宋明凱，金怡倫(鲅魚(yú)圈海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心，遼寧 營(yíng)口 115007)

1 對(duì)被檢測(cè)鐵礦粉的取樣及改進(jìn)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(jī)性，難免帶有主觀因素，因此人工取樣會(huì)帶來(lái)一些系統(tǒng)誤差。但人工取樣同時(shí)也有很多優(yōu)點(diǎn)，在人為操作的同時(shí)，可以記錄一些數(shù)據(jù)，給后續(xù)的檢測(cè)帶來(lái)許多便利，同時(shí)可以確保取樣過(guò)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(shí)及時(shí)停止取樣的繼續(xù)進(jìn)行，使樣本得到最好的保護(hù)措施，有效防止鐵礦粉樣本受到外界因素的影響。

1.2 機(jī)械取樣

機(jī)械取樣是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)取樣的儀器進(jìn)行嚴(yán)格控制來(lái)進(jìn)行的取樣過(guò)程。機(jī)械取樣可以保證取樣的絕對(duì)隨機(jī)性，保證了每次鐵礦粉樣本量的確定性，使取樣更具有科學(xué)性、合理性。機(jī)械取樣一般不會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)系統(tǒng)誤差。任何事物都具有雙面性，機(jī)械取樣在具有上述確定性和科學(xué)性優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也具有很多缺點(diǎn)。首先，和人工取樣相比，機(jī)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(cè)這兩個(gè)過(guò)程之間摻入雜質(zhì)。如鐵礦粉受潮后，會(huì)有水作為雜質(zhì)摻入鐵礦粉中，影響檢測(cè)的最終結(jié)果。

1.3 對(duì)兩種取樣方法的改進(jìn)

(1)人工取樣的改進(jìn)方法。

(2)增加取樣人手。對(duì)于人工取樣來(lái)說(shuō)，為使盡量具有科學(xué)性和合理性，在取樣時(shí)可以由兩人或多人同時(shí)進(jìn)行。在多人共同進(jìn)行取樣的情況下，取樣員之間可以互相起到監(jiān)督作用。因?yàn)椴煌擞胁煌南敕ǎ部梢员M量達(dá)到客觀的隨機(jī)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(gè)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(duì)取樣進(jìn)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(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)取樣工作進(jìn)行監(jiān)督，并且在取樣后確保樣本的安全性，減少雜質(zhì)進(jìn)入的可能性。

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

2 影響鐵礦粉質(zhì)量檢測(cè)的因素和一些優(yōu)化方案

2.1 鐵礦粉的礦物類(lèi)型不同

影響鐵礦粉質(zhì)量檢測(cè)的直接因素就是鐵礦粉的礦物類(lèi)型。不同的鐵礦類(lèi)型具有不同的礦物成分，在對(duì)礦物進(jìn)行檢測(cè)前，首先要對(duì)其進(jìn)行燒結(jié)處理。在鐵礦粉的檢測(cè)過(guò)程中，同樣也要先對(duì)其進(jìn)行燒結(jié)處理。在這一過(guò)程中，不同的鐵礦粉在進(jìn)行燒結(jié)后會(huì)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(guò)程中會(huì)發(fā)生很多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，包括與空氣中的氧氣發(fā)生的氧化反應(yīng)。燒結(jié)溫度越高就會(huì)越促進(jìn)這些副反應(yīng)的正方向反應(yīng)，從而影響最終的檢測(cè)結(jié)果。

2.2 鐵礦粉中的水分

(1)水分對(duì)鐵礦粉產(chǎn)生的影響。不同礦物類(lèi)型的鐵礦石的水含量也不同，也會(huì)對(duì)鐵礦粉的質(zhì)量檢測(cè)造成影響。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，鐵礦粉的水分雖然并不會(huì)對(duì)鐵礦制品產(chǎn)生太大影響，在燒結(jié)的高溫下也不會(huì)參與太多化學(xué)反應(yīng)，但是在原料交易過(guò)程中，水分會(huì)影響鐵礦粉的重量從而影響總的價(jià)格。

(2)水分含量的測(cè)定。對(duì)于水這種雜質(zhì)，要進(jìn)行具體的水分檢測(cè)，具體的操作為：先把把待測(cè)的鐵礦石樣品粉碎(標(biāo)準(zhǔn)是小于20 mm)，在粉碎的過(guò)程中可以使用四分法來(lái)輔助進(jìn)行。如果不能及時(shí)進(jìn)行水含量測(cè)試實(shí)驗(yàn)的話，要對(duì)已經(jīng)粉碎的樣品進(jìn)行密封處理，并在合適的地方保存。準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)設(shè)備后，要先把鐵礦石粉進(jìn)行烘干處理，具體的操作方式是放進(jìn)一定溫度的干燥箱里進(jìn)行鼓風(fēng)處理，烘干2 h后稱(chēng)量一次樣品的質(zhì)量，稱(chēng)量完畢后把樣品再次放進(jìn)干燥箱里風(fēng)干，再次烘干0.5 h后再進(jìn)行一次稱(chēng)量并記錄數(shù)據(jù)，反復(fù)進(jìn)行這樣的操作。當(dāng)前后兩次稱(chēng)量的結(jié)果進(jìn)行減法計(jì)算后所得結(jié)果小于0.5時(shí)，說(shuō)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(diǎn)和對(duì)烘干方式的優(yōu)化方法。

①烘干方式的缺點(diǎn)。但是這種烘干方法同樣存在著一些缺點(diǎn)，比如在實(shí)際生產(chǎn)中，并不適宜調(diào)動(dòng)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(dòng)化，人為操作會(huì)產(chǎn)生不可避免的誤差，同時(shí)也無(wú)法在烘干后對(duì)鐵礦粉的質(zhì)量進(jìn)行及時(shí)測(cè)定并記錄。

②烘干方式的優(yōu)化方法。以下是一些可以在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)使用和借鑒的優(yōu)化方法。在進(jìn)行取樣時(shí)，可以應(yīng)用上轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶，將樣品在皮帶上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以起到一個(gè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的作用。在烘干時(shí)，可以借助儀器使結(jié)果更加精密。如可以應(yīng)用微波水分檢測(cè)儀，將這種儀器安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶底部，在皮帶運(yùn)作時(shí)，微波從下方發(fā)送出來(lái)，然后由上方的接收器接收。在這個(gè)過(guò)程中，由于水這種介質(zhì)的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他介質(zhì)，因此可以通過(guò)這種微波檢測(cè)法對(duì)烘干方式進(jìn)行優(yōu)化，在最后的結(jié)果中，對(duì)微波的衰減程度進(jìn)行分析，從而可以對(duì)鐵礦粉中的水含量進(jìn)行計(jì)算[2]。

3 目前鐵礦粉檢測(cè)存在的誤差及解決辦法

3.1 系統(tǒng)誤差

(1)測(cè)量誤差。測(cè)量出現(xiàn)誤差的根源在于測(cè)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(huì)給結(jié)果帶來(lái)太大的誤差。如果僅僅是鐵礦石這一種礦石的測(cè)量并不會(huì)有太多的誤差存在。但如果同時(shí)進(jìn)行著多種物質(zhì)質(zhì)量的測(cè)量，在兩種物質(zhì)測(cè)量的間隙中，如果操作員沒(méi)有處理好的話就會(huì)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(shí)間緊、任務(wù)重的條件下，操作員想盡量加快實(shí)驗(yàn)速度，降低了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)度。雖然這樣做的確提高了實(shí)驗(yàn)效率，但是得到的結(jié)果也失去了科學(xué)性和準(zhǔn)確性。解決方法就是在這一個(gè)崗位上安排兩個(gè)操作員，不僅可以起到互相監(jiān)督的作用，同時(shí)也可以使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。再進(jìn)行下一次測(cè)量時(shí)對(duì)機(jī)器進(jìn)行仔細(xì)清洗，確保儀器在下一次使用時(shí)沒(méi)有上一次實(shí)驗(yàn)材料(礦石粉等)的殘留物，以此來(lái)確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，減小化驗(yàn)結(jié)果的誤差。

(2)設(shè)備誤差。再進(jìn)行測(cè)量前，設(shè)備要經(jīng)過(guò)正確的調(diào)試后才能正式投入測(cè)量使用。這種設(shè)備誤差與前面的測(cè)量誤差相似，也是容易出現(xiàn)在測(cè)量?jī)煞N不同的實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，在測(cè)量第二種實(shí)驗(yàn)材料時(shí)不能直接應(yīng)用測(cè)量第一次實(shí)驗(yàn)材料時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)果，要對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器再次進(jìn)行調(diào)試。如果不進(jìn)行第二次調(diào)試，就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備誤差。

(3)材料選擇不當(dāng)造成的誤差。在對(duì)鐵礦粉的成分進(jìn)行分析檢測(cè)時(shí)，要先用試劑對(duì)鐵礦粉進(jìn)行溶解處理。當(dāng)這種試劑的選擇并不恰當(dāng)時(shí)，就會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定程度上的影響。因此，操作員應(yīng)充分了解試劑相關(guān)知識(shí)，這樣才能適當(dāng)?shù)谋苊庖驗(yàn)椴皇煜ぴ噭┊a(chǎn)生的誤差[3]。

3.2 隨機(jī)誤差

在所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，都會(huì)有隨機(jī)誤差的出現(xiàn)，這種隨機(jī)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(yán)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(jìn)行鐵礦粉樣品采樣時(shí)，盡量嚴(yán)格按照規(guī)定去做，做到嚴(yán)謹(jǐn)。

4 目前鐵礦粉檢測(cè)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(cè)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(yīng)用較少。在以前的生產(chǎn)過(guò)程中，常應(yīng)用化學(xué)分析法對(duì)鐵礦粉的成分進(jìn)行分析，主要的操作步驟是先對(duì)礦粉的質(zhì)量進(jìn)行確定，先應(yīng)用光譜分析法對(duì)其進(jìn)行一個(gè)大致測(cè)定，獲得各個(gè)元素所占質(zhì)量比后在進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用化學(xué)分析法得到的結(jié)果科學(xué)且準(zhǔn)確，因此在之前的礦石檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。但化學(xué)分析法也具有很多缺點(diǎn)，比如操作步驟多，難以在每個(gè)過(guò)程中都保持嚴(yán)謹(jǐn)，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(cè)方式所取代[4]。

4.2 新型方法

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多檢測(cè)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(zhǔn)度和合理性，在當(dāng)今礦石的檢驗(yàn)中常用[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本篇文章的描述，可以認(rèn)識(shí)到在鐵礦粉的質(zhì)量檢測(cè)中，從采樣開(kāi)始，就會(huì)有不同的造成誤差的因素出現(xiàn)，因此提高鐵礦粉檢測(cè)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(cè)量取平均值也是其中的一種，在減小采樣過(guò)程中誤差的前提下，正確的應(yīng)用XRF技術(shù)可以幫助更迅速更科學(xué)準(zhǔn)確的在實(shí)際應(yīng)用中提高鐵礦粉的檢測(cè)質(zhì)量。本文從源頭分析了提高鐵礦粉檢測(cè)質(zhì)量的方法，對(duì)同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)也具有一些借鑒意義，希望在未來(lái)能研究出更加完善可行的提高鐵礦粉檢測(cè)質(zhì)量的方法。