提高铁矿粉检测质量的措施

宋明凯，金怡伦(鲅鱼圈海关综合技术服务中心，辽宁 营口 115007)

1 对被检测铁矿粉的取样及改进方法

1.1 人工取样

铁矿粉的传统取样方法是人工取样。人工取样存在很多不可避免的不确定性，比如取样的工具，有许多取样工具可以选择，如铁锹。人工取样不能完全确保取样的随机性，难免带有主观因素，因此人工取样会带来一些系统误差。但人工取样同时也有很多优点，在人为操作的同时，可以记录一些数据，给后续的检测带来许多便利，同时可以确保取样过程中不出现太大的误差。并且可以在发现不妥之处时及时停止取样的继续进行，使样本得到最好的保护措施，有效防止铁矿粉样本受到外界因素的影响。

1.2 机械取样

机械取样是通过计算机对取样的仪器进行严格控制来进行的取样过程。机械取样可以保证取样的绝对随机性，保证了每次铁矿粉样本量的确定性，使取样更具有科学性、合理性。机械取样一般不会给实验带来系统误差。任何事物都具有双面性，机械取样在具有上述确定性和科学性优点的同时，也具有很多缺点。首先，和人工取样相比，机械取样并不能在取样后使铁矿粉样本得到妥善保管，有可能使铁矿粉在取样和送去检测这两个过程之间掺入杂质。如铁矿粉受潮后，会有水作为杂质掺入铁矿粉中，影响检测的最终结果。

1.3 对两种取样方法的改进

(1)人工取样的改进方法。

(2)增加取样人手。对于人工取样来说，为使尽量具有科学性和合理性，在取样时可以由两人或多人同时进行。在多人共同进行取样的情况下，取样员之间可以互相起到监督作用。因为不同人有不同的想法，也可以尽量达到客观的随机取样。

(3)统一取样工具。取样工具的不确定性也是造成误差的一个原因。统一的取样工具及取样深度和数目也可以有效减小误差。

(4)增加管理员对取样进行监督。管理员的约束可以增加取样的客观性。管理人员随时到达现场对取样工作进行监督，并且在取样后确保样本的安全性，减少杂质进入的可能性。

(5)机械取样的改进方法。机械取样的改进方法和人工取样大同小异，可以在机械取样中增加监督员，从而控制取样进程并确保样品的安全性，增加取样的科学性和合理性[1]。

2 影响铁矿粉质量检测的因素和一些优化方案

2.1 铁矿粉的矿物类型不同

影响铁矿粉质量检测的直接因素就是铁矿粉的矿物类型。不同的铁矿类型具有不同的矿物成分，在对矿物进行检测前，首先要对其进行烧结处理。在铁矿粉的检测过程中，同样也要先对其进行烧结处理。在这一过程中，不同的铁矿粉在进行烧结后会产生不同的烧结温度。铁矿粉中不仅只有铁这一种元素，还有硫、磷、砷、钾、钠、氟等杂质元素的存在。因此在烧结过程中会发生很多复杂的化学反应，包括与空气中的氧气发生的氧化反应。烧结温度越高就会越促进这些副反应的正方向反应，从而影响最终的检测结果。

2.2 铁矿粉中的水分

(1)水分对铁矿粉产生的影响。不同矿物类型的铁矿石的水含量也不同，也会对铁矿粉的质量检测造成影响。在实际生产过程中，铁矿粉的水分虽然并不会对铁矿制品产生太大影响，在烧结的高温下也不会参与太多化学反应，但是在原料交易过程中，水分会影响铁矿粉的重量从而影响总的价格。

(2)水分含量的测定。对于水这种杂质，要进行具体的水分检测，具体的操作为：先把把待测的铁矿石样品粉碎(标准是小于20 mm)，在粉碎的过程中可以使用四分法来辅助进行。如果不能及时进行水含量测试实验的话，要对已经粉碎的样品进行密封处理，并在合适的地方保存。准备好实验设备后，要先把铁矿石粉进行烘干处理，具体的操作方式是放进一定温度的干燥箱里进行鼓风处理，烘干2 h后称量一次样品的质量，称量完毕后把样品再次放进干燥箱里风干，再次烘干0.5 h后再进行一次称量并记录数据，反复进行这样的操作。当前后两次称量的结果进行减法计算后所得结果小于0.5时，说明这份铁矿粉样品已经大致烘干，得到了恒重。

(3)烘干方式的缺点和对烘干方式的优化方法。

①烘干方式的缺点。但是这种烘干方法同样存在着一些缺点，比如在实际生产中，并不适宜调动这么多的人力去管理这一烘干环节，而且操作不能做到完全自动化，人为操作会产生不可避免的误差，同时也无法在烘干后对铁矿粉的质量进行及时测定并记录。

②烘干方式的优化方法。以下是一些可以在实际生产应用时使用和借鉴的优化方法。在进行取样时，可以应用上转动皮带，将样品在皮带上转动时，可以起到一个动态监测的作用。在烘干时，可以借助仪器使结果更加精密。如可以应用微波水分检测仪，将这种仪器安装在转动皮带底部，在皮带运作时，微波从下方发送出来，然后由上方的接收器接收。在这个过程中，由于水这种介质的介电常数远远大于其他介质，因此可以通过这种微波检测法对烘干方式进行优化，在最后的结果中，对微波的衰减程度进行分析，从而可以对铁矿粉中的水含量进行计算[2]。

3 目前铁矿粉检测存在的误差及解决办法

3.1 系统误差

(1)测量误差。测量出现误差的根源在于测量的仪器。一般情况下，仪器调试好后且正常工作，人为因素并不会给结果带来太大的误差。如果仅仅是铁矿石这一种矿石的测量并不会有太多的误差存在。但如果同时进行着多种物质质量的测量，在两种物质测量的间隙中，如果操作员没有处理好的话就会出现前一种物质残留在下一种物质上的情况，这种情况主要出现在时间紧、任务重的条件下，操作员想尽量加快实验速度，降低了实验准度。虽然这样做的确提高了实验效率，但是得到的结果也失去了科学性和准确性。解决方法就是在这一个岗位上安排两个操作员，不仅可以起到互相监督的作用，同时也可以使实验结果更加准确。再进行下一次测量时对机器进行仔细清洗，确保仪器在下一次使用时没有上一次实验材料(矿石粉等)的残留物，以此来确保实验结果的准确性，减小化验结果的误差。

(2)设备误差。再进行测量前，设备要经过正确的调试后才能正式投入测量使用。这种设备误差与前面的测量误差相似，也是容易出现在测量两种不同的实验材料时，在测量第二种实验材料时不能直接应用测量第一次实验材料时的数据结果，要对实验仪器再次进行调试。如果不进行第二次调试，就会出现设备误差。

(3)材料选择不当造成的误差。在对铁矿粉的成分进行分析检测时，要先用试剂对铁矿粉进行溶解处理。当这种试剂的选择并不恰当时，就会对实验结果造成一定程度上的影响。因此，操作员应充分了解试剂相关知识，这样才能适当的避免因为不熟悉试剂产生的误差[3]。

3.2 随机误差

在所有实验项目中，都会有随机误差的出现，这种随机误差一般是难以避免的。虽然这种误差本身难以避免，我们也可以人为的将这种误差降到最小，比如严格考察采样的铁矿粉的原矿石所处的环境，尽量统一采样工具和采样方式，在进行铁矿粉样品采样时，尽量严格按照规定去做，做到严谨。

4 目前铁矿粉检测的部分方法

4.1 传统方法

铁矿粉的成分决定了铁矿粉的质量，在传统的成分检测方式中，包括：光谱分析法、质量分析法。除此之外，滴定法、色泽比较法和等离子处理法的应用较少。在以前的生产过程中，常应用化学分析法对铁矿粉的成分进行分析，主要的操作步骤是先对矿粉的质量进行确定，先应用光谱分析法对其进行一个大致测定，获得各个元素所占质量比后在进行后续的实验。应用化学分析法得到的结果科学且准确，因此在之前的矿石检测中得到了广泛应用。但化学分析法也具有很多缺点，比如操作步骤多，难以在每个过程中都保持严谨，且需要的人力也比较多，分析的成本也比较高，目前已经逐渐被淘汰，被新出现的各种各样的其他检测方式所取代[4]。

4.2 新型方法

随着科学技术的不断发展，出现了许多检测矿石成分的新型方式，其中包括XRF分析技术。XRF这种新型技术具有很高的精准度和合理性，在当今矿石的检验中常用[5]。

5 结语

通过本篇文章的描述，可以认识到在铁矿粉的质量检测中，从采样开始，就会有不同的造成误差的因素出现，因此提高铁矿粉检测质量的核心措施就是减小这些误差。减小系统误差有很多措施，多次测量取平均值也是其中的一种，在减小采样过程中误差的前提下，正确的应用XRF技术可以帮助更迅速更科学准确的在实际应用中提高铁矿粉的检测质量。本文从源头分析了提高铁矿粉检测质量的方法，对同类型的实验也具有一些借鉴意义，希望在未来能研究出更加完善可行的提高铁矿粉检测质量的方法。