提高鐵礦粉檢測質(zhì)量的措施

宋明凱，金怡倫(鲅魚圈海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心，遼寧 營口 115007)

1 對被檢測鐵礦粉的取樣及改進方法

1.1 人工取樣

鐵礦粉的傳統(tǒng)取樣方法是人工取樣。人工取樣存在很多不可避免的不確定性，比如取樣的工具，有許多取樣工具可以選擇，如鐵鍬。人工取樣不能完全確保取樣的隨機性，難免帶有主觀因素，因此人工取樣會帶來一些系統(tǒng)誤差。但人工取樣同時也有很多優(yōu)點，在人為操作的同時，可以記錄一些數(shù)據(jù)，給后續(xù)的檢測帶來許多便利，同時可以確保取樣過程中不出現(xiàn)太大的誤差。并且可以在發(fā)現(xiàn)不妥之處時及時停止取樣的繼續(xù)進行，使樣本得到最好的保護措施，有效防止鐵礦粉樣本受到外界因素的影響。

1.2 機械取樣

機械取樣是通過計算機對取樣的儀器進行嚴格控制來進行的取樣過程。機械取樣可以保證取樣的絕對隨機性，保證了每次鐵礦粉樣本量的確定性，使取樣更具有科學性、合理性。機械取樣一般不會給實驗帶來系統(tǒng)誤差。任何事物都具有雙面性，機械取樣在具有上述確定性和科學性優(yōu)點的同時，也具有很多缺點。首先，和人工取樣相比，機械取樣并不能在取樣后使鐵礦粉樣本得到妥善保管，有可能使鐵礦粉在取樣和送去檢測這兩個過程之間摻入雜質(zhì)。如鐵礦粉受潮后，會有水作為雜質(zhì)摻入鐵礦粉中，影響檢測的最終結(jié)果。

1.3 對兩種取樣方法的改進

(1)人工取樣的改進方法。

(2)增加取樣人手。對于人工取樣來說，為使盡量具有科學性和合理性，在取樣時可以由兩人或多人同時進行。在多人共同進行取樣的情況下，取樣員之間可以互相起到監(jiān)督作用。因為不同人有不同的想法，也可以盡量達到客觀的隨機取樣。

(3)統(tǒng)一取樣工具。取樣工具的不確定性也是造成誤差的一個原因。統(tǒng)一的取樣工具及取樣深度和數(shù)目也可以有效減小誤差。

(4)增加管理員對取樣進行監(jiān)督。管理員的約束可以增加取樣的客觀性。管理人員隨時到達現(xiàn)場對取樣工作進行監(jiān)督，并且在取樣后確保樣本的安全性，減少雜質(zhì)進入的可能性。

(5)機械取樣的改進方法。機械取樣的改進方法和人工取樣大同小異，可以在機械取樣中增加監(jiān)督員，從而控制取樣進程并確保樣品的安全性，增加取樣的科學性和合理性[1]。

2 影響鐵礦粉質(zhì)量檢測的因素和一些優(yōu)化方案

2.1 鐵礦粉的礦物類型不同

影響鐵礦粉質(zhì)量檢測的直接因素就是鐵礦粉的礦物類型。不同的鐵礦類型具有不同的礦物成分，在對礦物進行檢測前，首先要對其進行燒結(jié)處理。在鐵礦粉的檢測過程中，同樣也要先對其進行燒結(jié)處理。在這一過程中，不同的鐵礦粉在進行燒結(jié)后會產(chǎn)生不同的燒結(jié)溫度。鐵礦粉中不僅只有鐵這一種元素，還有硫、磷、砷、鉀、鈉、氟等雜質(zhì)元素的存在。因此在燒結(jié)過程中會發(fā)生很多復雜的化學反應，包括與空氣中的氧氣發(fā)生的氧化反應。燒結(jié)溫度越高就會越促進這些副反應的正方向反應，從而影響最終的檢測結(jié)果。

2.2 鐵礦粉中的水分

(1)水分對鐵礦粉產(chǎn)生的影響。不同礦物類型的鐵礦石的水含量也不同，也會對鐵礦粉的質(zhì)量檢測造成影響。在實際生產(chǎn)過程中，鐵礦粉的水分雖然并不會對鐵礦制品產(chǎn)生太大影響，在燒結(jié)的高溫下也不會參與太多化學反應，但是在原料交易過程中，水分會影響鐵礦粉的重量從而影響總的價格。

(2)水分含量的測定。對于水這種雜質(zhì)，要進行具體的水分檢測，具體的操作為：先把把待測的鐵礦石樣品粉碎(標準是小于20 mm)，在粉碎的過程中可以使用四分法來輔助進行。如果不能及時進行水含量測試實驗的話，要對已經(jīng)粉碎的樣品進行密封處理，并在合適的地方保存。準備好實驗設(shè)備后，要先把鐵礦石粉進行烘干處理，具體的操作方式是放進一定溫度的干燥箱里進行鼓風處理，烘干2 h后稱量一次樣品的質(zhì)量，稱量完畢后把樣品再次放進干燥箱里風干，再次烘干0.5 h后再進行一次稱量并記錄數(shù)據(jù)，反復進行這樣的操作。當前后兩次稱量的結(jié)果進行減法計算后所得結(jié)果小于0.5時，說明這份鐵礦粉樣品已經(jīng)大致烘干，得到了恒重。

(3)烘干方式的缺點和對烘干方式的優(yōu)化方法。

①烘干方式的缺點。但是這種烘干方法同樣存在著一些缺點，比如在實際生產(chǎn)中，并不適宜調(diào)動這么多的人力去管理這一烘干環(huán)節(jié)，而且操作不能做到完全自動化，人為操作會產(chǎn)生不可避免的誤差，同時也無法在烘干后對鐵礦粉的質(zhì)量進行及時測定并記錄。

②烘干方式的優(yōu)化方法。以下是一些可以在實際生產(chǎn)應用時使用和借鑒的優(yōu)化方法。在進行取樣時，可以應用上轉(zhuǎn)動皮帶，將樣品在皮帶上轉(zhuǎn)動時，可以起到一個動態(tài)監(jiān)測的作用。在烘干時，可以借助儀器使結(jié)果更加精密。如可以應用微波水分檢測儀，將這種儀器安裝在轉(zhuǎn)動皮帶底部，在皮帶運作時，微波從下方發(fā)送出來，然后由上方的接收器接收。在這個過程中，由于水這種介質(zhì)的介電常數(shù)遠遠大于其他介質(zhì)，因此可以通過這種微波檢測法對烘干方式進行優(yōu)化，在最后的結(jié)果中，對微波的衰減程度進行分析，從而可以對鐵礦粉中的水含量進行計算[2]。

3 目前鐵礦粉檢測存在的誤差及解決辦法

3.1 系統(tǒng)誤差

(1)測量誤差。測量出現(xiàn)誤差的根源在于測量的儀器。一般情況下，儀器調(diào)試好后且正常工作，人為因素并不會給結(jié)果帶來太大的誤差。如果僅僅是鐵礦石這一種礦石的測量并不會有太多的誤差存在。但如果同時進行著多種物質(zhì)質(zhì)量的測量，在兩種物質(zhì)測量的間隙中，如果操作員沒有處理好的話就會出現(xiàn)前一種物質(zhì)殘留在下一種物質(zhì)上的情況，這種情況主要出現(xiàn)在時間緊、任務(wù)重的條件下，操作員想盡量加快實驗速度，降低了實驗準度。雖然這樣做的確提高了實驗效率，但是得到的結(jié)果也失去了科學性和準確性。解決方法就是在這一個崗位上安排兩個操作員，不僅可以起到互相監(jiān)督的作用，同時也可以使實驗結(jié)果更加準確。再進行下一次測量時對機器進行仔細清洗，確保儀器在下一次使用時沒有上一次實驗材料(礦石粉等)的殘留物，以此來確保實驗結(jié)果的準確性，減小化驗結(jié)果的誤差。

(2)設(shè)備誤差。再進行測量前，設(shè)備要經(jīng)過正確的調(diào)試后才能正式投入測量使用。這種設(shè)備誤差與前面的測量誤差相似，也是容易出現(xiàn)在測量兩種不同的實驗材料時，在測量第二種實驗材料時不能直接應用測量第一次實驗材料時的數(shù)據(jù)結(jié)果，要對實驗儀器再次進行調(diào)試。如果不進行第二次調(diào)試，就會出現(xiàn)設(shè)備誤差。

(3)材料選擇不當造成的誤差。在對鐵礦粉的成分進行分析檢測時，要先用試劑對鐵礦粉進行溶解處理。當這種試劑的選擇并不恰當時，就會對實驗結(jié)果造成一定程度上的影響。因此，操作員應充分了解試劑相關(guān)知識，這樣才能適當?shù)谋苊庖驗椴皇煜ぴ噭┊a(chǎn)生的誤差[3]。

3.2 隨機誤差

在所有實驗項目中，都會有隨機誤差的出現(xiàn)，這種隨機誤差一般是難以避免的。雖然這種誤差本身難以避免，我們也可以人為的將這種誤差降到最小，比如嚴格考察采樣的鐵礦粉的原礦石所處的環(huán)境，盡量統(tǒng)一采樣工具和采樣方式，在進行鐵礦粉樣品采樣時，盡量嚴格按照規(guī)定去做，做到嚴謹。

4 目前鐵礦粉檢測的部分方法

4.1 傳統(tǒng)方法

鐵礦粉的成分決定了鐵礦粉的質(zhì)量，在傳統(tǒng)的成分檢測方式中，包括：光譜分析法、質(zhì)量分析法。除此之外，滴定法、色澤比較法和等離子處理法的應用較少。在以前的生產(chǎn)過程中，常應用化學分析法對鐵礦粉的成分進行分析，主要的操作步驟是先對礦粉的質(zhì)量進行確定，先應用光譜分析法對其進行一個大致測定，獲得各個元素所占質(zhì)量比后在進行后續(xù)的實驗。應用化學分析法得到的結(jié)果科學且準確，因此在之前的礦石檢測中得到了廣泛應用。但化學分析法也具有很多缺點，比如操作步驟多，難以在每個過程中都保持嚴謹，且需要的人力也比較多，分析的成本也比較高，目前已經(jīng)逐漸被淘汰，被新出現(xiàn)的各種各樣的其他檢測方式所取代[4]。

4.2 新型方法

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多檢測礦石成分的新型方式，其中包括XRF分析技術(shù)。XRF這種新型技術(shù)具有很高的精準度和合理性，在當今礦石的檢驗中常用[5]。

5 結(jié)語

通過本篇文章的描述，可以認識到在鐵礦粉的質(zhì)量檢測中，從采樣開始，就會有不同的造成誤差的因素出現(xiàn)，因此提高鐵礦粉檢測質(zhì)量的核心措施就是減小這些誤差。減小系統(tǒng)誤差有很多措施，多次測量取平均值也是其中的一種，在減小采樣過程中誤差的前提下，正確的應用XRF技術(shù)可以幫助更迅速更科學準確的在實際應用中提高鐵礦粉的檢測質(zhì)量。本文從源頭分析了提高鐵礦粉檢測質(zhì)量的方法，對同類型的實驗也具有一些借鑒意義，希望在未來能研究出更加完善可行的提高鐵礦粉檢測質(zhì)量的方法。