張代飛，畢建明

（江西華贛瑞林稀貴金屬科技有限公司，江西豐城 331100）

有色金屬冶煉行業(yè)所采購(gòu)的原料主要有散裝和袋裝兩種包裝方式。對(duì)于容易造成運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)金屬損失及環(huán)境污染的原料，一般會(huì)采用袋裝包裝方式。對(duì)于袋裝物料，使用的有兩種規(guī)格。以銅精礦為例，《散裝重有色金屬浮選精礦取樣、制樣通則》（GB/T 14260）規(guī)定袋裝物料分為有50～100 kg（定義為：小袋）和1 000 kg 以上（定義為：大袋）兩種[1]。 其中，小袋包裝由于裝卸時(shí)間長(zhǎng)、成本高，不宜采用機(jī)械操作等諸多因素，應(yīng)用得越來(lái)越少。 目前，袋裝物料絕大多數(shù)使用的都是大袋包裝。

袋裝物料一般采用探針（取樣釬）取樣。 對(duì)于袋裝1 000 kg 以上大袋精礦，應(yīng)逐袋隨機(jī)采取份樣，對(duì)于50～100 kg 的小袋精礦，可按袋數(shù)間隔抽取樣品[2]。 實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，各種不可預(yù)知的裝袋情形對(duì)取樣代表性和真實(shí)性有根本性的影響。因此，企業(yè)在制定取樣操作規(guī)程時(shí)必須考慮各種影響因素， 降低取樣風(fēng)險(xiǎn)。 本文擬對(duì)不同物料裝袋情形的取樣代表性進(jìn)行分析，總結(jié)出袋裝物料取樣的取樣原則，以期為相關(guān)企業(yè)制定取樣操作規(guī)程提供參考。

1 袋裝物料取樣基本要求

一般而言，在對(duì)袋裝物料進(jìn)行取樣時(shí)，如果取樣釬能穿透包裝袋取到完整的樣品， 可用取樣釬直接從袋中取樣；如果不能穿透包裝袋，則需要倒袋后取樣。 依據(jù)袋裝物料的特點(diǎn)，小袋容易倒袋，即使不倒袋直接用取樣釬取樣也容易穿透包裝袋取樣， 對(duì)取樣代表性和真實(shí)性都易于掌控。 而大袋包裝如果要全部倒袋取樣，不僅需要機(jī)械操作，還需在物料落地后翻堆扒平；大批量取樣時(shí)，對(duì)檢驗(yàn)場(chǎng)地面積的要求也高。因此，現(xiàn)實(shí)情況大袋包裝基本都是采取袋中取樣。

以銅精礦為例，正常情況下，一個(gè)規(guī)格為1 000 mm高的集裝袋（大袋），內(nèi)盛裝800 mm 高的精礦，取樣時(shí)， 使用1 000 mm 取樣釬能夠從袋口下插到底部，保證取樣的代表性。 如果精礦經(jīng)運(yùn)輸振動(dòng)后密實(shí)度變大或超過(guò)取樣釬有效長(zhǎng)度， 使取樣釬無(wú)法插到底部，則需要從側(cè)面往中間穿透包裝進(jìn)行取樣。由于集裝袋水平方向無(wú)法用力穿透， 一般要求取樣深度達(dá)到中心線即可[3]。 對(duì)于均勻性較好、品質(zhì)波動(dòng)較小的精礦而言，無(wú)論從袋口往下還是從側(cè)面取樣，其代表性都不會(huì)有本質(zhì)上影響；相反，對(duì)于有異常裝袋情形的精礦， 如果隨意性取樣則會(huì)對(duì)取樣代表性造成不可預(yù)知的影響。

2 不同情形取樣代表性分析

2.1 單袋直接取樣

2.1.1 從袋口往下取樣

從袋口往下取樣， 如集裝袋中物料品位有上、中、下分層現(xiàn)象，則不同取樣深度對(duì)代表性的影響見(jiàn)圖1，分析見(jiàn)表1。

圖1 不同取樣深度對(duì)取樣代表性的影響示意（袋口插入）

表1 不同取樣深度對(duì)取樣代表性的影響分析（袋口插入）

由表1 可知， 當(dāng)集裝袋中物料品位存在分層現(xiàn)象時(shí)，取樣釬插入1/3 深度時(shí)代表性最差，插入2/3深度時(shí)代表性隨機(jī)性大，插入底部代表性最好。如取樣深度較淺，下部裝入低品位物料的可能性最大。

2.1.2 從袋的側(cè)面插入不同深度取樣

取樣時(shí)， 一般要求取樣釬插入深度應(yīng)到達(dá)集裝袋的中心線， 然而實(shí)際情況可能不到中心線或超過(guò)中心線（未全部穿透）。此時(shí)，當(dāng)集裝袋中物料存在中部或邊部不同品位混裝的現(xiàn)象時(shí)， 不同取樣深度對(duì)代表性的影響見(jiàn)圖2，分析見(jiàn)表2。

圖2 不同取樣深度對(duì)取樣代表性的影響示意（側(cè)面插入）

表2 不同取樣深度對(duì)取樣代表性的影響（側(cè)面插入）

由表2 可知，無(wú)論上、中、下層哪層取樣部位和不同取樣深度，取樣代表性的隨機(jī)性均較大。如取樣深度較淺，中部裝入低品位物料的可能性最大。

2.1.3 從袋的側(cè)面插入不同角度及點(diǎn)位取樣

從袋的側(cè)面插到中心， 如集裝袋中物料有上、中、下分層品位混裝現(xiàn)象，不同插入角度及點(diǎn)位對(duì)代表性的影響見(jiàn)圖3，分析見(jiàn)表3。

圖3 不同插入角度及點(diǎn)位對(duì)取樣代表性的影響示意

表3 不同插入角度及點(diǎn)位對(duì)取樣代表性的影響分析

由表3 可知， 每袋取1 個(gè)點(diǎn)位， 取樣沒(méi)有代表性，因此至少需要取3 個(gè)點(diǎn)位。如采用水平插入3 點(diǎn)方式，插入的3 個(gè)點(diǎn)只能代表樣釬插入的層面，代表不了樣釬之間更厚的層面； 如果3 點(diǎn)過(guò)于集中或間距大小不一，取樣代表性將會(huì)更差。如采用3 點(diǎn)傾斜插入的方式，只要插入角度適合，三點(diǎn)上下交錯(cuò)高度對(duì)接得好， 取樣基本能夠代表袋子從上到下整個(gè)層面，代表性最強(qiáng)。例如，裝袋物料高800 mm，分為上、中、下三段，經(jīng)計(jì)算，每釬插入角度約為15°左右為宜。 如果裝袋高度低也可相應(yīng)減少點(diǎn)數(shù)。

2.2 車上或卸車批量取樣

如果物料供應(yīng)廠家在裝車時(shí)， 對(duì)集裝袋進(jìn)行有意識(shí)地規(guī)律擺放，使袋子靠近地方品位低，呈現(xiàn)半邊高半邊低的狀況，見(jiàn)圖4。 那么若采取在車上側(cè)面取樣的方式，則每袋所測(cè)得的品位都會(huì)偏高；若采用從袋口往下的取樣方式， 也只有合理布點(diǎn)取樣才能滿足代表性需要；若袋中物料較高，不能從袋口插入底部取樣，取樣代表性也會(huì)較差。 因此，原則上不宜采用車上直接取樣的方法。采用卸車后在袋中取樣，為了降低取樣風(fēng)險(xiǎn)，則卸車時(shí)應(yīng)隨機(jī)旋轉(zhuǎn)，使集裝袋呈現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律的擺放方式，見(jiàn)圖5。 或者也可以拉開(kāi)每個(gè)集裝袋之間的距離， 此時(shí)從側(cè)面取樣或者袋口往下取樣，合理布點(diǎn)即可滿足代表性需要。

圖4 袋子靠近地方品位低

圖5 卸車時(shí)隨機(jī)旋轉(zhuǎn)

2.3 倒袋落地取樣

如裝袋量較多， 物料出現(xiàn)大量板結(jié)或絲狀相互纏繞不能從袋口往下取到底， 從側(cè)面也無(wú)法取到中間，且中部品位低，無(wú)法直接、完整地進(jìn)行取樣，如圖6 所示。

圖6 無(wú)法直接取樣斷面示意

由圖6 可知， 無(wú)論從袋口往下取樣還是從側(cè)面取樣，取樣品位均會(huì)偏高。 為此，一般采用沖擊錘進(jìn)行沖擊取樣，使取樣釬插入到中心線。當(dāng)出現(xiàn)大量板結(jié)或含有絲狀、相互纏繞的物料情況時(shí)，采用倒袋取樣的方式。 然而，倒袋取樣同樣存在問(wèn)題，破袋落地狀態(tài)，見(jiàn)圖7。

圖7 破袋落地狀態(tài)示意

由圖7 可知， 由于物料出現(xiàn)大量板結(jié)或含有絲狀相互纏繞物料， 加之鏟車提升高度受限 （考慮安全因素）， 物料從袋子側(cè)面下部破袋處墜落地面時(shí)不易散開(kāi)，因此袋內(nèi)物料上中下層的狀態(tài)不會(huì)有太大改變。此時(shí)從表面取樣，同樣會(huì)存在品位偏高的情況。故只能在倒袋后將物料扒平，采用布點(diǎn)取樣的方式進(jìn)行取樣。

3 袋中取樣水分代表性分析

袋裝含水物料受到暴曬、干燥天氣，長(zhǎng)時(shí)間擺放和長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)纫蛩氐挠绊?，水分極易揮發(fā)。袋口表面水分最容易揮發(fā)，袋的周邊揮發(fā)性相對(duì)較小，水分揮發(fā)示意見(jiàn)圖8。 據(jù)此判斷袋中取樣水分代表性，見(jiàn)圖9。

圖8 水分揮發(fā)示意

圖9 袋中取樣水分代表性示意

由圖9 可知，采用傾斜三點(diǎn)插入方式，從側(cè)面取到中心，水分基本能夠滿足代表性需要；采用袋口往下三點(diǎn)插入方式，從袋口往下取到底，水分基本能夠滿足代表性需要。

但應(yīng)該注意的是從袋口往下能夠取到底的，插入三點(diǎn)無(wú)論是集中或中間， 還是過(guò)于靠邊都會(huì)影響代表性，故最佳布點(diǎn)方式是中心、半徑的中線、靠近袋邊緣各一點(diǎn)。若從袋口往下取不到底，可采用從側(cè)面上中下三點(diǎn)取到中心， 則基本能夠表示袋子從上到下整個(gè)層面，水分代表性最強(qiáng)；若裝袋高度低，可相應(yīng)減少取樣點(diǎn)數(shù)。

4 結(jié)論

綜上所述， 若要保證袋裝物料取樣品位和水分均具有代表性，應(yīng)確定取樣原則如下：

1）如果裝袋量少，物料松散性好，取樣器能從袋口往下取到底，從側(cè)面也可插入到中間（必須傾斜插入），可以采用正常布點(diǎn)取樣方法，但布點(diǎn)的點(diǎn)位應(yīng)當(dāng)隨機(jī)選擇。

2）如果裝袋量較多，物料出現(xiàn)大量板結(jié)或超過(guò)取樣釬有效長(zhǎng)度不能從袋口往下取到底， 從側(cè)面也無(wú)法取到中心，可采用沖擊錘往里沖擊取樣（有絲狀相互纏繞物料除外）。 對(duì)可能均勻性較差的來(lái)料，應(yīng)該采用破袋、鏟開(kāi)、扒平、布點(diǎn)取樣，以降低取樣風(fēng)險(xiǎn)。

3）不宜采用車上直接取樣的方法。 如采用卸車落地后在袋中直接取樣，則需要隨機(jī)旋轉(zhuǎn)后落地，形成沒(méi)有規(guī)律的擺放。

對(duì)采購(gòu)袋裝物料的企業(yè)，可在上述取樣原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)情況，有選擇地進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)和驗(yàn)證，從而得出更有針對(duì)性的結(jié)論，以此制定出本企業(yè)既能滿足取樣代表性，又能降低工作量及成本的取樣操作規(guī)程。