礦石采樣不具有代表性一切工作都是白瞎

/礦石采樣不具有代表性，一切工作都是白瞎樣品的采集與制備是礦物加工試驗(yàn)討論和生產(chǎn)過程中的一項(xiàng)常常性的工作，是檢測(cè)生產(chǎn)指標(biāo)、衡量產(chǎn)品質(zhì)量和銷售價(jià)格的基礎(chǔ)。假如礦石采樣不具有代表性，那么后續(xù)的一切工作都是白瞎！一、采樣的基本概念（一）子樣與總樣子樣通常是指采樣過程中某一批次或者某一位置采集的個(gè)別試樣或局部試樣，是同一樣品的一個(gè)構(gòu)成?；蛘哒f，子樣就是使用采樣工具或采樣機(jī)械操作一次所采集的一份樣品。子樣的采集必需符合肯定的要求，而不能任意實(shí)行一個(gè)樣就稱為子樣。例如，每次的采樣量、采樣點(diǎn)的位置、采樣工具的種類和規(guī)格等必需符合采樣要求。總樣是指一個(gè)采樣單元或采樣過程中全部同類型子樣構(gòu)成的綜合樣品，總樣的性質(zhì)和特征指標(biāo)應(yīng)當(dāng)能夠代表該物料或產(chǎn)品的整體性質(zhì)和特征指標(biāo)。例如，在選礦廠日常生產(chǎn)檢查過程中，通常要按肯定的采樣方法和時(shí)間間隔實(shí)行精礦樣品，進(jìn)行精礦品位分析，則每個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)所采集的試樣即可稱為子樣，而每個(gè)班采集的全部精礦樣品混勻后即可作為本班精礦品位分析的總樣。需要指出的是，子樣和總樣的概念是相對(duì)于某一實(shí)在的采樣過程和采樣目的而言的。假如采樣過程和采樣目的發(fā)生變化，則某一局部的總樣也可能變化為另一個(gè)采樣過程的子樣。例如，假如將全天每個(gè)班所實(shí)行的精礦綜合樣合并作為全天平均精礦品位的分析樣，則每班的總樣實(shí)際上成為當(dāng)日平均品位分析樣的子樣。（二）樣品的代表性樣品的代表性是指所采集的試樣與所討論的對(duì)象（原始物料）在整體性質(zhì)上的一致性，也就是指試樣的某一特征指標(biāo)的測(cè)定值與該討論對(duì)象特征指標(biāo)真實(shí)值相符合的程度。就礦石樣品而言，具有代表性的樣品就是指所采集的試樣的性質(zhì)能夠代表該礦石的整體性質(zhì)。對(duì)于不同的討論對(duì)象或樣品類型來說，樣品代表性的內(nèi)涵也不盡相同，或者說樣品代表性的側(cè)重點(diǎn)是不同的。對(duì)于用于選礦工藝討論的原礦樣品而言，要求所采集的試樣能夠代表原礦的可選性，即能夠代表全部與選礦工藝有關(guān)的性質(zhì)。對(duì)于精礦產(chǎn)品而言，要求所采集的試樣能夠代表精礦的品位；而對(duì)于選礦生產(chǎn)過程的中心樣品而言，除了物質(zhì)構(gòu)成的代表性以外，還要求試樣能夠體現(xiàn)相應(yīng)的工藝性能參數(shù)，如粒度構(gòu)成、礦漿濃度等。假如按肯定的采樣方法能夠從精礦礦車上采集到少量具有代表性的樣品，則可通過對(duì)所采集的樣品的化驗(yàn)結(jié)果來表示該車精礦的平均品位。然而，利用所采集的試樣的性質(zhì)和指標(biāo)來表征該物料的總體性質(zhì)和指標(biāo)，總是存在肯定的誤差。對(duì)樣品代表性的要求就是要采納科學(xué)的采樣方法把這種誤差降低到可以接受的范圍，或者說，盡可能降低這種誤差。試樣某一特征指標(biāo)的測(cè)定值與所對(duì)應(yīng)物料該項(xiàng)指標(biāo)的真實(shí)值之間的誤差來源可能包括：采樣誤差、制樣誤差和檢測(cè)誤差，它們對(duì)試樣測(cè)定結(jié)果均有影響。因而，必需從降低采樣、制樣、檢測(cè)各階段誤差人手。就隨機(jī)誤差而言，采樣階段的誤差宏大于制樣和檢測(cè)階段的誤差。在采樣誤差中，子樣實(shí)行的誤差最為緊要，它可能是由取樣操作，也可能是由取樣對(duì)象局部的數(shù)量或性質(zhì)波動(dòng)引起的。物料性質(zhì)的波動(dòng)有長(zhǎng)期性或周期性的，也有短暫的、隨機(jī)性的。隨機(jī)誤差是不可避開的，但可以通過提高采樣、制樣、化驗(yàn)技術(shù)，加添子樣份數(shù)等措施，來縮減其影響。而對(duì)非隨機(jī)性的系統(tǒng)誤差和過失誤差在試樣實(shí)行過程中必需盡力避開。（三）采樣采樣（也稱為取樣）是指按規(guī)定方法從被討論對(duì)象的大批物料中采集出少量具有代表性試樣的過程?？梢詫⒉蓸佣x為：應(yīng)用科學(xué)的方法，從大批物料中采集該物料的一具有代表性試樣的過程。代表性試樣的采集是地質(zhì)勘探、礦床開采、選礦試驗(yàn)、選礦廠設(shè)計(jì)和選礦生產(chǎn)流程考查的基礎(chǔ)，是礦床評(píng)價(jià)、選礦試驗(yàn)討論等工作的緊要構(gòu)成，是供給牢靠的檢測(cè)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。因此，要求采集的試樣性質(zhì)能夠代表討論對(duì)象總體的性質(zhì)，即要求試樣的物理、化學(xué)性質(zhì)（例如：化學(xué)成分、礦物構(gòu)成、元素賦存狀態(tài)、礦物嵌布粒度、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石密度、含泥量等）與總體樣品保持一致。然而，由于礦石本身構(gòu)成的不均勻性和生產(chǎn)過程的波動(dòng)性以及采樣時(shí)存在的隨機(jī)誤差，因此，必需針對(duì)實(shí)在的采樣對(duì)象訂立科學(xué)的采樣方法。（四）制樣制樣是依據(jù)試驗(yàn)討論或分析檢測(cè)的需要，對(duì)所采集的試樣進(jìn)一步加工處理的過程。通常是采納粉碎、混勻、縮分等方法，從所采集的試樣中分別出少量具有代表性的單項(xiàng)試驗(yàn)樣或檢測(cè)樣的過程。制樣的重要目的是從大批量的試樣中分別出少量有代表性的樣品進(jìn)行試驗(yàn)或檢測(cè)，以削減試驗(yàn)和分析處理的樣品數(shù)量，提高試驗(yàn)和分析效率。對(duì)樣品制備的基本要求是，保證最后所制備的樣品與原始物料在物質(zhì)成分上和工藝性質(zhì)上相吻合。二、樣品種類及采樣要求（一）采樣的基本要求樣品采集與制備的基本要求是，選擇正確的取樣方法，在允許誤差范圍內(nèi)采出具有充分代表性的試樣，保證最后所制備的樣品與原始物料在物質(zhì)成分上和工藝性質(zhì)上相吻合。也就是說，在試驗(yàn)討論過程中始終保持單項(xiàng)檢測(cè)樣—試樣—原始物料之間在成分和性質(zhì)上的一致性，始終保持檢測(cè)樣和試樣對(duì)原始物料的代表性。實(shí)在來講，對(duì)樣品采集和制備工作的基本要求是：（1）采集和制備的試樣在成分和性質(zhì)上要有充足的代表性，應(yīng)保持原物料的一些基本特性（例如：密度、組分含量和可選性等）。（2）在數(shù)量上應(yīng)充足試驗(yàn)和檢測(cè)的要求。（3）在充足上述要求的前提下，應(yīng)避開盲目多采多制，以削減采樣工作量及后續(xù)試驗(yàn)工作的工作量，提高試驗(yàn)工作效率。（二）不同樣品的采樣要求1、樣品的種類依據(jù)試驗(yàn)討論的任務(wù)不同，試驗(yàn)樣品可分為分析試樣和工藝試樣兩大類。（1）分析試樣分析試樣是供測(cè)定物料的性質(zhì)使用的，重要包括：工藝礦物學(xué)試樣、化學(xué)分析試樣、粒度分析試樣、水分試樣、礦漿濃度試樣、礦漿酸堿度試樣等。工藝礦物學(xué)試樣：重要用于討論礦石或選礦產(chǎn)品的物質(zhì)構(gòu)成、元素的賦存狀態(tài)、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、有用礦物和脈石礦物的嵌布特性、礦物的解離性等性質(zhì)，為選礦工藝方法的選擇、選別流程的擬定以及工藝故障的分析等供給基礎(chǔ)資料?；瘜W(xué)分析試樣：重要用于測(cè)定原礦或選礦產(chǎn)品中有用組分和有害雜質(zhì)的含量。粒度分析試樣：重要用來確定原礦或選礦產(chǎn)品的粒度構(gòu)成，可從原礦、碎裂和磨礦產(chǎn)品、篩分和分級(jí)產(chǎn)品以及選礦產(chǎn)品中實(shí)行。水分試樣：重要用于測(cè)定原礦或最后選礦產(chǎn)品的水分，可取自原礦、過濾機(jī)濾餅、干燥機(jī)產(chǎn)物和出廠的精礦等。礦漿濃度試樣：重要是用來檢查各種產(chǎn)品（磨礦機(jī)排礦、分級(jí)機(jī)和旋流器的溢流、各選別作業(yè)的產(chǎn)品、濃縮機(jī)和過濾機(jī)的給礦）的濃度，以便進(jìn)行工藝過程的掌控和礦漿流程的計(jì)算。礦漿酸堿度試樣：重要是用來檢查礦漿pH值的大小，測(cè)定結(jié)果重要用于監(jiān)測(cè)浮選過程的介質(zhì)條件。（2）工藝試樣凡是為礦床評(píng)價(jià)、礦石可選性討論、選礦流程試驗(yàn)、選礦廠生產(chǎn)流程考查等綜合性試驗(yàn)討論所準(zhǔn)備的礦樣，統(tǒng)稱為工藝試樣。依據(jù)試驗(yàn)討論目的不同，可將工藝試樣劃分為礦石可選性討論試樣、試驗(yàn)室流程試樣、工業(yè)試樣等。2、不同類型樣品的采樣要求選礦試驗(yàn)一般可分為礦石可選性試驗(yàn)、試驗(yàn)室流程試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)，以及某項(xiàng)新技術(shù)、新工藝飛新設(shè)備、新藥劑、新材料的專題選礦試驗(yàn)。選礦試驗(yàn)對(duì)礦樣的要求，重要取決于選礦試驗(yàn)的目的、任務(wù)、規(guī)模和礦石性質(zhì)的多而雜程度。盡管對(duì)采樣都要求取得具有代表性礦樣，但是，依據(jù)實(shí)際需要、采樣條件、選礦試驗(yàn)的階段性和討論的深度，對(duì)采樣的要求往往也不盡相同。（1）礦石可選性試驗(yàn)對(duì)采樣的要求礦石可選性試驗(yàn)的目的在于對(duì)礦床開采可行性和礦石可選性進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，有時(shí)又細(xì)分為礦床開采可行性試驗(yàn)和礦石可選性試驗(yàn)。礦床開采可行性試驗(yàn)，是在礦產(chǎn)普查勘探早期對(duì)不同自然類型、不同品級(jí)的礦樣進(jìn)行選礦試驗(yàn)討論，一般是由地質(zhì)部門組織進(jìn)行的。其目的是進(jìn)一步為劃分礦石自然類型和工業(yè)類型供給基本資料，確定礦床是否具有工業(yè)利用價(jià)值。對(duì)礦床開采可行性試驗(yàn)礦樣，要求能反映出主礦體和重要自然類型礦石的品級(jí)、重要組分含量、礦物物相構(gòu)成、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、嵌布特征以及泥化、氧化、可溶性鹽類的含量等。礦石可選性試驗(yàn)的目的在于探究適合的選礦工藝方法，初步確定可能的選礦技術(shù)指標(biāo)。礦石可選性試驗(yàn)對(duì)采樣的重要要求如下：①應(yīng)對(duì)礦床內(nèi)不同自然類型或品級(jí)的礦石實(shí)行不同類型礦樣；在進(jìn)行認(rèn)真的礦石可選性試驗(yàn)討論時(shí)，可按各類型的儲(chǔ)量比例，實(shí)行混合樣。②實(shí)行的礦樣應(yīng)能代表全礦床平均地質(zhì)品位、有益和有害組分的含量，應(yīng)能反映礦石的礦物構(gòu)成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等全部特征。③圍巖、夾石及其比例應(yīng)與該礦床相近。④當(dāng)邊界品位尚未確定時(shí)，應(yīng)單獨(dú)實(shí)行低品位礦樣；礦床中原生礦與氧化礦尚未劃清時(shí)，應(yīng)在不同地段和區(qū)間采樣；深部礦石和淺部礦石性質(zhì)差異較大時(shí)，應(yīng)分別采樣。（2）試驗(yàn)室流程試驗(yàn)對(duì)采樣的要求試驗(yàn)室流程試驗(yàn)的目的在于確定礦石的選礦工藝方法、工藝流程和選礦指標(biāo)，一般包括小型試驗(yàn)和擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)。小型試驗(yàn)室試驗(yàn)是采納非連續(xù)的試驗(yàn)設(shè)備，輔以人工串聯(lián)和連接來實(shí)現(xiàn)流程試驗(yàn)的，流程平衡是人為的“靜態(tài)平衡”。其試驗(yàn)結(jié)果隨機(jī)性較大，模擬程度較低。試驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)是以小型試驗(yàn)為基礎(chǔ)，在試驗(yàn)單位的連續(xù)設(shè)備上或中心試驗(yàn)廠進(jìn)行。試驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)的目的是驗(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。試驗(yàn)因素、操作條件和技術(shù)指標(biāo)都是在“動(dòng)態(tài)平衡”中體現(xiàn)出來的，過程的連續(xù)性仿佛生產(chǎn)狀態(tài)，試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比較牢靠，具有肯定的模擬性。在試驗(yàn)室流程試驗(yàn)階段，重要是針對(duì)工業(yè)開采的實(shí)際情況而構(gòu)成的混合礦樣進(jìn)行試驗(yàn)，以獲得全礦床或肯定開采范圍內(nèi)、肯定開采年限內(nèi)采出礦石的統(tǒng)一選礦工藝流程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。試驗(yàn)室流程試驗(yàn)對(duì)采樣的要求如下：①當(dāng)不同類型和品級(jí)的礦石需要分采時(shí)，則要按不同的分采范圍，分別實(shí)行各自的代表性混合樣，分別進(jìn)行試驗(yàn)。不能分采時(shí)，則可按各類型、各品級(jí)礦石的比例實(shí)行混合樣。②礦樣應(yīng)代表開采范圍內(nèi)礦石的化學(xué)成分、礦物構(gòu)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)。③參照實(shí)際開采條件，實(shí)行肯定量的與礦體接觸的頂、底板近礦圍巖和礦體內(nèi)的各種夾石，其數(shù)量應(yīng)按開采設(shè)計(jì)的廢石混人率而定，通常露天采礦為5%—10%，坑內(nèi)采礦為15%—25%。④當(dāng)在礦體及近礦圍巖和夾石中發(fā)覺伴生有回收價(jià)值的稀散元素、貴金屬時(shí)，應(yīng)在認(rèn)真討論這些元素的賦存狀態(tài)和空間分布的基礎(chǔ)上，實(shí)行代表性礦樣，進(jìn)行綜合回收試驗(yàn)。⑤依據(jù)試驗(yàn)室碎裂設(shè)備的規(guī)格，礦樣的最大塊度一般小于150mm。⑥按礦石類型的不同，分別實(shí)行具有代表性的巖礦鑒定標(biāo)本—礦石標(biāo)本、頂?shù)装鍑鷰r標(biāo)本和夾石標(biāo)本，供工藝礦物學(xué)定性討論用。每種標(biāo)本應(yīng)取2—3塊以上，規(guī)格約100mm60mm。（3）工業(yè)試驗(yàn)對(duì)采樣的要求工業(yè)試驗(yàn)是以小型試驗(yàn)或擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，在專門建立的半工業(yè)試驗(yàn)車間或試驗(yàn)工廠中進(jìn)行。工業(yè)試驗(yàn)的目的是為處理多而雜難選礦石的大、中型選礦廠設(shè)計(jì)供給技術(shù)數(shù)據(jù)，獲得在試驗(yàn)室條件下無法查明和難以確定的參數(shù)，并在準(zhǔn)生產(chǎn)正常狀態(tài)下取得必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)，作為選礦廠設(shè)計(jì)和工業(yè)生產(chǎn)的依據(jù)。由于其設(shè)備配套，處理本領(lǐng)大，能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，因而試驗(yàn)結(jié)果更接近于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。工業(yè)試驗(yàn)礦樣應(yīng)能代表開采區(qū)內(nèi)或首采區(qū)內(nèi)采出的礦石性質(zhì)，其采樣要求是：礦樣性質(zhì)應(yīng)與選礦工藝流程試驗(yàn)用的礦樣相同，礦樣數(shù)量應(yīng)充足試驗(yàn)規(guī)模和預(yù)定運(yùn)行時(shí)間的需要；由于試驗(yàn)需要的礦樣數(shù)量大，采樣前做好采樣設(shè)計(jì)，采樣時(shí)要注意進(jìn)行化學(xué)成分分析，把握礦石品位的變化。三、樣品的數(shù)量（一）試樣最小必需質(zhì)量的確定試樣最小必需質(zhì)量指的是為了保證肯定粒度的散粒狀試樣的代表性所必需實(shí)行的最小試樣質(zhì)量。必需注意的是，在取樣過程中，試樣最小必需質(zhì)量指的是總樣（平均試樣）量而不是子樣量；在試樣縮分過程中，試樣最小必需質(zhì)量則是指每一份試驗(yàn)樣量或檢測(cè)樣量。原礦的礦體、生產(chǎn)過程的各種料流以及靜置的各種料堆，是選礦工藝試驗(yàn)常常碰到的討論對(duì)象。在試驗(yàn)討論過程中，不可能也不允許將被討論的對(duì)象全部進(jìn)行試驗(yàn)，而只能從其中實(shí)行少量具有代表性的樣品作為實(shí)在的討論對(duì)象。但是，對(duì)實(shí)在待討論對(duì)象（總體）而言，其局部的物質(zhì)構(gòu)成及性質(zhì)往往隨空間（礦體、料堆）和時(shí)間（料流）而變化。因而，為了取得代表性試樣，對(duì)于空間分布不均勻的礦體或靜置料堆而言，就必需在三維空間多點(diǎn)采集子樣；對(duì)于隨時(shí)間波動(dòng)的料流而言，就必需在具備采樣條件的某一采樣點(diǎn)反復(fù)多次地采集子樣。然后，按規(guī)定將多個(gè)子樣組合成一個(gè)試樣（總樣或樣本），最后從試樣中縮取檢測(cè)樣或單項(xiàng)試驗(yàn)樣。為保證試樣的代表性，需要確定充足試樣代表性所必需的最小試樣質(zhì)量，即試樣最小必需質(zhì)量。試樣采集過多不但樣品采制困難，討論時(shí)也很不便利，采集過少則無法保證礦物試樣的代表性。從礦石樣品的性質(zhì)來看，試樣最小必需質(zhì)量重要與物料的粒度、礦物嵌布特性和礦石品位有關(guān)，尤其是與物料的粒度及其分布均勻性關(guān)系緊密，物料的粒度越細(xì)，其分布均勻性就越好。因此，為了保證樣品的代表性，必需保證采集到充足的顆粒數(shù)。（二）試樣必需質(zhì)量試樣的必需質(zhì)量是指在充足試樣代表性所需要的最小試樣量的基礎(chǔ)上，為了完成某一項(xiàng)實(shí)在的試驗(yàn)項(xiàng)目或檢測(cè)項(xiàng)目所需要的樣品質(zhì)量。試樣的必需質(zhì)量與取樣目的和試樣的加工試驗(yàn)程序有關(guān)。例如用做化學(xué)分析的試樣質(zhì)量一般為10—500g（包括副樣）；篩析試樣為25g（礦石粒度在0.1mm以下）至20kg（礦石粒度為20mm），供可選性討論的試樣則由幾百公斤到幾噸。因此，在實(shí)在的試驗(yàn)討論過程中，應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)和檢測(cè)的需要，確定適合的試樣必需質(zhì)量。（三）選礦試驗(yàn)對(duì)礦樣質(zhì)量的要求各個(gè)階段的選礦試驗(yàn)所需礦樣質(zhì)量取決于試驗(yàn)規(guī)模、礦石性質(zhì)、選礦方法、工藝流程的多而雜程度、試驗(yàn)設(shè)備本領(lǐng)和試驗(yàn)連續(xù)時(shí)間等因素。浮選試驗(yàn)的重要目的是找尋最優(yōu)浮選工藝條件，故可依據(jù)選別循環(huán)數(shù)和每個(gè)循環(huán)所需考查的工藝因素的數(shù)目來估量試驗(yàn)工作量。若為簡(jiǎn)單的單金屬礦并采納單一的流程方案時(shí)，則包括預(yù)先試驗(yàn)、條件試驗(yàn)和流程試驗(yàn)在內(nèi)，單元試驗(yàn)的個(gè)數(shù)一般不會(huì)超過100個(gè)。若所用浮選機(jī)規(guī)格為3L，則每一單元試驗(yàn)用樣量一般為1kg，100個(gè)試驗(yàn)即需要100kg試樣，且要考慮備樣。重選試驗(yàn)的重要工作是流程試驗(yàn)。每一次流程試驗(yàn)用樣量與入選粒度、設(shè)備規(guī)格和流程的多而雜程度有關(guān)。用小型的試驗(yàn)室設(shè)備時(shí)，每一次流程試驗(yàn)約需試樣50—200kg；用半工業(yè)試驗(yàn)設(shè)備時(shí)，每一次流程試驗(yàn)用樣至少為500kg，流程多而雜時(shí)，可達(dá)到1—2t；若所得重選粗精礦尚需采納各種聯(lián)合流程進(jìn)行精選試驗(yàn)，則還必需保證所得粗精礦質(zhì)量足以充足下一步試驗(yàn)的需要。若需要做粒度分析和重介質(zhì)選礦試驗(yàn)時(shí)，則可依據(jù)最小必需質(zhì)量公式單獨(dú)計(jì)算其試樣質(zhì)量。濕式磁選入選粒度與浮選相近，但試驗(yàn)工作量一般比浮選試驗(yàn)少，因而所需試樣總量通常也比浮選少。焙燒磁選試驗(yàn)用樣量則與浮選相近。干式磁選入選粒度較粗，為了保證試樣的代表性，每一單元試驗(yàn)所需的試樣量比濕式磁選大，試