Методы отбора проб углей и подготовка их к лабораторным исследованиям.

Методы отбора проб углей и подготовка их к лабораторным исследованиям.

Опробованию подлежит каждая партия углей или концентрата.

Отбор проб проводят по согласованию сторон в пунктах отправки и/или приемки продукции механизированным способом или вручную в тех случаях, когда невозможно организовать механизированный отбор.

Отбор проб при приемке сыпучих неоднородных концентратов, поступающих в транспортных емкостях, должен проводиться механизированным способом.

Выбор методов отбора в каждом отдельном случае проводят с учетом характеристики опробуемого материала в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Отбор проб проводят во время перемещения руды или концентрата, до или непосредственно после взвешивания. Если это невозможно, время и место отбора проб и взвешивания партии устанавливают по согласованию сторон.

Пробы на определение массовой доли влаги и на химический анализ отбирают одновременно в одну объединенную пробу либо независимо — в раздельные объединенные пробы.

Перед отбором проб партию углей или концентрата подвергают наружному осмотру для визуального определения ее однородности по крупности и влажности материала. Партия считается однородной, если максимальные куски или частицы одного порядка и нет значительного различия во влажности материала. Если однородность материала в отдельных отгрузочных единицах не соблюдена, то поступивший материал делят на уменьшенные однородные партии, которые опробуются раздельно.

При отправке поставляемой продукции поставщик обязан указать заказчику в сопроводительной документации известную неоднородность партии по любому из контролируемых свойств, включая содержание металла.

Для механизированного отбора проб применяют механические, секторные, лотковые, ковшовые и другие пробоотбиратели, удовлетворяющие следующим требованиям:

-пересечение потока материала пробоотсекающим устройством должно происходить с постоянной скоростью и охватывать за одно перемещение все сечение потока;

-скорость пересечения потока материала должна исключать отбрасывание отдельных кусков за пределы емкости пробоотборника;

-емкость пробоотсекающего устройства (ковша, лотка) должна на 20 %—25 % превышать максимальный объем точечной пробы;

-ширина щели между отсекающими краями пробоотсекающего устройства должна составлять

-не менее трехкратного размера максимального куска углей или сыпучих концентратов;

-конструкция пробоотборника должна обеспечивать возможность проверки и чистки.

Для отбора проб из специализированного контейнера применяют механизированные средства отбора, обеспечивающие взятие проб по всей глубине опробуемого материала.

Для ручного отбора проб применяют:

-совок (см. черт. 1 и табл. 1). Допускается применение совка с закругленными ребрами при сохранении объема;

-молоток массой 0,4—0,5 кг;

-ручной щуп для отбора проб (отрезок трубы с открытым концом, либо с закрытым нижним концом и щелью вдоль трубы для особо сыпучих материалов). Конструкция щупа должна обеспечивать отбор проб по всей глубине его погружения.

Для обработки проб используют: дробилки и истиратели, соответствующие требуемым крупности и твердости опробуемого материала; набор сит с размерами отверстий сеток, соответствующими размерам, предусмотренным схемой подготовки; сократители механические и ручные (желобчатые, радиально-щелевые и др.); делители механические; весы лабораторные любого типа 4-го класса точности по ГОСТ 24104*; совки для сокращения проб методом квадратования (см. черт. 2 и табл. 2); шкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева от 105 °С до 110 °С (378—383 К) с электрообогревом и терморегулятором.

Подготовка к отбору проб

Прежде чем приступить к отбору проб, необходимо:

- установить массу партии;

- определить размер максимального куска (размер максимального куска опробуемого материала определяют визуально для установления массы точечной пробы)

- определить массу точечной пробы;

- определить число точечных проб;

- определить массу объединенной пробы;

- определить коэффициент вариации содержания компонента;

- определить точки отбора точечных проб по разд.

Массу партии и отдельных транспортных емкостей, входящих в состав партии, устанавливают взвешиванием или на основании сопроводительных документов.

Размер максимального куска опробуемого материала определяют визуально для установления массы точечной пробы.

За размер максимального куска принимают размер кусков, содержание которых в опробуемом материале составляет не менее 5 % (или размер отверстия сита, на котором остается около 5 % по массе).

Для руды с размером кусков более 50 мм в связи с принимаемым методом ручного отбора проб молотком и совком размер максимального куска принимают равным 50 мм.

Основное условие для получения точной представительной пробы — определение ее массы.

Масса пробы зависит от массы опробуемой партии, крупности материала, его однородности, содержания и вкрапленности полезных компонентов.

Поэтому прежде чем приступить к отбору проб, необходимо определить: массу партии (потока); размер максимального куска; массу точечной пробы; число точечных проб; период отбора точечных проб; массу объединенной пробы; коэффициент вариации содержания компонента; точки отбора точечных проб.

Массу партии из отдельных транспортных емкостей, входящих в состав партии, устанавливают взвешиванием или на основании сопроводительных документов.

Размер максимального куска опробуемого материала определяют визуально для установления точечной пробы. За размер максимального куска принимают размер кусков, содержание которых в опробуемом материале составляет не менее 5 % (или размер отверстия сита, на котором остается около 5 % отсеваемого материала по массе).

Массу ṃмех (кг) точечной пробы, отбираемой с помощью механического пробоотборника из потока движущегося материала, вычисляют по формуле:

ṃмех = Q× b / 3600× v , (1)

где Q — производительность по опробуемому потоку материала, т/ч; b — ширина щели пробоотсекающего устройства (ковша, лот-ка, ножа) по направлению движения потока материала, мм; v — скорость движения пробоотсекающего устройства, м/с.

Масса точечной пробы при отборе вручную в зависимости от максимального размера куска руды должна быть не менее указанной в таблице 3

Расхождение по массе отдельных точечных проб должно быть менее 20 %.

Коэффициент вариации

Коэффициент вариации содержания основного компонента в партии определяют в соответствии с приложением 1 и проверяют по мере необходимости по согласованию сторон.

П р и м е ч а н и е . Компонент, по которому устанавливается коэффициент вариации, определяют по согласованию сторон.

Если коэффициент вариации содержания компонента для партий руды или концентрата неизвестен, то его принимают равным предельному значению в неоднородных партиях: для руды — 35 %, для концентрата по основному компоненту— 5 %, по примесным компонентам — 15 %.

Число точечных проб

Минимальное число точечных проб N устанавливают в соответствии с массой партии М и коэффициентом вариации V содержания компонента.

N должно быть не менее вычисленного по формуле:

N = 0,075×V √М (2)

где V — коэффициент вариации, %;

М — масса опробуемой партии, т.

При опробовании движущегося потока углей (или концентрата) в процессе погрузки или разгрузки транспортных емкостей, из которых формируется партия продукции, минимальное число точечных проб (N) вычисляют по формуле:

N = 4×V² / Δ² _r (3)

где V — коэффициент вариации содержания контролируемого компонента, установленный в условиях и за период времени погрузки (разгрузки) партии углей или концентрата, масса которой определена договорным соглашением, %.

При опробовании по единой методике партий различных марок концентратов (сортов углей) допускается коэффициент вариации определять на партиях наибольшей неоднородности;

Δ г — верхняя граница допустимой относительной погрешности отбора проб при доверительной вероятности Р = 0,95, %.

Верхняя граница допустимой относительной погрешности принимается предприятием не менее относительного значения допускаемого расхождения между результатами химического анализа на предприятии (Д_xr|).

Пример. Для партии медного концентрата с нормируемым содержанием меди от 25 % до 30 % допустимое расхождение между результатами химического анализа для указанного диапазона содержаний 0,30 % относительное значение допустимого расхождения равно

Дхг= 0,30 / (25 + 30) /2 ×100 = 1,1 %.

Принятое число точечных проб (не менее расчетного минимального) распределяют по транспортным емкостям пропорционально массам продукции в них. Если в дальнейшем по условиям отгрузки или приемки той же продукции партия изменяется на определенное количество транспортных емкостей, то пропорционально изменяют принятое число точечных проб.

Период отбора точечных проб (T) в минутах вычисляют по формуле

T= 60× М / Q×N ( 4 )

где М — масса опробуемой партии углей или концентрата, т;

Q — производительность опробуемого потока, т/ч;

N — число точечных проб, вычисленное по формуле (2).

Массу объединенной пробы определяют как произведение массы точечной пробы на число точечных проб, отбираемых от партии.

Метод отбора и расположения точек отбора точечных проб устанавливают в зависимости от характеристики опробуемого материала, места и вида его расположения.

Пробы следует предохранять от изменения их состава на всех стадиях отбора, подготовки и хранения.

Все механизмы, инструменты, пробоприемные устройства должны быть очищены от загрязнений, проверены и отрегулированы.

Отбор проб механизированным способом

Механизированный отбор проб проводят в процессе загрузки и разгрузки вагонов, судов, бункеров складов, а также при формировании штабелей транспортными устройствами непрерывного действия.

Механизированный отбор проб проводят механическими пробоотборниками, удовлетворяющими требованиям:

-пересечение потока материала пробоотсекающим устройством должно происходить с постоянной скоростью и охватывать за одно перемещение все сечение потока;

-скорость пересечения потока материала должна исключать отбрасывание отдельных кусков за пределы емкости пробоотборника;

-емкость пробоотсекающего устройства (ковша, лотка) должна на 20 %—25 % превышать максимальный объем точечной пробы;

-ширина щели между отсекающими краями пробоотсекающего устройства должна составлять

-не менее трехкратного размера максимального куска руд или сыпучих концентратов;

-конструкция пробоотборника должна обеспечивать возможность проверки и чистки., с определением расчетного числа точечных проб (N = 0,075×V √М) и периодом отбора проб (T= 60× М / Q×N ).

От концентратов, находящихся в специализированных контейнерах, допускается отбор точечных проб с помощью механизированных средств отбора после выгрузки контейнеров из вагонов.

Отбор проб ручным способом

Партию продукции разбивают на равные по массе части, количество которых соответствует числу установленных и точечных проб. В зависимости от состояния партии углей или концентрата и крупности кусков отбор точечных проб проводят одним из следующих способов (с учетом возможного расслоения кусков по крупности и плотности).

Отбор точечных проб от потока концентрата при погрузочно-разгрузочных работах, выполняемых с помощью конвейера, проводят при перепаде потока пересечением струи концентрата пробоотбирающим устройством. Допускается отбирать пробы от потока концентрата на ленте конвейера совком (чертеж 1) из равномерно распределенных точек по поверхности потока.

Отбор точечных проб от выгруженного из емкостей концентрата после его разравнивания проводят совком или ручным щупом в точках, равномерно распределенных по поверхности слоя.

Отбор точечных проб из контейнеров проводят ручным щупом по всей глубине не менее чем в трех точках, равномерно распределенных по диаметру контейнера (до погрузки контейнеров в вагоны или после выгрузки их из вагонов). При наличии слоя воды на поверхности концентрата определяют массу вытесненной воды взвешиванием партии концентрата до и после слива воды либо измерением объема воды с пересчетом на массу. Воду сливают и проводят отбор проб для определения массовой доли влаги. Массу слитой воды учитывают при расчете массовой доли влаги в партии концентрата. При необходимости в слитой воде определяют содержание растворенных ионов контролируемого компонента для последующего учета в общем содержании компонента в концентрате, а слитую воду в этом случае объединяют с концентратом после его опробования.

Отбор точечных проб от концентрата в мешках проводят ручным щупом по всей глубине мешка.

При приемке концентрата в железнодорожных вагонах с нижней разгрузкой и при невозможности организации отбора проб после выгрузки концентратов допускается отбор проб из вагонов щупом по всей глубине с полной или частичной механизацией отбора, транспортирования и (или) выгрузки проб.

От углей с размером кусков менее 50 мм, расположенных равномерным слоем, в намеченных точках выкапывают лунки глубиной 0,2—0,4 м. Вдоль стенки лунок снизу вверх по прямой линии совком (см. черт. 1) отбирают точечную пробу в один прием и ссыпают ее в соответствующее ведро или другую тару с крышкой.

Примечания:

1. Материал с совка не должен ссыпаться обратно в лунку.

2. Не допускается брать пробу со дна лунки.

Отбор точечных проб из крупнокусковых углей, содержащих куски свыше 50 мм, расположенных равномерным слоем, осуществляют из лунки глубиной не менее 0,4 м. При этом точечные пробы отбирают в намеченных точках отбора следующим образом:

-от кусков углей размером менее 50 мм точечную пробу отбирают в намеченных точках выкапывают лунки глубиной 0,2—0,4 м. Вдоль стенки лунок снизу вверх по прямой линии совком (см. черт. 1) отбирают точечную пробу в один прием и ссыпают ее в соответствующее ведро или другую тару с крышкой;

-от кусков углей размером более 50 мм молотком откалывают куски размером до 50 мм и наполняют этими кусками совок (см. черт. 1).

Примечание. Допускается отбор проб в равномерно распределенных точках по поверхности крупнокусковой руды из вагона с частичной механизацией отбора и (или) транспортирования и подготовки проб.

Отбор проб от углей или концентрата, загружаемых погрузочными устройствами в вагоны, суда, баржи и склады, проводят следующим образом.

Для отбора проб при погрузке или разгрузке вагона, судна, баржи или склада погрузочными устройствами (грейфер, ковш и т. п.) каждый ковш, определенный через расчетное число рабочих циклов, заполненный частично, ссыпают в бункер механизированной установки пробоподготовки, при ее отсутствии— на специальную площадку, на которой полученную пробу перемешивают, разравнивают и от нее вручную отбирают точечные пробы согласно требованиям настоящего стандарта.

Число рабочих циклов (γ), через которые следует отбирать точечные пробы, вычисляют по формуле:

γ = М / Мγ × N (5)

где М — масса опробуемой партии, т;

Мγ — масса материала в объеме погрузочного устройства, т;

N — число точечных проб.

При непрерывной погрузке углей или концентрата на суда, баржи и склады в виде конусов точечные пробы отбирают по мере наращивания конуса, а именно при загрузке 1/3 массы конуса отбирают 1/3 числа точечных проб (минимальное число точечных проб (N ) устанавливают в соответствии с массой партии и коэффициентом вариации содержания компонента) .

После загрузки 2/ 3 конуса отбирают еще 1/3 и после образования конуса — оставшуюся 1/3 точечных проб.

Места отбора точечных проб должны располагаться по трем образующим конуса, расположенным друг от друга на 120°. Эти образующие для каждого последующего слоя должны смещаться относительно друг друга на 40°, как показано на черт. 6.

Отбор проб углей или концентрата из штабелей проводят при невозможности опробования в процессе перегрузки. При отборе проб от материала, находящегося в неподвижном состоянии, необходимо, учитывая высоту штабеля, выбрать наиболее рациональный вариант.

Опробование углей или концентрата, находящихся в штабелях с высотой штабеля не более 1,5 м, проводят следующим образом: всю поверхность штабеля или части его разбивают на квадраты, число которых должно быть равно числу точечных проб.

Отбор точечных проб проводят

из середины квадрата от углей с размером кусков менее 50 мм, расположенных равномерным слоем, в намеченных точках выкапывают лунки глубиной 0,2—0,4 м. Вдоль стенки лунок снизу вверх по прямой линии совком (см. черт. 1) отбирают точечную пробу в один прием и ссыпают ее в соответствующее ведро или другую тару с крышкой.

Опробование углей или концентрата, находящихся в штабелях высотой более 1,5 м, проводят способами, обеспечивающими равномерный отбор точечных проб из всего объема опробуемого материала, перемешиванием грейфером, вскрытием по слоям, образованием канав или шурфов или бурением.

При перемешивании углей или концентрата грейфером точечные пробы отбирают каждый ковш, определенный через расчетное число рабочих циклов, заполненный частично, ссыпают в бункер механизированной установки пробоподготовки, при ее отсутствии— на специальную площадку, на которой полученную пробу перемешивают, разравнивают и от нее вручную отбирают точечные пробы согласно требованиям настоящего стандарта.

При послойном вскрытии штабеля углей или концентрата отбор проб проводят из каждого слоя с учетом требований, в намеченных точках выкапывают лунки глубиной 0,2—0,4 м. Вдоль стенки лунок снизу вверх по прямой линии совком (см. черт. 1) отбирают точечную пробу в один прием и ссыпают ее в соответствующее ведро или другую тару с крышкой.

При опробовании углей или концентрата, находящихся в штабелях, с помощью канав или отбор точечных проб проводят по стенкам канав или шурфов с учетом требований, в намеченных точках выкапывают лунки глубиной 0,2—0,4 м. Вдоль стенки лунок снизу вверх по прямой линии совком (см. черт. 1) отбирают точечную пробу в один прием и ссыпают ее в соответствующее ведро или другую тару с крышкой.

При бурении штабеля углей или концентрата (для материалов крупностью до 10 мм) точечные робы отбирают с каждого метра буровой скважины. Произведение числа точечных проб, отобранных из отдельных скважин, на число скважин должно быть не менее числа точечных проб, вычисленных по формуле (2).