1. 尾矿样品采集与制备

尾矿粒度级配与沉降性能测试的所有结论，都建立在同一个前提上：送进实验室的那几百克样品，必须能代表选厂正在排放的、数以万吨计的全尾矿。如果取样环节出现粒度偏析，后续再精密的激光粒度仪、再规范的沉降筒试验，得到的也只是“某一份样品”的性质，而不是“尾矿”的性质。因此，本章把采样与制备视为整个测试链的第一道质量关口，重点解决三个问题：怎样取到有代表性的样品、怎样在不改变粒度组成的前提下缩分与干燥、怎样储存与流转才能保证不同批次测试结果可比。

一、代表性取样：先明确“总体”是什么

代表性取样的第一步不是选工具，而是界定取样总体。尾矿的总体通常由三个维度共同确定：排放点（如总尾矿溜槽、旋流器溢流、浓密机底流或膏体充填站入口）、时间跨度（一个班次、一个生产周期或一个检修周期）以及粒度分布自身的波动性。若只在一个瞬时点取样，得到的只是“某一时刻的尾矿”；若只在溜槽表层取样，得到的往往是偏细的溢流部分。工程上常用的做法是时间比例取样：在确定的时段内，按等时间间隔多次取样，每次取少量，合并成一个班样。例如对总尾矿溜槽，可每 15 min 取一次、连续取 8 次，单次取样量按最终所需样品量的 1.5～2 倍控制，合并后混匀，这样时间维度上的波动被平均掉。

取样点的位置同样关键。在垂直断面上，粗颗粒受重力与流速分布影响倾向于集中在底部和内侧，细颗粒则富集于表层与外侧。因此应优先采用全断面取样：使用取样勺或取样管在溜槽同一断面的上、中、下三个位置分别取样，或在管道上安装符合要求的自动取样器，让取样口横跨整个流束。对于已沉积在尾矿库或浓密机中的尾矿，则应采用分层取样管，按深度分段取出并分别记录，避免把不同沉积层混为一个样。取样容器应干燥、洁净，取样后立即贴标签，注明取样点、时间、班次、取样人、样品编号与大致含水状态。

二、样品缩分：粒度偏析最容易发生的环节

从现场取回的样品往往有几十千克，而实验室测试只需几百克到几千克。缩分不是简单“拌匀后舀一勺”，因为尾矿是宽粒级散体，粗颗粒与细颗粒在堆积、倾倒和铲取时极易分离。规范的缩分应遵循“先混匀、再缩分、多次重复”的原则，常用方法有四分法和二分器（格槽缩分器）法。

四分法适用于较粗或量较大的样品：将样品在平整、洁净的缩分板上堆成圆锥，用铲板压平成圆饼，划十字分成四份，取对角两份合并，其余两份留作副样。重复操作直至样品量满足要求。二分器法适用于中细粒样品：样品沿格槽均匀倒入，被交替分入两侧接料斗，一侧留样、一侧弃去或留副样，重复至所需质量。无论哪种方法，缩分前都必须充分混匀，且每次缩分比不宜过大，避免“一次缩到位”。对于含水较高、易结团的尾矿，应先在不破坏粒度的前提下适度分散，再缩分。

三、干燥：温度与时间都要“温和”

干燥的目的是去除自由水，便于缩分、称量和粒度测试，但干燥过程本身可能改变粒度组成。温度过高会使黏土类细颗粒团聚、使某些矿物发生脱水或氧化，导致激光粒度测试中细粒级含量虚高或虚低。尾矿样品一般应在 105 ℃±5 ℃ 的恒温干燥箱中烘干至恒重，铺料厚度控制在 2～3 cm，避免厚层外干内湿。对于含硫化物或易氧化矿物的尾矿，可适当降低温度（如 60～80 ℃）并延长干燥时间。烘干后应在干燥器中冷却至室温再称量，避免样品从烘箱取出后吸潮。

需要特别提醒：如果本节测试的是沉降性能，则沉降试验通常要求使用自然含水或按指定浓度配制的矿浆，不能直接用烘干样代替。因此干燥样主要用于粒度分布、密度和含水率测定，沉降试验应另取湿样密封保存，并在规定时间内完成测试。这一分工应在样品制备记录中明确写出，避免混用。

四、储存与流转：让不同批次结果可比

制备好的样品应装入带磨口塞的广口瓶或密封塑料袋，贴上标签，注明样品编号、取样点、取样日期、制备日期、粒级状态（原样/烘干样）、质量与制备人。样品应存放在干燥、避光、无酸碱污染的样品柜中，保存期一般不少于 3 个月，副样保存期可更长。每次测试前应核对标签与测试任务单，确认样品状态一致。若同一批尾矿需要做多组平行试验，应从同一混匀样中分取，而不是从不同缩分份中分别取，以减小批间差异。

五、一份可直接使用的样品制备记录要点

为使采样与制备过程可追溯，建议每份样品至少记录以下字段：样品编号、取样点与断面位置、取样时间与班次、取样次数与单次量、合并后总质量、缩分方法与缩分次数、缩分后质量、干燥温度与时间、最终样品状态（原样/烘干）、副样编号与存放位置、制备人与日期、平行样 −74 μm 含量差值。这些字段不追求形式统一，但应保证任何人拿到记录都能复现同一份样品的来源与处理路径。只有把“取样—缩分—干燥—储存”这条链上的每个环节都控制住，后续的粒度级配曲线与沉降曲线才具备工程参考价值。