固体矿物分析精确度的影响因素及控制策略分析论文

 

SCI论文（www.lunwensci.com）：

　　摘要：伴随着我国国民经济的大力发展，社会对各项资源的需求量愈发增加，尤其是矿产资源。这类资源本身属于一项不可再生资源，但由于人们在日常生活中的广泛应用，对矿物精选质量提出了更高的要求。而矿体本身质量的好坏，对实际的应用价值有着直接的影响，只有对矿产资源质量加以保证，才能从根本上增强资源的使用效率，进一步降低对自然生态环境造成的污染，所以应积极做好矿物分析工作极为重要。然而事实上，分析工作中存在一系列影响试验分析精确度的因素，难以保证分析试验的最终结果，所以需要对这些影响因素进行详细分析，并探寻出有效地解决对策。为此，本文主要围绕固体矿物分析精确度的影响因素进行阐述，并提出有效的控制策略，以此来推动我国矿业经济效益的增强。

　　关键词：选矿分析；精确度；影响因素；控制策略

　　矿产资源选矿质量的高低对于我国社会经济的发展有着直接影响，本身品质越高，其价格也会相对较为昂贵，同时因为我国地域辽阔，矿产资源分布较为广泛且储量大，使得不同地区中的矿物资源在选矿质量方法存在明显差异。即便是来自于同一地区，其质量也会有一定的差距，所以应该对研究样品的品质进行区分，这就需要对分析工作进行科学合理的安排，按照矿物质量作高低分类。通过对比数据分析不难看出，由于数据信息的精确度与准确度出现了比较明显的差别，还会得出不相同的数据分析结论，极易在一定程度上对矿物本身的质量产生错误评价的情况，从而造成我国国内的矿业市场波动，甚至影响到产品价格。所以，应该制定科学的对策措施，以避免一切质量差错现象的发生，使矿物分析的准确度可以获得显著提高，从而于提高了对矿产资源的使用价值和利用率。同时，作为技术操作人员也应该掌握极强的专业知识素养，以全面掌握矿物分析试验中的每个环节，并严格地按照有关测试规范对试剂加以调整，充分保证煤质分析结果的科学合理性。

　　1　固体矿物分析的概述

　　矿物分析工作是为了掌握其内部结构、组成部分、性质特点等，通过物理法或化学法测试、研究样品的过程。通常情况下矿物分析主要负责测定矿体可磨性、水分等相关内容，同时还要计算其中所含有的元素组成成分，便于可以更加深入地分析其组成结构、变化规律以及物理和化学性质，从而更好地对资源进行利用。由此可见，矿物分析工作能够反映出矿物的性质，并将不同性质的样品进行区分，其精密度比较高，试验方法也较为简单。同时，分析工作存在诸多特定的要求，例如：试验方法需具有极强的规范性、选取的样品组成部分和性质变化相对较大、试验方法较为多元化等。为了方便人们对分析结果有更为准确的认识，我国制定了相关试验标准，虽然在标准中详细描述了煤质分析的全部过程，但因为样品本身的粒度、分析系统误差、试验中人为误差等多项因素，将影响着矿物分析的最终结果。因此，深入研究影响分析结果的因素能够在一定程度上保证分析结果的精确度，进一步提高资源的使用品质。

　　2　矿物分析试验对提升资源质量的价值

　　我国国民针对矿产资源的使用方式和本身性质所提出的要求具有明显的差别，这皆与矿体自身多变性、复杂性有着密切联系，所以对分析试验要求也相对较高。分析主要是依照矿物成分、性质开展测验，确保它的整体质量能够得到增强，以便于满足我国目前生产生活的需求。不仅如此，通过分析工作还能进一步掌握它的内部结构，全面了解矿体特性，熟悉其变化规律。因为分析试验需要通过多种不同的科学方式，其试验方法与试验设备比较单一，所以试验精准度相对较高。对固体矿物进行分析试验时，能够在一定程度上掌握矿物质量，通过提高质量，可以提高我国矿企的经济利益，最大限度满足人们对资源的需求率，进而为日常生产生活提供便捷服务。由此可见，分析试验有利于对矿山开采质量进行管控，对我国矿业的生产进行指导，促进矿产资源行业的可持续发展。
 

　　3　矿物分析试验的内容

　　分析试验的主要内容由灰分、水分、挥发分、发热量、固定碳五部分构成。首先，灰分问题。完全燃烧后的矿物会形成矿渣粉,也就是灰分，而灰分物质在焚烧中并没有形成热能，而是会在吸收热能后变成灰渣物质，如果燃烧的矿物本身灰分浓度偏高，都会影响到燃烧的产热特性和燃烧性能，并且还会降低锅炉系统的热能转换效率。所以在做好灰分评定工作时应明确测试标准，如果标定不清楚则会造成分析结论与预期要求相悖；第二，检查水分。水分测试重点是对矿石内部水分进行化验，其中外部水分一般存在于矿体外部，但个别情况会在矿石的缝隙中出现。水分含量能够确定矿物种类的可燃性，若水分含量偏高将会减少降低燃烧性能。同时水分含量过多还会耗费大量的运输费用，对我国矿产行业经济效益的提高造成严重阻碍，所以水分分析在矿物质分析工作中至关重要；第三，挥发分。挥发分不仅是其品质的重要检测指标，而且是分析测试中的核心部分，其测试方式为对一定量的样品置于高温九百摄氏度下的瓷坩埚中，在保持与空气隔离的前提下预热约七分钟，再利用其所减少的挥发分质量将从样品质量上取得的质量分数乘以水分浓度，其结果便是该试样的挥发分质量。如试样挥发分所占的比重偏高，则试样燃烧困难度就较小，在一般情况下即可根据挥发分的比重判断矿物的用途；第四，发热量。作为对矿物本身特性进行评价的主要指标，对于发热量的检测一般应该在专门实验室进行，在检测过程中要关注以下几点：(1)专门实验室必须是一个单独的实验室，不能与矿物质分析试验其他测定项目同时开展；(2)在测定发热量工作时应严格控制试验室的室内温度，确保室温变化幅度区间的恒定性；(3)测定样品发热量的试验室应坐南朝北，在避免阳光直接照射的同时保持足够的氧气，防止在样品燃烧过程中发生氧气不足的情况。第五，对试验品成分进行分析时主要采用沉淀滴定法、络合滴定法、分光光度法等，其分析结果与技术人员操作是否规范有着紧密联系。

　　4　矿物分析精确度的影响因素及有效控制策略

　　4.1 环境与化学试剂对分析精确度造成的影响与控制策略

　　通常情况下，会使用化学药剂对样品展开化学试验完成矿物分析，在化学实验中药剂的正确用量极其重要，如果出现了偏差就会对煤质分析的结果产生很大的影响。同时这些化学药剂也会在外部各种因素的影响下使样品本身的化学性质产生重大改变，从而危害到煤质分析工作。所以，必须对不同的化学药剂使用对应的保管方法，并对其加以合理保管，防止由于化学药剂的不稳定性而对煤质分析工作产生负面影响。对存在有害物质的如溴化汞、三氧化二砷等化工药剂，即便高毒成分浓度也比较多，但由于其价格又比较高昂，所以就应该严密地把控对这些化工药剂的使用状况并加以妥善保管，甚至可以派出专门的看守员对其加以轮流监护，并仔细记载每次的具体使用状况。当正式开展化学试验时应对化学药剂进行严格取量，避免出现一丝偏差，这样既能保证化学试剂的品质，还能使试验的准确性有所增强。不仅如此，在试验过程中应对实验室环境的卫生加以重视，经过严格消毒后方可进入实验室，避免将细菌带入到实验室中，对于剩余的化学药剂应根据相关规定进行降解或销毁，防止因随意丢弃而对环境造成污染。除此之外，在煤质分析的化学试验室中，要想顺利开展化学试验以及保证试验的准确性，就应构建完善的实验室管理机制，进一步实现化学实验的顺利开展，并且在结束试验后，应依照试验室管理机制的相关内容对所使用过的化学药剂进行讲解与分类等处理工作。

　　4.2 矿物粒度与组分对分析精确度造成的影响与控制策略

　　研究样品本身粒度大小和组成也会影响到矿体特征，而矿物分析的最后结论也会对资源的选矿品质产生很大影响。所以在开展分析化验工作中，就应该针对锅炉的实际工作状况对基础技术参数做出相应调整，进而提升锅炉的燃烧效率。伴随着科技水平的不断提高，在开展矿物分析检验工作时可利用高科技技术增加分析方法检验的准确性，如超细煤粉锅炉燃烧法等，该方法对氮氧化物的排放量相对低，不仅燃烧率高且稳燃效果也相对较好，可以通过燃烧条件的减弱或者消除锅炉内部的沉积现象与结渣现象。同时在矿物分析化验中应对样品的组分与粒度加以高度重视。首先在化验中可以清晰看出C含量会随着燃烧矿物的变细而逐渐减少，这是因为矿石内部矿物质含量在分析化验中含量有所增加，使得可燃物含量明显下降，导致C含量下降。同时在化验过程中，矿石中N含量与H含量也同样随着粉状物的变细而降低，这是因为粉状物内部可燃物含量比较少导致的；其次，进行矿物质分析化验时，粉状物的颗粒度的减小并不会影响其水分的含量，但是会使灰分含量有所增加，使挥发分含量降低。通过化验结果可以得知当粉状物挥发分会随着中径降低而下降，而灰分含量会增加，这是因为矿石偏析所导致的。通常情况下这种矿物由无机矿物质和有机物组成，但这两种物质并没有均匀分布，尤其是对样品进行磨制时，是让无机矿物质的析出能力明显增大，从而灰分含量在不断粉碎过程中逐渐增加，同时不可燃物质的实际含量也在持续增加。

　　4.3 数据对分析精确度造成的影响与控制策略

　　在样品分析化验中，通常会出现人员操作失误、设备使用方式不合理等各种问题，虽然这些都属偶然事件，但是如果在化验过程中由于化验仪器设备准确度不够，造成的偏差就属于系统误差。而误差的产生也会影响煤质化学分析数据的准确性，所以负责煤质化验人员必须严格地按照实验步骤和流程加以作业，并以此来确保实验的准确性。工作人员在开展煤质分析操作之前应当仔细检查有关仪器设备，同时也应当确保仪器精度的正确程度，以避免因出现系统误差而影响分析成果。技术分析工作人员在进行试验操作时要确保样剂的纯正程度，并且在根据名称选用检验试剂时也应当注意用量，以减少系统差错的发生，称量时应对天平的精确度加以重视并使用去离子水进行煤质分析试验。试验的过程中工作人员应防止因客观因素、主观因素的出现影响到分析结果，除此之外，技术分析人员进行酸碱滴定的试验时，应确保指示剂的正确性来降低滴定误差。
 

　　4.4 硫测定对矿物分析精确度造成的影响与控制策略

　　在分析试验测定形态硫时，要多盐酸、氨酸、硫酸等强酸、强碱的配合比例加以高度重视，需要技术分析人员应全面掌握相关的化学知识，了解形态硫的基本特性，对硫密度、腐蚀性与挥发性等知识。进行煤质分析试验时应正确认识水的加入顺序，并将硫酸依照正确的方式加入到磷酸中，最后将混合溶液加入到水中。对煤质开展分析试验时需要进行四次过滤，而技术人员应依照正确的顺序进行过滤洗涤，应始终坚持水少多次的过滤原则，防止出现用稀释代替过滤的现象。需要注意的是，在第一次洗涤的过程时应注意水量，同时要保证烧杯和玻璃棒摆放在正确的位置上。

　　4.5 发热量的测定对矿物分析精确度造成的影响与控制策略矿物

　　分析试验过程中和核心环节时分析样品本身的发热量，在实际测定时应将室内温度控制在1℃之内，其室内温度与外筒水温二者之间的差距应控制在1.5℃之内，并且在测定发热量时需要将外筒温度控制在高于内筒温度的1℃之内，这些操作要求技术分析人员具备极高的操作技术，比如检测氧弹时应保证氧弹本身气密性符合相关要求。除此之外，要想保证煤质分析的精确度，需要依照科学合理标准展开试验，比如：检测样本挥发情况时，倘若温度控制、燃烧时间发生误差，将会严重影响到分析试验的最终结果。所以技术分析人员在控制过程中应严格按照试验标准，减少人为因素造成的影响，以便于保证分析数据结果的精准性。

　　4.6 制样环节对样品分析精确度造成的影响与控制策略

　　制样环节作为煤质分析试验中的核心环节，其制样流程颇为复杂且极易出现误差，要想保证煤质分析的精确度，就应对煤质化验中存在的误差加以控制，同时还应加强控制制样环节。由于在制样过程中产生误差的原因有多种，如工作人员的操作、试验设备的选择等，所以在制样时应做好前提准备工作，对全部样本进行编号处理并予以记录，之后根据样本的实际情况制定对应的制样方法。在制样环节中所应用的相关仪器设备，需要定期或不定期的保养，选用最为恰当的设备，防止在制样环节中发生交叉感染的情况。进行制样流程时应严格遵循标准规范展开操作，进一步保证制样操作的合理性，以便于降低误差的出现。

　　4.7 操作人员对矿物分析精确度造成的影响与控制策略

　　矿物分析试验时即便工作人员根据国家标准进行操作，但往往会因为操作习惯的不同出现各种误差。就比如说对煤灰组成进行分析试验时，倘若技术分析人员对滴定颜色深浅程度的判断出现误差，或者对滴定管度数出现误差都难以保证最终分析结果的准确性，会影响煤质分析结果的精确度。为此，要想提高煤质分析的精确度，就应对严格管控试验操作人员，严格执行煤质分析标准中的各项要求，按照流程展开操作，同时在操作过程中应保持着严谨、认真地工作态度，进一步确保煤质分析试验结果的真实性、可靠性。当技术分析人员正式上岗前应接受系统性的教育培训工作，遵循“先持证、后上岗”的原则，并考核操作人员自身的专业技能与综合素养，确保操作人员上岗后可以高效完成煤质分析工作。不仅如此，进行煤质分析试验工作时，还应该对操作人员定期或不定期的展开培训，主要围绕对专业知识的掌握程度、工作考核、工作评价等，并且应积极学习全新的分析技术与分析工艺看，确保每一位操作人员自身的职业技能充分满足煤质分析试验工作的需求。除此之外，煤炭企业应对煤质分析试验工作的岗位加以明确，将责任分配到个人。具体而言：(1)由采样人员负责将样品煤送往制样室，并详细记录样品煤名称、采样的时间地点与重量等标签内容，之后在煤样交接账进行签字确认；(2)制样人员在接收到样品煤后应及时核对信息签字确认，并对样品煤进行备份，对于制备成功的样品煤应做好标签，将其送往化验室；(3)化验人员接收样品煤后需要在第一时间核对相关信息，信息无误后方可进行化验分析工作，并准确填写化验报告单。

　　5　结语

　　通过对研究样品的数据分析不难看出，由于数据信息的精确度与准确度出现了比较明显的差别，还会得出不相同的数据分析结论，极易在一定程度上对矿体本身的质量产生错误评价的情况，从而造成我国国内市场波动，甚至影响到矿种产品价格制定等因素，并采用切实可行的有效策略加以处理，进一步保证物质分析试验的精确程度。在分析试验工作中，技术分析人员应以主观的视角做好准备，以客观的视角做好防备，同时还应该全面掌握分析试验的各项细节与步骤，以便于在分析样品精度时避免因操作失误而对分析结果造成影响。只有这样，才能让分析试验结果符合精确度要求，进一步提供有着极高准确性的分析报告单，确保资源的价值可以充分展现。另外，技术分析人员还应该重视自身安全，因为有些矿物中存在大量的可燃物质与腐蚀性物质，所以在分析试验中应对各项安全隐患予以高度重视，通过设置有效防护措施防止意外事故的发生。