論巖石礦物樣品加工問題

粟中華

（中國建筑材料工業地質勘查中心廣西總隊，廣西 桂林 541002）

樣品加工是充分保障樣品采樣成果、優化分析測試質量的關鍵。從中可以看出，巖石礦物樣品加工在行業發展中尤為重要。受諸多因素影響，巖石礦物樣品加工過程中存在十分明顯的問題，為保證加工質量，需在日常加工中嚴格控制每一項細節，應用多種手段和策略，改善樣品加工效果。

1 巖石礦物樣品的基本概念

巖石礦物樣品的采集、加工與測試分析是明確地質結構條件，標定地下礦產資源位置，衡量礦床應用價值的三個關鍵環節。高效地樣品采集、合理的樣品加工及精準的樣品分析，是提高找礦工作時效性與精準性的必要條件。在巖石礦物樣品采集時要客觀考量地質因素、技術因素與經濟因素，結合實際情況，選擇勞動強度低、操作效率高且投資成本低的樣品采集方法。尤為關鍵的是，采集的樣品必須具備精確性和代表性[1]。巖石礦物樣品加工是在保證采集樣品結構完整性與無污染的前提條件下，對樣品實行精細加工。通過對巖石礦物樣品的測試分析，確保樣品顆粒度、純凈度與均勻度滿足標準。與樣品采集和測試分析相比，樣品加工的操作工序更加簡便，技術難度更小，而這也使得樣品加工極易受到忽視。事實上，樣品加工起到承上啟下的作用，屬于至關重要的銜接過渡環節。只有保證樣品加工質量，才能確保樣品測試分析成果。目前，關于樣品加工的研究力度遠遠小于樣品采集和測試分析。隨著采礦行業的發展，對樣品加工的標準要求也隨之提高。總而言之，只有加大對樣品加工的重視程度和研究力度，才能推動整個行業的良好發展。

2 常規巖石礦物樣品的加工要點

2.1 樣品加工的粒度要求

經過加工處理的巖石礦物樣品粒度，既是衡量樣品加工質量的關鍵指標，也是保證樣品測試分析成果的必要條件。通常情況下，巖石礦物樣品的粒度越小，樣品的均勻性就越突出，樣品的測試分析結果也就越可靠。而巖石礦物樣品的粒度越小，也就意味著對技術設備的精準度的標準要求越高，所需的技術成本、人力成本和時間成本也就越大。與此同時，巖石礦物樣品的種類不同，粒度條件不同，所需的樣品測試分析手段也存在一定的客觀差異[2]。為此，相關人員需嚴格遵照行業標準規范，結合實際情況合理選擇樣品測試分析手段，最大程度地保證樣品測試分析結果的精準性。

2.2 樣品加工的最終質量

由于礦床類型、采樣方法與自然環境等多方面因素限制，地質部門采集樣品的重量無任何規律性。如果采用兩種相同的樣品測試分析方法，樣品加工的最終質量也是相對固定的。一旦加工的樣品數量不足，會導致樣品不具備代表性，或者樣品無法滿足測試分析需求。但是如果樣品加工數量過大，又會增加人力資源成本、技術資源成本與時間資源成本，加重技術人員的工作負擔。

通常，巖石礦物樣品加工多以切喬特經驗公式展開計算：Q=Kd2。預先確定樣品加工的最低可靠質量，存在一定局限性。對于礦物元素含量豐富或礦物元素種類不明確的樣品而言，切喬特經驗公式也并不實用。

巖石礦物樣本品保存周期較長，機構初次分析后正樣、副樣需隨時應對內檢、外檢和抽檢。如樣品數量不足，則在質量抽檢時可能出現無法正常取樣的情況，這也成為了檢測中的大忌。一般延時礦物樣品加工中，需依據專業公式和分析測試等多種方式，明確樣品的加工質量。如稱量分析的過程中，銅、鉛、鋅元素的單次稱樣量為0.1g～0.5g，金元素的單次稱量量為5g～20g。

研究分析后發現，氮元素樣品的最終質量如可達到50g～100g，即可達到生產及后續質量檢查的基本要求。在多元素或成分不明樣品的檢測中，則需要至少200g～300g的樣品儲備。科學研究和大批量生產中，樣品加工的質量必須滿足規范和標準要求，與此同時，也需要管理人員及生產人員的豐富經驗和智慧，在保證樣品加工質量和效率的同時，全面降低工作人員的勞動強度。

3 試樣加工制備存在的不足

3.1 管理規范有待完善

如今，執行的管理條例和管理規范之中，過于關注檢測結果的檢查和審核，而忽視了過程的監督。如規定中明確要求，則要以內檢方式檢查樣品加工的質量及水平。加工試樣時需以特定的粒度做好縮分工作，并且留取粗副樣和正樣。正樣可直接處理至滿足檢測分析要求力度后用于基本分析。內檢的過程中，需要將粗副樣處理至與分析正樣完全相同的粒度[3]。將分析結果與原測試結果作比對工作，以此明確原樣品加工質量是否滿足規定要求以及工藝流程的合理性，該檢查模式存在著明顯不足。

首先，若依據操作規范，內檢結果滿足規范要求，則可明確樣品加工質量的真實性和可靠性。但應用該模式后，部分實驗室并不保留粗副樣，甚至以分析副樣替代粗副樣，因此送到實驗室的樣品均為同一樣品，內檢結果必須滿足規范要求，但試樣的質量則不一定能夠滿足既定要求。

其次，該檢查模式的滯后性較強。留取正、副樣之前已經出現較為明顯的問題，如未嚴格依據加工規范的要求控制其粒度，或出現早縮分問題，亦或縮分前無法維持其混合的均勻度，則會直接影響樣品的代表性。上述問題的隱蔽性較強，在管理中經常出現漏洞。受工作環境不佳的影響，化驗室監管人員無法及時到場，部分領導十分關注分析測試環節，忽視了樣品加工制備，而且監管工作也存在諸多問題。

3.2 試樣加工設備與先進的化驗儀器不協調

現階段，先進的化驗儀器得以普及，實驗室裝備的功能和質量日益完善，X射線熒光和等離子質譜儀是較為常見的設備，但試樣加工設備處于相對滯后的狀態。當前，國內常用的試樣加工設備出現于20世紀50年代，制備分析試樣過程中，需做好粗碎、中碎和細碎等環節，且每一個階段也要按照規定要求完成。樣品從設備中進出后均應作清掃處理，之后也要全面清理，并依據制度和規范的要求加強階段性混勻及縮分處理，該作業模式也存在明顯不足。

首先，清掃的難度相對較高，樣品受環境污染的幾率較大。試樣加工中，所有設備均需獨立操作。樣品完工后需要由專人清掃設備，工序復雜度較高，作業的強度較大，污染源更為復雜。工作人員容易受到粉塵和噪音的影響，有損身體健康。受到諸多因素的約束，若想確保處理質量，工作人員要將所有的精力集中在日常工作中，清掃不全面或不規范可能會污染樣品，且工作質量也會受到主觀因素的影響。工作場地盡管設置了排塵風扇，但大量粉塵均在未經處理的情況下直接排入大氣，造成了嚴重的環境污染。

其次，勞動強度較大，工作效率有待提高。樣品加工中對人工的依賴性較強，處理的過程中需采用單機單人操作，且需開展粉碎縮分、加料、取樣和清掃等多項工作，工作環境無法滿足技術發展與社會進步，并對工作人員的心理狀態產生較大影響，增加了由于人為因素引發的質量問題。滯后的試樣加工設備會在諸多方面帶來較為顯著的負面影響。

再次是無法充分保證員工人身安全。操作人員不設置任何防護裝置，容易受到粉塵、機械的傷害，且樣品損耗率也無法滿足規定要求。開放式單機作業中，為規避其對工作人員的負面影響，部分實驗室在設備后均設有大風機。因此，易于分抽輕組，增加了樣品的損耗率，削弱了樣品的代表性。

最后，未按照規范要求加強常量和微量元素的分區工作。土壤和水系沉積樣品細碎加工的力度應滿足固定要求，滿足粒度要求的試樣需在加工前試樣總量的9成以上。樣品防污在日常管理工作中尤為關鍵。若無法分區制備常量元素和微量元素，則易于出現土壤和水系沉積，進而造成不同程度的樣品污染問題。

3.3 為提高經濟效益，忽視了樣品制備質量

為提高樣品分析效率，需不斷加快試樣加工的速度，部分實驗室的領導過于關注加工速度，忽視了加工的質量，最終樣品制備質量極度降低，出現無法滿足規定要求的樣品。

4 試樣加工質量優化措施

4.1 建立完善的管理機制，落實監督工作

試樣加工制備在分析測試中發揮著重要作用，如出現質量隱患，則后續結果的準確性也將受到較大影響。所以專業人士應對此予以高度重視，并創建科學、完善的分析化驗管理機制，及時調整國家和行業發展規范，切實優化和完善監管工作，基于完善的儀器設備，優化樣品加工質量。

4.2 建立健全的檢查監督機制，豐富監管形式

單純依靠內外檢控制樣品加工質量不能充分保證樣品質量。因此，地礦行業需建立健全的監督機制，在實驗室試樣加工車間安裝監控設備，并自動存儲視頻信息，規范加工操作。管理人員也可及時觀察監督樣品加工的流程，在實驗室資質審核過程中，需抽查試樣加工視頻材料，確定操作人員作業規范性，高度落實線上監管。

4.3 積極引入先進技術，減輕人為因素的影響

引入先進技術推動樣品加工向著自動化和信息化發展，規避人為因素對樣品加工質量的不利影響，有效降低工作人員的工作壓力，不斷提高生產效率。目前，很多國家均出現了大量的自動化試樣加工設備，科學技術發展中，我國很多行業均取得較大進步，自動化試樣加工設備融合了信息技術和現代化技術，可一次性完成所有環節，規范操作流程的同時也可根據實際情況調整操作流程。該模式可有效控制人為因素引發的質量隱患，優化工作質量的同時，也加快工作進程。再者，可通過網絡傳輸試樣加工信息，管理人員和監管部門也可根據自身需求檢查加工質量。

5 結語

試樣加工制備在樣品分析中尤為重要，但當前試樣加工并未受到人們的高度重視，出現了較為明顯的質量問題。對此，相關部門就需明確試樣加工制備中的問題，引入先進技術，健全檢查監督機制，從而規范巖石礦物樣品加工，最終創造理想的效益。