煤矸石和赤泥樣品的現(xiàn)場(chǎng)采集(試行)

1、采樣方案 煤矸石和赤泥樣品的現(xiàn)場(chǎng)采集、保存和運(yùn)輸一、采樣目的和意義 在赤泥與煤矸石的堆存實(shí)驗(yàn)中，很重要的一項(xiàng)工作是對(duì)煤矸石和赤泥現(xiàn)場(chǎng)樣品的采集、保存和運(yùn)輸。煤矸石是一種性質(zhì)十分復(fù)雜的固體廢棄物，由于形成的原始物質(zhì)和沉積環(huán)境的不同，煤矸石的性質(zhì)和成分也各不相同,在煤矸石山上采取煤矸石樣品是比較困難的。由于表層煤矸石受到氧化和風(fēng)化，以及受空氣中濕度的影響，致使矸石山內(nèi)部煤矸石的水分和氧化程度都與表層不同。放置時(shí)間長(zhǎng)久的煤矸石，由于內(nèi)部高溫氧化，再由于受離析作用的影響，堆存時(shí)大塊煤矸石聚集在表層和堆底部，細(xì)碎的聚集在上層和堆中心，更加大了煤矸石堆的不均勻性。赤泥在采樣后的存放和運(yùn)輸過程中物化性質(zhì)，尤

2、其是物相組成特征，即赤泥中物質(zhì)存在的狀態(tài)，會(huì)發(fā)生一系列的變化，對(duì)堆存實(shí)驗(yàn)有一定的影響。因此，正確采集、妥善保存、和盡快送檢樣品，對(duì)赤泥和煤矸石堆存實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行和正確的判讀和分析至關(guān)重要。2、 采樣參照標(biāo)準(zhǔn)：GB/T6678-2003 化工產(chǎn)品采樣總則GB/T6679-2003 固體化工產(chǎn)品采樣通則GB/T6680-2003 液體化工產(chǎn)品采樣通則三、采樣工具尖頭鋼鍬（2把）、鋼尖鎬（2把）、采樣鏟（2把）、采樣器（1個(gè)）、內(nèi)襯塑料的采樣袋（40個(gè)）、包裝瓶（1個(gè)）、標(biāo)簽（1袋）、馬克筆（2支）、手套（4雙）、膠靴（4雙）。四、采樣要求根據(jù)試驗(yàn)研究目的的不同，可將工藝試樣劃分為礦石可選性研究試樣、

3、實(shí)驗(yàn)室流程試樣、工業(yè)試樣等。赤泥與煤矸石混合堆存項(xiàng)目前期需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行混合堆存模擬試驗(yàn)，采樣標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該依據(jù)實(shí)驗(yàn)室流程試樣的采標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室流程試驗(yàn)的目的在于確定赤泥與煤矸石混合堆存項(xiàng)目的實(shí)施方法、流程和技術(shù)指標(biāo)，一般包括小型試驗(yàn)和擴(kuò)大型試驗(yàn)。小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)采用4個(gè)200mm×1m的圓筒形淋溶柱進(jìn)行淋溶試驗(yàn)，由于小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果隨機(jī)性較大，模擬程度比較低，并且為了獲得最佳的混合堆存因素水平，需要進(jìn)行的小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)次數(shù)較多。初步確定進(jìn)行3次小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，每次試驗(yàn)是將4個(gè)淋溶柱同時(shí)進(jìn)行噴淋，相當(dāng)于進(jìn)行12次單個(gè)淋溶柱的淋濾試驗(yàn)。矸石的堆密度為1.1×103kg/m3

4、，赤泥的密度為2.1×103kg/m3，取煤矸石和赤泥混合堆存厚度比為4:1計(jì)算小型試驗(yàn)室試驗(yàn)所需試樣量為：矸石用量m1: 3.14×(0.1)2×1×0.8×1.1×103×12=331.584kg赤泥用量m2：3.14×(0.1)2×1×0.2×2.1×103×12=158.256kg實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大試驗(yàn)所用設(shè)備為1m*0.8m*1.8m的方形淋溶柱，擴(kuò)大試驗(yàn)是以小型試驗(yàn)為基礎(chǔ)，試驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證小型試驗(yàn)的結(jié)果和解決小型試驗(yàn)所不能取得的有關(guān)數(shù)據(jù)和資料。由于赤泥與煤矸石混合

5、堆存試驗(yàn)周期比較長(zhǎng)，所采試樣若不能夠及時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)處理，長(zhǎng)期擱置會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響，無(wú)法準(zhǔn)確體現(xiàn)試樣的物化性質(zhì)。因此，本次采樣僅根據(jù)小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)所需用量進(jìn)行。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室流程試驗(yàn)采樣需要以下兩點(diǎn)：1） 所采矸石和赤泥應(yīng)代表所屬范圍內(nèi)物料的化學(xué)成分、礦物組成、礦物共生關(guān)系、礦物嵌布粒度以及礦石物理、化學(xué)性質(zhì)；2） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室破碎設(shè)備的規(guī)格，試樣的最大塊度一般小于150mm。五、采樣程序1. 采樣的代表性或針對(duì)性：綜合考慮影響對(duì)煤矸石山采樣代表性的因素包括采樣部位、采樣時(shí)間、采樣的隨機(jī)性和均勻性，以及按批號(hào)抽樣。2.采樣步驟：(1). 根據(jù)固體廢物的最大粒度確定份樣量，份樣量確定參考表1。前期調(diào)研

6、得到陽(yáng)煤矸石堆場(chǎng)中的煤矸石最大粒度為100150mm，確定最小份樣量為15kg；赤泥的份樣量根據(jù)單臺(tái)快開壓濾機(jī)所得濾餅質(zhì)量取定，取赤泥最小份樣量為10kg。 (2). 根據(jù)固體廢物批量大小確定應(yīng)采份樣，份樣數(shù)選擇參考表2。陽(yáng)煤集團(tuán)矸石堆場(chǎng)采用汽車輸送，鏟車推平、壓實(shí)進(jìn)行矸石堆存。最適取樣位置為運(yùn)輸車傾倒矸石形成的小矸石堆，小矸石堆在還未被推平、壓實(shí)處理前，取樣方便?？紤]運(yùn)輸車輛載重和取樣的均勻性，在每車傾倒形成的小矸石堆取5個(gè)份樣，最小份樣量為15kg。計(jì)算小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)所需矸石質(zhì)量為331.584kg，單次車輛輸送矸石采樣量為75kg，因此需要采集5次車輛輸送的矸石試樣，累計(jì)25個(gè)份樣。(3

7、). 根據(jù)采樣方法，隨機(jī)采集份樣，組成總樣，并認(rèn)真填寫采樣記錄。批量份樣份樣份樣份樣總樣樣品制備圖1 采樣示意圖 表 1 粒度、份樣量和采樣鏟容量對(duì)應(yīng)關(guān)系最大粒度/mm 最小份樣量/kg 采樣鏟容量/mL >150 30 20000100150 15 16000 50100 5 7000 4050 3 1700 2040 2 800 1020 1 300 <10 0.5 125表 2 采份樣數(shù)與批量大小對(duì)應(yīng)關(guān)系批量大小 /(液體m3,固體t) 最少份樣數(shù)/（份）<5 5510 10 50100 15 100500 20 5001000 25 10005000 30 >5

8、000 35五、采樣方法1、 矸石采樣采用梅花采樣法。(1) 無(wú)論對(duì)形狀規(guī)則或不規(guī)則的矸石堆，在采取煤矸石樣時(shí)，都要選擇一個(gè)面為采取面。從離堆底0.5米處開始劃線。往上每隔1米劃一條橫線，從采取面的一側(cè)向另一側(cè)每隔1米劃一條縱線，這樣就會(huì)在整個(gè)采取面上形成若干橫線和縱線的交叉點(diǎn)。就在這若干個(gè)交叉點(diǎn)中選擇出子樣的采取點(diǎn)。選擇的方法是：凡奇數(shù)橫線與奇數(shù)縱線的交叉點(diǎn)，偶數(shù)橫線與偶數(shù)縱線的交叉點(diǎn)，均為子樣采取點(diǎn)。把選擇出來的子樣采取點(diǎn)連接起來看，好像是重疊著的若干個(gè)梅花花瓣。 圖4  矸石山堆中采樣點(diǎn)的分布示意圖(2) 采樣部位，用鐵鏟垂直于礦堆表面挖坑深度為0.3m，煤矸石堆表面的矸石在傾

9、斜過程中由于重力的作用，產(chǎn)生按顆粒的密度、形狀和粒度的偏析現(xiàn)象，即細(xì)粒物料相對(duì)匯集于內(nèi)側(cè)，而粗粒物料相對(duì)匯集于外側(cè)，為避免采集試樣粒度過大而不具代表性，以及減少實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)過程的破碎工作量，采用挖去法進(jìn)行主要采樣，而在矸石堆下部表層進(jìn)行大塊矸石少許采樣。每個(gè)子樣的質(zhì)量不低于15kg。取樣鏟的使用角度與煤堆表面呈垂直狀。遇到煤塊、大塊、黃鐵礦時(shí)不可以隨意舍棄。2、 赤泥采樣按照均勻布點(diǎn)、多點(diǎn)采樣的原則。 （1）原漿采樣（10L)原料。采取壓濾處理前的赤泥礦漿進(jìn)行試樣物化性質(zhì)分析。采樣點(diǎn)位于快開壓濾機(jī)入料管道處。 （2）快開赤泥濾餅采樣。由于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)所用赤泥主要是壓濾所得的新鮮赤泥，因此赤泥濾餅的

10、采樣量較大，計(jì)算所需赤泥質(zhì)量為158.256kg。采樣在壓濾機(jī)卸料時(shí)位于板框之間用鏟刀剮取或在赤泥卸料點(diǎn)采取，由于兆豐鋁廠赤泥壓濾車間共有8臺(tái)快開壓濾機(jī)，為保證所采試樣具有代表性，應(yīng)該采用多臺(tái)、多個(gè)壓濾工作周期進(jìn)行采樣，即單個(gè)壓濾周期單臺(tái)壓濾機(jī)取樣10kg，選擇其中4臺(tái)壓濾機(jī)進(jìn)行取樣，取樣時(shí)間為4個(gè)壓濾工作周期，累計(jì)16個(gè)份樣數(shù)。 （3）赤泥堆存現(xiàn)場(chǎng)取樣。為分析赤泥堆存過程中物化性質(zhì)的變化規(guī)律，以及研究赤泥淋溶產(chǎn)堿能力隨著堆存時(shí)間的變化情況，還需要在赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行赤泥采樣。赤泥堆場(chǎng)不同方位赤泥的堆存時(shí)間是不一樣的，因此需在赤泥庫(kù)不同方位（E、W、N、S）進(jìn)行采樣，所采試樣的最小份樣量為10kg，份樣數(shù)為10個(gè)，累計(jì)采樣質(zhì)量為100kg。六、采樣記錄與注意事項(xiàng) 內(nèi)容包括：采樣地點(diǎn)及其基本情況、采樣時(shí)間、采樣方法、采樣人、研究目的等。標(biāo)簽一式二份，一份放在裝土樣的袋子里，一份系在袋子的口上。 注意安全：采樣中避免造成人員傷害危險(xiǎn)，采用防護(hù)裝備，注意安全操作和安全包裝樣品。需要采取的具體措施包括如下兩方