专利名称：生矾土快速分级分等估验均匀度化学组份的方法和标本的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矾土快速分级分等、估验均匀度、化学组份含量的方法，尤其涉及一种对生矾土快速分级分等、估验均匀度、化学组份等的方法和标本。
矾土矿石是冶炼工业、化工工业、建材工业中必不可少的原料，在上述各种工业中当其制作不同的产品时，所需的熟矾土的化学成份不同，因此生矾土必须按其Al2O3含量不同而分等分级，以满足工业之需要和出口要求。
中国的铝矾土储藏量、出口量均居世界之前列，矾土出口量大的国家可为国家创造很大财富和外汇收入。但是由于矾土种类繁多，分级分等的工作极为复杂，所以至今还缺乏一套完整的科学分级分等的方法，通常还处于由人工凭经验目测来分级分等，因此，随机性很大，产品混级现象严重，其结果不仅使优质矾土未能得到优用，浪费了资源和人力，而且使生产工艺不得稳定，影响生产产品的质量和生产效率。尤其在出口贸易中分级分等所出误差，常常会影响出口国的信誉，甚至造成经济赔偿。生矾土是铝矾土中最为常见的一种，其分级分等也存在上述缺陷，目前在生矾土组份含量的确定中，往往采用化学分析方法来测定，所以必须有一套分析设备，这样不仅操作较麻烦，而且不能在现场快速估算。由此可见，无论从经济、生产效率、产品质量哪一方面来说，均需要一种规范而科学的生矾土分级分等、均匀度估验、化学组份估验的方法，以确保生矾土分级分等、商检等工作高效率、高质量。
本发明的目的在于提供一种对生矾土快速分级分等、估验均匀度和化学组份的方法及其所用的标本，以使生矾土的生产、鉴定、营销、商检工作人员能在现场快速、准确、高效地对生矾土进行分级和评估。
本发明是本申请单位课题组的发明人经过六年不懈努力的结晶，是在大量的研究、测试、化验和反复设计、计算等工作的基础上总结而得，且行之有效。本发明采用以五度分级(即以Al2O3含量相差5％为一级)制作的至少十五块生矾土矿石标本，并配以制作的“外观文字描述表”、“化学组份含量、物理参数表”及“化学量之间或化学量——物理量之间的相关图”(所有这些图、表均是研究总结而制得)，与所需分级分等的生矾土矿石对照就可于现场实现对散装生矾土矿石的定性定量(归于相应等级)科学的分级分等，同时用已编制好的计算程序的计算器，可对已分好等级的整批生矾土进行均匀度和组份含量在现场的快速估验。有关上述的方法、和所用整套专用标本及其制作将在下面一一说明之一、整套专用标本的制作(一)制作矿石标本1、采集矿石(1)对外观差别大的生矾土采集至少15块，并洗净、晾干，编号分袋储存，
2、制作成拳头大小的矿石标本块(1)用带有金钢石锯片的切岩机将较大原块(约180×160×140)在保持自然面的前提下，锯开裂缝，形成平坦、光滑的切断面，此切断面作标记面用，(2)选用木锤或包有白布的铁锤，按着与自然面或切割面成垂直方向锤击，使其出现断口，而得断口面，(3)用小工具进一步加工，使每块矾土为尺寸小于80×50×35的具有自然面、切割面、断口面的生矾石标本块3、将标本块分级分等由Al2O3含量按五度分级法将生矾土分成四级，即一级、二级、三级、四级4、作标记在切断面上作标记称为标记面，其中前四位数字为主颜色部分的Al2O3含量，后面字母代表品种的颜色，其中R为生矾土符号，B-黑色，W-白色，Y-黄色(二)制物理参数，化学组份含量表1、取样、组份分析(对每一块矾土样品)(1)取样要求样品中80％以上为心部部分的矿石，以确保测试准确。
(2)化学组份分析①按照ZBQ25004-25009-90及《矾土检验》所规定方法测定Al2O3、Fe2O3、TiO2、SiO2成份②用X射线荧光光谱法测定K2O、Na2O、CaO、MgO、MnO、P2O5、SO3、V2O5、Cr2O3、ZnO、AS2O3、PbO的成份
2、物理参数测定(1)体积密度(BD)的测定采用称量重量差换算总体积真空法逐块进行体积密度的测定，当样品为由矿石一块破成几块成品时，以重量作权重求平均值方法求体积密度，(2)硬度测定①在实验室用标准矿物摩氏硬度计来测定②在现场用指甲、回形针或足刀划印所呈深浅现象来判断(3)按GB-69001-81测烧失量(LOI)3、由1、2测定值列出生矾土化学组份含量、物理参数表(三)作岩石外观文字描述表用“岩石学及岸矿野外鉴定方法”中所提供方法对标本中每块生矾土矿石的颜色、光泽、硬度、解理、断口、结构、孔隙度、拈重、脆性、触感、裂纹、吸水性等12项进行描述并汇成表格。
(四)制相关图利用LOTUS程序按Y＝ax＋b公式求出相关系数r，此公式中X为一种化学组份含量的横座标，Y为另一化学组份含量或其物理量纵座标，a为斜率，b为截距；并按成份分析所得化学组份含量及物理参数表中有关数据对生矾土制作Al2O3-SiO2、Al2O3-BD、SiO2-BD、Al2O3-LOI四张相关图。
二、生矾土整套专用标本产品用上述方法所制得的生矾土整套专用标本包含1、按五级分类的至少15块包含不同Al2O3组份的各种生矾上矿石块一套，其中每块矿石均有标记面、自然面、断口面，2、整套矿石块的化学组份含量表、物理参数表包括Al2O3、SiO2、TiO2、Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、MnO、P2O5、SO3、V2O5、Cr2O3、ZnO、AS2O3、PhO的化学组份量及体积密度，硬度、烧失量，3、整套矿石块的外观文字描述表包括颜色、光泽、硬度、解理、断口、结构、孔隙度、拈重、脆性、触感、裂纹、吸水性12项描述，4、相关图4张Al2O3-SiO2、Al2O3-BD、SiO2-BD、Al2O3-LOI各一张。
三、用整套专用标本进行快速正确分级分等和判定均匀度，化学组份的方法(一)分级分等1、将制成的生矾土标本以Al2O3含量由高至低顺序排列作为母标本，2、挑选货堆上与母标本外观描述表相同或相似的生矾土作为子标本，并标记等级编号，3、取散装堆上的生矾土矿石块或被检的生矾土块与生矾土矿石子标本及外观描述表中12项对照比较即可确定其定级；
(二)整批矾土分级检验均匀度快速估验1、首先按国家标准GB2009-80《散装矾土取样制样方法》的规定确定所需估算均匀度的这一批生矾土的所应取的份样数目，和每份份样的重量(公斤)，2、除去所取生矾土份样的表面尘土记下取样量的总重量W(公斤)，3、将份样生矾土每块称重量，并与标本比较由外观文字描述表及化学组份含量表确定其Al2O3含量和等级，然后将其结果填入表中，4、将份样中的本级矾土块重量相加其和为W本，将各级品和杂质重量相加其和为W非，5、整批矾土的均匀度(本级品率)为本级品(％)＝(W非/W本＋W非)·100％当本级品百分率＞85％为均匀，75-80为中均匀，＜60％为不均匀，6、当一批生矾土为不均匀时，必须重新分级分等，直到中均匀度，方可拣样使用；(三)对整批生矾土化学组份含量的快速估验1、由上述均匀度估算中的3可直接得到此整批生矾土的Al2O3含量估验值，2、由标本中的相关图，用Al2O3含量可迅速直接地求出SiO2含量、BD值、LOI值的估验值，3、用化学组份表来估验整批生矾土中某一组份的含量(1)将整批生矾土中的每块份样的重量Wj及其某一组份含量Ci及其乘积Si＝WjCi填入表中(2)求出Si值之和SASA=ΣSii=1n]]>(3)求整批生矾土的某一组份的含量估验值AA(％)＝(SA/W)·100％其中W为整批生矾土全部份样块的重量之和，即上述(二)2中的W。
上述的所有计算式，若用计算机编程来算，此时只需输入相应的每块生矾土份样的重量，化学组份，就可很快算出整批生矾土的均匀度和组份含量估值。
由本发明制作方法所制得的生矾土的标本及图、表可使生矾土分级分等准确度高，速度快，尤其在矾土货场，可直接用标本及图表就可快速、高效的判别生矾土的分级分等的正确性，并用计算器或计算机就可正确快速地对整批生矾土的均匀度、化学组份含量进行较为准确的估算，从而为现场的分级分等、检验、商检等工作提供了简易而快速的使用工具，并且其准确度之高，科学性之强，速度之快是本领域所前所未有的，因此本发明在该领域具有独创性和非常良好的经济效果。
实施例，对中国河南、山西两省所采的生矾土矿石在现场进行快速分级分等和均匀度、化学组份含量估算。
在说明该实施例的方法前，我们首先要说明的是，我们所采用的整套专用标本是由中国商检研究所矿产品检验研究中心按“本发明标本制作方法”所制的。
一、整套专用标本，其包括有1、采中国河南、山西出产的生矾土所制作的生矾土矿石18块标本一套，其Al2O3含量与块数的分布为Al2O3含量(％)75-80 70-75 65-70 60-65 55-60块数45 4 3 22、生矾土块标本的矿石块的物理参数和化学组份含量表2页，见表1-1，1-2，3、生矾土矿石块标本的外观文字描述表2页，见表2～1，2-24、生矾土标本的相关图4张(1)Al2O3-SiO2相关图 见
图1(2)Al2O3-BD相关图 见图2(3)SiO2-BD 相关图 见图3(4)Al2O3-LOI 相关图 见图4二、采用上述专用标本对山西、河南的生矾土矿石快速分级分等和均匀度、化学组份估验方法的实施。
(一)用上述产品对散装生矾土矿石进行快速、高效分级分等选用15块生矾土，按生矾土子标本其外观文字描述表对每块生矾土的自然面、断口面进行观察并对比，实现快速分级分等(见表1)，其准确度达到95％，
(二)均匀度估算1、选择-500T已分好等级整批生矾土，按GD2009-80规定，选其最大粒度为30-50mm的份样数10份，且其每份样重量为5公斤左右，份样为25块，总重量为50公斤2、将上述25份样生矾石块逐块与子标本外观文字描述表相比较而确定等级及Al2O3含量，称重为Wj，并将每块的结果填入表23、由表2求出本级生矾土重量和W本、非本级生矾土重量和W非(取样中有山皮、粘土度未名块的重量计入W非)，4、由下列公式用表2所示值求出均匀度(本级品％) =31.136.2·100%=86.5%]]>属均匀5、由表2还可得知本批量的Al2O3组份含量A为ΣSj/ΣWj=36.250·100%=72.4%]]>(三)成份估验1、由上述5可直接得知此整批生矾土中Al2O3组份平均含量分别为72.4％。
2、用相关图1-4，可迅速求出此整批生矾土矿石的SiO2值为6.0％，BD值为2.74g/cm3，LOI值为14.0％。
3、将表2中cj所示的Fe2O3、TiO2、AS2O3、PbO组分含量及各样品块重量列于表3用公式A=ΣWjCjΣWj]]>可迅速求得在本整批生矾土中此些组分的估验值A分别为Fe2O30.79％、TiO22.75％、AS2O30.0024％、PbO 0.0117％4、其他组份如K2O、Na2O、CaO等含量的求法同3。
由上述实施例可见，采用本发明的方法可以快速正确而简便地于现场对散装生矾土矿石进行分级分等，对整批生矾土矿石的均匀度、化学组份、物理参数进行估算，从而为生矾土矿石的分级分等、均匀度化学组份估算工作、商检等工作提供了一套高速度、高质量、高效率的好方法。
表1 生矾土分级分等范例
结果对实际矾土达到分级分等的目的。
表2 评估均匀度
表3 生矾土成份估验
表1-1生矾土物理参数和化学组份含量
表1-2生矾土物理参数和化学组份含量
表2-1生矾土外观文字描述
表2-2生矾土外观文字描述
权利要求
1.一种生矾土快速分级分等估验均匀度化学组份的方法其特征在于采用一套特制的整套标本，其方法为(1)对散装生矾土的分级分等①将制成的生矾土标本以Al2O3含量由高至低顺序排列作为母标本，②挑选货堆上与母标本外观描述表相同或相似的生矾土作为子标本，并标记等级编号，③取散装堆上的生矾土矿石块或被检的生矾土块与生矾土矿石标本及外观描述表中12项对照比较，即可确定其定级；(2)对整批生矾土的均匀度快速估验①首先按国家标准GB2009-80《散装矾土取样、制样方法》的规定确定所需估算均匀度的这一整批矾土中所应取的份样数目，和每份份样的重量(公斤)，②除去所取生矾土份样的表面尘土记下取样量的总重量W(公斤)，③将份样生矾土每块称重量，并与标本比较由外观文字描述表及化学组份含量表确定其Al2O3含量和等级，然后将其结果填入表中，④将份样中的本级矾土块重量相加其和为W本，将各级品杂质重量相加其和为W非，⑤整批矾土的均匀度(本级品率)为本级品(％)＝(W本/W本＋W非)·100％当本级品百分率＞85％为均匀，75-80为中均匀，＜60％为不均匀，⑥当一批生矾土为不均匀时，必须重新分级分等，直到中均匀度，方可拣样使用；(3)对整批生矾土化学组份含量的快速估验①由上述均匀度估算中的3可直接得到此整批生矾土的Al2O3含量估验值，②由标本中的相关图，用Al2O3含量可迅速直接地求出SiO2含量、BD值、LOI值的估验值，③用化学组份表来估验整批生矾土中某一组份的含量 将整批生矾土中的每块份样的重量Wj及其某一组份含量Ci及其乘积Si＝WjCi填入表中 求出Si值之和SASA=ΣSii=1n]]> 求整批生矾土的某一组份的含量估验值AA(％)＝SA/W·100％其中W为整批生矾土全部份样块的重量之和，即上述(二)2中的W。
2.一种用于生矾土分级分等和快速估验均匀度、化学组份含量的整套标本，其特征在于它包含有(1)按五级分类的至少15块包含不同Al2O3组份的各种生矾土矿石块一套，其中每块矿石均有标记面、自然面、断口面，(2)整套矿石块的化学组份含量表、物理参数表包括Al2O3、SiO2、TiO2、Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、MnO、P2O5、SO3、V2O5、Cr2O3、ZnO、AS2O3、PbO的化学组份量及体积密度，硬度、烧失量，(3)整套矿石块的外观文字描述表包括颜色、光泽、硬度、解理、断口、结构、孔隙度、拈重、脆性、触感、裂纹、吸水性12项描述，(4)相关图4张Al2O3-SiO2、Al2O3-BD、SiO2-BD、Al2O3-LOI各一张。
3.按权利要求2所述的整套标本，其特征在于生矾土的一套标本块为由中国山西、河北所出产的18块所组成。
全文摘要
本发明涉及一种对生矾土快速分级分等、估验化学组分等的方法和标本，其主要特征是采用一套特别的整套标本和计算来实现，其整套标本包括有一套熟矾土矿石标本、此标本矿石的化学组分含量和物理参数表及其相互间相关图。本方法的优点是快速，准确，不需要复杂的分析仪器，特别适用于现场的检验和商检工作。
文档编号G01N33/00GK1146556SQ9511545
公开日1997年4月2日 申请日期1995年9月8日 优先权日1995年9月8日
发明者孟兰香, 张青, 刘瑜, 孙建一, 边化民, 刘圣麟 申请人:中国进出口商品检验技术研究所