性的含金重砂样品,经过人工淘洗后,所得金粒用反光显微镜进行粒度测量,并估计全样自然金粒度的百分比,从而有针对性地选择适宜的加工流程和适用的机械设备。
2、用“筛上残金比”的方法
通过实验可以用“筛上残金比”来作为了解金矿物粒度大小和金矿样品加工难易度的标志。
具体方法是:将矿石细磨到200目,筛上残重在0.5~3.5%范围内时,筛上残样重百分比为A,残金占全样含量的百分比为B,B/A即为筛上残金比。当B/A小于1.5时,该样为易加工样品(基本上属于细粒金粒);当B/A大于4.0时,则为难加工的金矿样品(基本上属于粗粒金样);如B/A在1.5~4.0之间,可认为是较难加工的金矿样品(属于中粒度金矿)。
因此,在一个新矿区开始工作以前,可首先取有代表性的样品进行“筛上残金比”的试验,来了解该矿区金矿物粒度大小和加工难易度,从而有针对性地选择适宜的加工流程和适用的机械设备。
三、样品的取样缩分问题
样品加工过程中,样品的取样缩分一般遵照Q=Kd2进行,即样品的最低可靠量应与其最大平均粒度直径的平方成正比。系数K和指数系依矿石粒度和矿物浸染均匀程度而定的常数。K值的大小主要取决于金在矿石中浸染的均匀程度,且在某种程度上尚随矿石粒度的不同而变化。因此,正确的确定K值关连到样品在取样缩分过程中的代表性和合理的加工量。
下面列出的按矿石均匀程度确定K值表,可作为金矿石样品碎样缩分时选用K值的参考。若对具体矿区不适用时,只有通过实验来确定K值。
五、加工流程中的注意事项
1、在一个新矿区开始工作前必须进行试验,选择合适的加工流程。
2、若样品中含有大粒金时(0.5mm金粒占50%以上)应按极不均匀金样处理,K值选用3,并增设80目过筛,筛上收金过程。
3、对于1:20万区域化探水系沉积物样品,建议将原分析样混匀后分取40克,用盘磨机粉碎至-200目,混匀后作为金测定样。
4、在过筛和缩分过程中,任何时间都不允许抛弃去筛上物和损失样品。
5、所使用的各种设备每加工完一个样必须彻底清扫干净,并认真检查在缝隙等有无金粒残留。
6、在日常生产中,可不时检出几个付样,混匀后分取部分样品粉碎至-200目分析金,所得结果与正样结果对照,以检查样品的代表性。
7、样品经盘磨机粉碎至-200目后(粉碎时间:可取几个试验样品在同样条件下细磨后过筛试验确定),必须再进行混匀后送分析。
六、特殊样品的加工
1、黄铁矿和硫铁矿:在破碎时,不能将机器扣得太紧,防止磨盘温度太高,否则,必须使机器冷却后再用,以免硫在温度高时挥发。
2、区域化探样品:一般样品重量为60~100克,可采用行星式无污染玛瑙球磨机进行细碎,粉碎细度一般要求达到160~200目。可针对每一图幅采集样品的具体特性试验决定球磨机转速、磨样时间和球、样比。细碎完毕后不必过筛,尤其不能用金属丝的筛子(以免混入铜及其他金属元素)。在装入试样瓶前必须进行混匀。
3、贵金属样品(分析金、银及铂族元素等):贵金属在矿样中的含量一般都很低,且十分分散。因此,样品K值一般采用0.5~1.0。尤其是金矿样品的加工,由于矿石中自然金有含量低、比重大、延展性好、单矿物含金量高等四个特点,因此,要制备有代表性的均匀度合乎要求的样品是比较困难的。这就需要考虑合理的样品加工流程,选择有效的加工方法和机械设备。根据试验,在现行的各类碎样设备中,盘磨机对自然金具有较好的粉碎作用,因为盘磨机的主要破碎力除了研磨、挤压力外,还有一定的剪切力,这种剪切力对自然金有较好的粉碎效果。如采用棒磨机,只要找到适当的磨矿条件,包括机械磨擦和矿样组分自磨,经过较长时间棒磨后也能破碎成均匀的样品。在大样经破碎至一定粒度,按选定K值缩分后,可直接用盘磨机或棒磨机进行破碎。对于难加工(金粒较粗)的金样,在大样经破碎至一定粒度,按选定K值缩分后,应先用盘磨机粉碎至小于100目后,再用棒磨机进行磨细至小于200目。对于含有大粒金(大于0.5mm)的样品,尽管盘磨机对自然金有较好的粉碎效果,但仍需反复多次粉碎方能得到满意结果。
二、K值的确定
系数K值在每一个单独的情况下都可以经过试验研究确定。在已经勘探的矿床,从最典型的矿石中取全巷或剥层样1000~2000kg,将其粉碎至约10mm大小的颗粒,并缩分成若干个部分样品。通常,在一个试验中,分作8~16个部分样品,然后进一步粉碎,并用不同K值缩分这些部分样品(缩分过程中不能丢弃任何样品),最终制成分析试样。将每组中所得的所有试样都经化学分析确
三、样品的加工
样品的加工,在所有的缩分阶段都应当遵循规定的条件,即:Q=Kd2或Q>Kd2。需要多少个阶段的加工,取决于原始样品的重量、所选择的K值和所具备的碎样设备。在加工过程中,操作人员必须严肃认真,不得任意简化,任何一步都不允许失去样品的代表性。在整个矿样加工过程中,须防止前后玷污现象。碎完一个样品,必须彻底清扫机器和其他工具,确保粉碎质量。每次缩分样品的重量误差不得超过±2%,全过程累计样品损失率不超过5%,过筛时必须使样品全部通过,任何时候都不能丢弃筛上物。
当编制样品加工程序图时,应当争取在最初一个阶段的样品加工时尽可能地进行缩分。样品加工的程序,应根据每一矿床、甚至每一种矿石类型,都要考虑到有用矿物的特性和原始样品颗粒的大小来分别制订。
样品加工前的的准备工作:
1、碎样人员应根据加工任务通知书或送样单仔细核对样品的编号与样品袋(或送样单)编号是否相符。如核对无误,则根据送样单中的要求安排好加工作业计划。如发现不相符,应及时与送样人联系,查明情况,研究解决。
2、碎样人员在加工前,首先检查一下样品,原样中如有木片、纸屑等杂物应拣出。刻槽样、钻孔样要检查有无铁钉、铁屑、钢砂等物混入,如有应使用磁铁吸除(若样品本身含有强磁性矿物时,则不宜采用此法),以免损坏机器。
3、碎样人员在开动机器前应检查一下机器部件是否完好、皮带是否松动、螺丝是否松动、两辊是否平行、油杯或轴承是否缺油等,以保证机器能正常工作。
4、如原样湿度太大,不便加工,则需先将样品摊开风干或晒干或烘箱内烘干。金矿烘干温度为60~80℃。
5、将需加工的样品倒入装样盒内时,必需放入明显的样品号码标记,以免错样或混杂。装样盒应事先清扫干净,倒样时应注意勿使样品跳失。
6、加工前必须将机器及盛样用具、缩分、过筛、称重等工具及周围场地清扫干净,以后每碎一个样品都应清扫一次,不能有样品混杂或玷污的现象发生。
7、作好“碎样工作质量记录”。从样品编号、原始重量开始,每栏都必须按加工中的真实情况认真仔细填写。原始记录不能任意涂改或重新抄写。
8、碎样人员应将样品按顺序号排列保管好,放在干燥的地方,勿使样品受潮或雨淋。
样品的加工程序:
样品加工一般分三个阶段:粗碎、中碎和细碎。每个阶段又包括四个工序:破碎、过筛、混匀和缩分。
你知道金矿是如何开采出来黄金的吗?可以聊一下吗?
全球最大的地下金矿,矿工们每天要从800米深的矿洞中开采出6000吨还有黄金的矿石,每一吨矿石大约能提炼出五克黄金。
第一、首先,他们以特定的方式用深孔钻,钻出摆放炸药的孔,然后用炸药将盐仓炸开,使用装载机将矿石转移到矿车上,再运送至地面上的粘膜工厂。这里的碎矿机将大块的矿石磨成像铺路沙粒一样的小块,再通过碾磨机将其压成细粉。接着在另一台磨矿机内加入氢化物溶液,将矿石细粉磨成泥浆状。随后时将流进大型沉淀池内,较重的物体会沉到池底,将上层的水溢出,排到另一个区域。然后把池底的固体转移到搅拌槽,并灌入氧气,氧气能让矿石中的黄金与氢化物发生化学反应,使黄金溶解并流进附近的水中,再通过这台滚筒过滤机将水和固体分离,接着倒入锌粉,使溶解的黄金析出,形成韩星和黄金的碎屑。
第二、为了将碎屑提炼成金条,工人首先要将多种化学物质混合做助溶剂,其中包括二氧化锰、氟化物、石英粉、硼砂以及硝酸钠。它能把黄金从杂质中分离出来,然后将朱镕基倒进熔炉中,此时熔炉内的温度高达1200摄氏度,通过持续旋转融入,使内部均匀受热。两个半小时后,较重的黄金会沉积到底部,而由杂志构成的熔渣则会浮在表面。
第三、将熔渣道出并取样检验,如果内部还含有黄金,则要回炉重熔,直到没有黄金为止。再重新把黄金加热到1200摄氏度后,将它倒入条状的模具内,四分钟后黄金会彻底固化,然后放进冷水吃一个小时,让金条完全冷却,再将金条从模具中取出,并清除掉表面残留的笼罩。此时荆条的黄金纯度只有80%,还需要将它精炼到99.9%,从而达到国际黄金的标准。
钻石加工工艺流程
钻石加工通常包括设计、劈、锯、车、磨五道工序。
放射型的异形钻除了腰棱的加工工艺和小面的摆布稍微不同之外,其工艺流程整体上接近圆钻。阶梯型的异形钻的腰棱不用车钻机加工,一律靠磨,其工艺流程和使用的器具与圆钻差异很大。可见并不是每一颗钻石从原坯到成品都必须经过设计、劈、锯、车、磨五大工序,但无论何种磨工和琢形的钻石,设计和磨钻这两道工序则是必不可少的。
(一)设计标线
设计标线是钻石加工最基础的一道工序。优秀的钻石设计师,至少应该具备以下一些素质和技能:
1)对钻石的主要特性,尤其像晶形、晶体结构、解理、内应力(异常双折射现象)、包体、硬度各向异性等与加工工艺密切相关的那些特性,必须了如指掌。
2)熟悉钻石加工的整个工艺流程、各道具体工序和本厂工人的技术水平,采取合理的设计选择。
3)熟悉市场行情,能在市场需求、出成率、风险程度、卖价、资金周转速度等诸多关系整体效益的因素之间权衡利弊,找出平衡点,做出最佳方案。
设计人员常备的工具有:电子秤、卡尺量规、10倍放大镜(最好能有台式放大镜)、计算器、钻石灯、钻石原石筛、偏光镜、显微镜、纸包、标线笔和油性墨水等。设计的步骤如下。
1.原石分选
根据原石的大小、颜色、净度、晶形四个方面进行分选。从设计的角度观察原石,主要考虑晶形和净度两个方面的因素。
1)晶形 CSO习惯上把原石的晶形分为六类,即规则晶形(Stones)、变形晶形(Shapes)、劈理晶形(Cleavages)、双晶(Macles)、薄片(Flats)和六面体形(Cubes)等。规则晶形是指晶形完好、没有或几乎没有形变的八面体和十二面体,加工工艺上就叫可锯钻(Sawable);变形晶体指的是沿二次对称轴方向加长、沿三次对称轴方向加长或变扁,即明显变形的完整晶体,加工工艺上叫颗粒钻(Makeable,Wholoestone);劈理晶形指严重残缺的晶体或残片。客观地说,这几类晶形之间的区分并没有严整划一的尺度,在一定程度上要凭经验来判断。
2)净度 如果说晶形主要影响出成率的话,净度则直接影响到成品钻石的价值。从设计的角度看原石,应先搞清内含物的种类、大小、数目、位置、对比度;其次确认通过加工可以去掉的瑕疵;再次,对于去不掉或去不干净的瑕疵要尽可能把它们安置在不显眼、不反射的位置。碰到表面磨砂发毛和有“壳”的原石可在适当的部位磨一磨,行话叫“开窗”,透过这扇“窗户”再去看个究竟。有时瑕疵的深浅不能一目了然,可以借助显微镜测距。办法是在同一放大倍率下,转动聚焦旋钮,找到纵深两点间的实际距离与旋纽转过的刻度之间的对应关系;然后把钻石固定在载物台上,先把焦点聚在晶体表面上,再逐步地把焦距拉伸到内含物上,记下聚焦旋钮转过的刻度,即可推算出内含物距晶体表面的实际距离,以判断能否在加工过程中把它们去掉。
2.设计原则
钻石设计的原则主要有保重原则、求净原则、适销原则和省工原则。
1)保重原则 目的在于提高原石的利用率,既要保证本道工序的原料损耗最少,又要使下一道工序不受影响,所有工序都要最大限度地保留成品钻石的重量,即争取最好的出成率,这就是保重原则。但同时要注意净度和切工,片面保重忽视净度和切工反而往往使其总体价值降低。
2)求净原则 钻石是天然矿物,真正纯净无瑕的极少。设计人员应拿出一个切实可行的方案,将瑕疵在加工过程中去掉。比如把石墨包体设计在贴近锯切面、劈理面的位置,以利于在磨制过程中把它们去掉。确实难以去除,也要将瑕疵设计放在不太显眼、不发生镜像反射的地方,将瑕疵对净度等级的影响降低到最小。保重和求净往往不能同时兼顾,这时设计人员就必须反复权衡,以经济效益为尺度,做出有利的选择。
3)适销原则 钻石设计成什么磨工和琢型,在保重和求净两者之间如何取舍,都必须从本身的客观实际出发,使产品适销对路,加快资金的周转。
4)省工原则 钻石加工历来就有劳动密集型产业之说。从原石到成品,劳动消耗量非同寻常。在保重、求净、适销的大前提下,在选择台面、编排加工工艺的时候,适当兼顾一下省工的原则也不失为提高经济效益的一个方面。比如在一块钻石原石用锯和劈两种加工工艺都可以达到预期效果时,应首先考虑用劈的加工工艺,因为劈钻的工效比锯钻高,这样可以节省工时。钻石的硬度有各向异性的特点,不同的晶面做台面,磨的时候会有难易程度的差异。因此如果几种方案都能取得同样的结果,那么应首先用立方体晶面做台面(四向纹),十二面体晶面(两向纹)次之,不得已才考虑八面体晶面(三向纹)。
本着以上原则,从每一颗原石的具体情形出发,确定对每一颗原石应采用的磨工、琢型。
3.设计标线
1)劈钻标线 劈钻的方向一定要沿解理面方向,即平行于八面体晶面的方向。接触双晶原则上要求从双晶结合缝处下刀。标线时可标出劈开面的一边或两边,开口点用墨团标明,点在晶棱上(见图5-1-18)。
2)锯钻标线 锯钻时有两种选择,一是沿立方体晶面方向锯,二是沿十二面体晶面方向锯(见图5-1-19)。最常用的是沿立方体晶面方向锯,因为沿十二面体晶面锯的出成率往往不理想。锯切面必须与四次对称轴垂直,倾斜度以15°为极限。大于15。基本上锯不开。线标定之后,也用墨团点出开口点。
图5-1-18 劈钻标线
图5-1-19 钻石锯开方向
3)成形钻标线 成形钻不用劈和锯,一颗就做一颗,故又叫颗粒钻。一般只用墨团标出底尖的位置,也有用圆圈中间再加打叉(×)同时标出台面位置的。碰到要“开窗”进行观察的原石,设计人员也是用墨团点出开窗的部位。
4.分包
一般每个包有1粒、3粒、5粒直到10粒不等,视钻石大小而定。分包的原则可以是下述各项中的一项或几项。
1)大小 按大小相等或相近的原则分包。
2)后续工序种类 不属同一个后续工序的石头不能放在一包。
3)形状 按预计的出成率来分包。
4)纹向 按研磨方向(四向纹、三向纹和两向纹)来分包。
5)工艺要求 相同相近的分成一包。
6)荧光特征 荧光色及其强度相同相近的分成一包。
7)净度 净度相近的分成一包。
8)颜色 颜色相近的分成一包。
一般来说,采用的项数越多就越便于监控和管理。而这主要取决于生产的规模和批量的大小。
(二)劈钻
劈钻是一门古老的钻石加工工艺,起源于几个世纪之前的印度。当时流行一种叫尖顶工(Point cut)的钻石磨工,几乎就是八面体原石。当时锯钻工艺尚未问世,印度人采用劈的方法把不规则的原石从四面八方剥“皮”,留下一个规规矩矩的八面体的“核”。而劈下来足够大的石块,还可以做成五花八门的玫瑰工钻,因此劈钻曾经盛极一时。随着放射型圆钻的流行,劈钻工艺丧失了普遍性和通用性,到20世纪70年代利用薄片加工的“锯齿工”出现时又稍微挽回了一些颓势。如今,人们只是在对付晶形极不规则、解理上有严重瑕疵的原石或者接触双晶的时候才用到它。
迄今世上最大的原石、3106ct的库利南钻石和后来的琼克钻石(726ct)的加工,都是先行靠劈钻工艺进行磨制的。此项工序要求劈钻师对钻石的特性,尤其对诸多异常情况要准确判断并谨慎行事。
1.适宜用劈钻工艺的原石
1)接触双晶,尤其是接合面破损或有隙可乘者。
2)解理面上有明显瑕疵者(大的羽裂或者羽裂连带深色后生包体等)。
3)晶形极不规则,不先劈就无从着手者。
4)劈开后的形状同锯钻相比,出成率更高、效益更好者。
5)劈钻后的非主体部分尚有其他利用价值者。
2.劈钻的主要设备
劈钻的主要设备:劈钻工作台,上面有劈钻盒;工作台内缘用木隔板固定一块插劈钻杆的铅砧;劈钻杆一套,规格从直径10mm~40mm,每杆递增5mm;劈钻钢刀一组,大中小俱全;木柄圆锤一个;煤气(丁烷或天然气)喷灯一盏;劈钻胶若干。
3.劈钻的操作程序
1)确定劈开面之后,把钻坯粘牢在劈钻杆头上,开槽的面向上,并使劈线与劈钻杆中轴18°~20°倾角,同时把开槽的钻石刻刀粘牢。
2)左手执钻坯夹杆,右手执刻刀夹杆,用手指钩住钻盒两边的立销,让刻刀在钻坯开槽标线上来回蹭,刻出一条槽。目前这道工序在有的工厂已用激光来完成。
3)选择厚度适宜的劈刀,使其刃口没入刻槽之中。注意:刻刀刃口直钝不宜尖,不能让它接触槽底,让刻刀两侧抵在刻槽两壁上。
4)扶正劈刀,用木柄圆锤轻击刀臂,劈开钻石。
5)用喷灯加热劈钻胶使之软化,取出钻坯,清洗干净,检查工作质量。
一颗钻石可能不止劈一次,可按照上述程序反复操作进行。
(三)锯钻
锯钻的实际运用,可追溯到17世纪。当时锯钻的工具是一根绷紧拉直的细铁丝,抹上钻石微粉,与现今掏空用的木工钢丝锯相似。410ct的“摄政王”钻石,足足用了一年时间才锯开。由此可知其劳动效率非常低。
目前锯钻的方法主要是机械锯钻,最近兴起的还有激光切割。
现代的机械锯钻机一般是十台一组,安装在铸铁机架或实心水泥机座上。通常一个工人可以照看20台锯机。
单台锯机主要零部件有:铸铁机座、心轴、锯石夹嘴、夹臂、重力臂、进给配重球、调节螺杆、橡皮垫块及微型电机。常备的低质易耗品有:磷铜锯片、锯石胶、钻石微粉、石墨轴垫等。
磷铜锯片的直径、厚度可视心轴法兰盘的直径和钻石制品的大小而选定。各国的习惯不尽一致。
钻石设计标好锯切线之后,便可发送到锯钻工序,进行粘钻、装机、开口、锯切、清洗、质检等程序。
1.粘钻
把锯钻胶填进锯钻夹嘴,注意适量,把钻石摁入其中,注意使锯切线与夹嘴唇口平行(或者说是与夹嘴中轴垂直)且伸出唇口一点,清除多余的粘胶,勿使粘胶妨碍锯片的旋进。把粘好的钻石插进蜂窝状夹嘴盒,移入干燥箱干燥后,再仔细检查钻石与夹嘴的相对位置是否改变。
2.装钻
把检查好的钻石夹嘴装入夹臂,使锯片对准锯切线,从正面看呈一条直线,从上朝下看,锯切线必须同锯片正好在同一平面,不允许错位。总之,从锯片上方压在锯片上的钻石必须精确定位,并且必须随时检查锯路正不正,防止锯偏。国外给钻坯定位时有采用X射线法、测角器观测法、平行光管观测法等,但大多数工厂还是采用目测法,靠操作工人的责任感、眼力和经验来确保精确定位。
3.开口
开口用的锯片一般比正式锯钻的锯片厚0.05~0.10mm。开口深度以1~1.5mm为宜。
开口位置的选定和开口的质量直接关系到整个锯钻工序的质量和成败。所谓开口位置的选定,实质上就是如何处置钻石各种内含物和结构特征的问题。
如果原石有一条蚀沟,那么就从离蚀沟最近的那个晶顶开口;如果两个相邻的晶顶附近各有一条蚀沟,则从靠近深蚀沟的晶顶开口;如果两条蚀沟分别靠近相对的两个晶顶,则从靠近深蚀沟的晶顶开口;蚀沟在晶棱中段者可从它连接的两个晶顶中任意选定一个开口。
有一个负晶顶的原石就从负晶顶开口;如果有几个负晶顶就从发育最充分、最深的那个开口。
开口时勿使锯片通过玫瑰花瓣形的石墨包体。含橄榄石包体的钻石应从包体长度方向一致的地方开口。
有裂纹的原石应从裂纹最多或裂纹发育最深的那个晶顶开口。
4.锯钻
口子开好之后,更换薄1~2号的锯片正式开始锯钻。锯片直径的选择,以伸距稍大于钻石直径为准,伸距太长锯片受压弯曲,锯切面将呈凹凸状;伸距太短则锯不开。锯片最佳转速为2800r/min。锯钻的工效主要取决于钻石微粉的粒度、浓度及施压的大小。为此,在整个锯钻过程中,每间隔2~3min就得用小滚轮把用橄榄油调和的钻粉往锯片上抹。同时旋出调节螺杆,尽可能保证钻坯对锯片的施压为最大。但到锯钻接近尾声时,必须适当减少施压,避免钻石在锯开之前就崩开而留下未锯完的墩子,影响锯钻质量和后续工序的出成率。
锯钻和单人单班工效因石头大小和锯片厚度不同而不同。
5.清洗
锯钻清洗一般用洗发香波兑水摇洗,再用清水冲洗、干燥。
6.质检
其实锯钻的检验在清洗之前就应该进行一次,目的主要是检查锯路是否遵从了设计标线。清洗以后,主要是检查锯切面的质量。以下几种情形为不合格:
1)深锯齿痕 若不太深、对后续工序的出成率影响不大,可勉强通过(图5-1-20(a)。
2)锯切面凸凹不平 主要是锯片伸距太大,被钻石压弯而又未及时纠正所致(图5-1-24(b))。
3)锯切面倾斜 因锯片走偏而未及时纠正所致,但设计斜锯者除外(图5-1-20(c)。
4)锯切面梯坎 一般是一刀切不开、迎面又锯时锯路对不准造成的,梯坎越高情况越糟,因为磨台面的损耗越大(图5-1-20(d)。
5)墩子 是锯钻进程接近尾声时未及时减少锯片施压钻石崩裂造成的,弄不好锯掉的一半还会“飞”掉(图5-1-20(e)。
图5-1-20 质检的各种情况
(a)深锯齿痕;(b)凹锯面和凸锯面;(c)斜锯面;(d)锯面有梯坎;(e)墩子
(四)车钻
车钻的工作对象是钻石腰棱,目的是赋予它以未来成品钻琢型的优美曲线(圆形、双弧形、弯弓形等)。阶梯型的磨工腰棱呈直线,一部分混合型的磨工(如拜丽恩磨工等)的腰棱也是直线,打磨它们的时候用不着车钻这道工序。
1.车钻的设备
最早打磨腰棱全靠手工,如今电动车钻机已经非常普遍。在此简单介绍几种最新的加工设备。
1)全自动车钻机 这种机器除了装石之外,其余的事都由车钻机完成。与通常的车钻机不同的是:双头车钻机两根心轴的转向完全相反,两颗钻石同样既为工具(车刀),又为工件(被加工件)。两颗钻石互相刮擦的情况由摄像头放大再现在观监屏幕上,便于操作工掌握进度。
2)激光车钻设备 其原理同激光打孔、激光切割相似。激光加工造成的表面微裂和较高的成本费用,是其不足之处。
3)车钻机 这种机器在国内普遍使用,有单头和双头两种:单头机用胶粘在制品(工件)上,双头机则靠左边的夹嘴和右边的顶针配合来夹持钻石。
以双头机为例介绍一下车钻机的结构:一个整体浇铸的机座,左边装有制动轮和浮游卡盘,右边是顶针座和弹力顶针,中间是车刀架和残渣收集盒,有的还配备有吸尘器。安装在机台底下的电动机通过分配轴和两条同步皮带带动双轴同步旋转。
与车钻机配套使用的主要工具是车钻棒。主要辅助工具有各种规格的车钻夹嘴,一个木榔头,若干作为车刀用的有棱有角的钻坯或人造聚晶颗粒。像牙医工具那样靠转轴驱动的旋转车钻棒被越来越多地采用。除了工效提高以外,它加工出来的腰棱质量也好。
2.车钻的步骤
1)仔细观察钻坯 主要看尖正不正、高度够不够,有无瑕疵和瑕疵的确切方位,以决定部分或全部去掉的方案,决定是粘还是夹。
2)固定钻坯 办法有两种,一种是粘,一种是夹(见图5-1-21)。
图5-1-21 固定钻坯的两种方法
两种办法各有优缺点。夹的优点是操作简便,工效较高,更适宜正尖、无瑕的坯料;而粘的方法多了一道粘的工序,比较费事,但适用于几乎所有的坯料,尤其是夹有所不能的歪尖、无尖、有裂、有瑕的坯料,其车裂钻坯的概率较小,安全系数较大。
粘:先加热铜头,抹上专用粘胶剂,把钻坯轻轻地摁在粘胶剂上,粘牢,再加热30分钟左右,使粘胶剂硬化,复查钻坯是否移位。加工好之后再加热使钻坯与粘胶剂分离。
夹:选择夹嘴,使其承窝与底尖相配,把它安装在车钻机前顶底座上,左手执钻石,底尖向左,右手扳动后顶针座顶住钻石台面。注意顶压的力度:太小夹不住钻石,太大会把钻石夹坏。
固定钻石车刀的办法也是粘和夹两种。已锯钻(Sawn)、圆粒金刚石(Boart)或人工聚晶颗粒都可以充当车刀。
3)钻坯定中 即令钻坯的转动轴与可能获得最大直径的成品钻的中轴重合。定中精确与否,在很大程度上就决定了车钻工序的最终结果:出成率、该去的瑕疵是否已经去掉或下道工序有无把握去掉。
4)粗车 粗车的目标是将钻坯突出的部分(如晶顶等)打磨掉。注意进刀量不宜太大太猛,并要反复多次补充定中。
5)精车 预期目的是使在制品的直径圆度和腰箍预留高度均达到工艺要求。
6)光边 对腰棱进行最后修葺。有三条途径可供选择:
第一种途径是仍旧在车钻机进行,把车刀换成已锯钻的锋刃,轻触在制品。这样加工的腰棱较粗糙,表面呈灰白色,鉴定证书上注明为“打磨腰棱”(Bruted girdle)。
第二种途径是采用专用的光边机。这种机器比车钻机小巧,原理相近,只是做工具用的已不是手执的车刀,而是一个在一定振幅内前后振摆的高速旋转的钻石微粉抛光轮。按照烧结在轮边上的钻石微粉的目数,它有很细、细、中等和粗之分。光边机加工的腰棱鉴定证书上注明为“抛光腰棱”(Polished girdle)。它们表面光亮而且透明,几何形状规整。
第三条途径是在磨钻机上进行。对中、小钻而言,这必须是在成品完成以后,腰棱上发现有缺口、过大的原晶面等严重影响正圆度的问题才采用的补救办法。只有大钻和巨钻,才会有意识地把腰棱修饰成一连串的小面。在鉴定证书上,这样处理过的腰棱注明“小面腰棱”(Faceted girdle)。
以上三种光边的办法仅适用于圆钻,均不适用于阶梯型磨工。对于腰棱呈曲线的异形钻,如心形、马眼、梨形、椭圆之类,只考虑有“打磨腰棱”和“小面腰棱”两种可能,暂时还没有一种安装钻石磨轮的机器,能够胜任它们那种不同曲率、比例伸缩性又很大的腰棱。
7)质检 对车好的圆钻在制品的工艺要求是:①制品俯视图必须正圆。容许误差只能是1.1%~1.5%。②制品腰距高度最小值不小于直径的12.5%,即要能容纳下成品钻的整个冠部和腰棱。③制品高度与直径之比不小于60%且不大于80%。④制品底部倾角应不小于45%且不大于56%。⑤腰箍表面必须光滑,无崩缺、无凹陷,无露面的瑕疵,无微裂,粗糙度不明显,呈暗灰白色。
台面不得倾斜,底尖要正。
(五)磨钻
1.磨钻机理
磨钻过程是一个热学作用和力学作用兼而有之的理化过程,即一方面钻石与磨盘摩擦生热,导致钻石表层石墨化,另一方面钻石在钻石微粉的碰撞冲击下一点一点地剥落。磨钻的效率取决于磨盘的磨削性能及其转速、钻石微粉的目数和密度、钻石对磨盘施加的压力,以及钻石在磨盘上的取向,即台面的选定和机头的朝向。
2.研磨方向
钻石加工行内的习惯叫法有:四尖石(Four points)、两尖石(Two points)和三尖石(Three Points),或者四向纹、两向纹和三向纹。其实质就是钻石硬度的各向异性,同一颗钻石不同的晶面硬度会有差异,同一个晶面不同的方向上的硬度也会有差异。磨钻时发生的所谓“纹向”的问题,就与钻石硬度的各向异性有关。
用立方体晶面方向做台面方向的钻石是四尖石,用菱形十二面体晶面方向做台面方向的钻石是两尖石,用八面体晶面方向做台面方向的钻石是三尖石。换句话说,就一个八面体而言,从晶顶开面(开始磨台面)的是四尖石,从晶棱开面的是两尖石,从晶面开面的是三尖石(见图5-1-22)。
图5-1-22 钻石台面的选取方向
这些表述法都是以未来成品钻台面的选定为着眼点的。理论和实践证明:四向纹相对硬度最小,两向纹居中,三向纹最大,其相对硬度之比约为1:1.414:2.308。所以设计师在选择台面时,也应该参照这个比率,在同质等大的前提下,设计成四向纹是上策,两向纹是中策,三向纹是下策。
台面选定了,纹向就确定了。而对于同一种纹向的钻石,还有进一步的硬度各向异性的问题。一般地说,四尖石有四组平行于立方体晶棱的纹向硬度相对较小,同时有四组沿四边形对角线方向的纹向硬度相对较大;两尖石有两组平行于菱形短对角线方向的纹向硬度相对较小,同时有两组沿长对角线方向的纹向硬度相对较大;三尖石有三组平行于三角形之高的纹向硬度相对较小,同时有三组平行于三角形三条边的纹向硬度相对较大。磨钻的时候,只有当研磨方向与硬度相对较小的纹向大体一致时,研磨面才会是锃亮的镜面。
台面和纹向确定之后,磨钻师就在既定的纹向下,找到硬度相对较小的方向,按照规定的比例把石头磨好。在理想的情况下,最佳研磨方向的确认本来是有章可循的,但自然界中理想的规则的晶体很少见,这就使得问题复杂化。
当然,钻石相对硬度的大小,还有可能受其他因素的影响,比如结构现象(双晶缝、生长线等)、应力状态、内含物乃至荧光颜色等。
3.磨钻设备和磨钻步骤
(1)磨钻设备
磨钻工的主要工具是:磨床、磨钻夹具、10×放大镜、腰棱划线器,钻石微粉、橄榄轴等。
磨床要强调三点:
1)修整好的磨盘必须达到大面积平整和微观不平度的统一,保持动态平衡。磨盘工作面修整平以后,用粗砂轮或砂条划上双弧线或抛物线的划痕,以便嵌入钻石微粉。最后还要在调平衡机上用配重法作好动平衡测试。
2)用适量的橄榄油(有时为桃油或其他植物油)拌上钻石微粉,用泡沫塑料块均匀地涂抹在磨盘工作面上,开动磨床,用大钻石来回蹭轧,使钻粉与磨盘比较牢固地粘合,以提高磨具磨料的工作效率和延长其使用寿命。
3)磨盘的使用,应强调明确分区。一般把靠近转轴的内圈作为试磨区,把磨盘边缘线速度最大的外圈作为研磨区,而把内、外圈之间的中圈部分作为抛光区(见图5-1-23)。
图5-1-23 磨盘工作面的区域划分
早先的磨钻夹具用锡头来固定钻石。现代的夹具采用带分度尺、角度板和微调旋钮的机头,此夹具又叫磨手、机械手。用于磨台面的叫台面夹具,用于磨底小面的叫底小面夹具,用于磨冠小面的叫冠小面夹具,等等。
(2)磨钻步骤
磨钻是占据钻石加工工艺流程整个工作量50%~60%的一道主要工序。
西方国家传统的做法是分两步走:
第一步:“磨十字”(Cross),即磨台面、底四面、冠四面。
第二步:“添光加彩”(Brilliantering),即磨底八、底腰小面、冠八、冠腰小面、星小面。
在这种情况下,磨底和磨冠是交替进行的。也有先磨底再磨冠的,或者反过来。前者一般适用于小钻,后者一般适用于中、大钻。国内一般小型的钻石厂,大都采取这种做法。
最细致的做法可以分成八道工序:台面→底四→冠四→底八→冠八→底腰小面→冠腰小面→星小面(见图5-1-24)。具体怎么做,依习惯而定。但专业化分工、流水作业无疑是发展趋势。生产规模则是一个重要的制约因素。
图5-1-24 钻石加工工序
(六)清洗和检验分级
钻石磨成之后的清洗是成品分级前最后一道工序。将1000m L浓硫酸掺100g硝酸钾配成溶液,注入盛有适量钻石的瓷盘或烧杯,煮沸几分钟,冷却后用蒸馏水或开水冲洗几遍,滤干,然后送检并分级。
钻井工人主要做什么?
钻井工人主要做如下工作内容:
1、井场钻具应以内螺纹端面为准排放整齐,地面和层间垫滚杠,两端悬空不得超过2m。堆放最多不超过三层,管架两端防滚落,下面不得放置其它异物。
2、下井钻具做到内、外螺纹清洁完好,水眼畅通干净,本体符合标准。
3、场地上钻具做到顺序不乱。
4、吊单根上钻台时,应先将钻杆撬到大门坡道上,上紧提升护丝,戴好外螺纹护丝,人员站到安全位置后再与钻台联系起吊。
5、钻进时清理振动筛前钻屑,观察钻井液循环情况,防止跑漏钻井液,发现井口返出钻井液异常及时汇报。
6、检查振动筛运转及各部件固定情况,不允许用铁锨在筛布上铲砂子和清水冲洗筛布。
7、在接替外钳工工作时严格按照外钳工岗位操作规程进行操作。
8、其它特殊工序按照工序操作规程执行。
金矿井下打钻是怎样排眼的?
打干眼粉尘太大,对人的健康危害也特别大,钻头和钻杆告诉旋转,无法给其降温,加剧了钻头和钻杆的磨损。根据井下煤层或者岩石层的特性不一样,采用的去尘方法也不一样。一般采用风、水联动的方法打钻,就是从钻杆尾部通入一定压力的水和空气,这样可以降低粉尘、有效的排除尘渣,同时也提高了钻具的使用寿命。
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