1.1 Provtagning och provberedning av järnråvaror såsom malm, slig och sinter

Gemensamt vid provtagning av dessa råvaror är att det vanligen handlar om mycket stora kvantiteter, upp till hundratals tusen ton, och att materialet kan variera såväl med avseende på kemisk sammansättning som kornstorlek. Dessutom kan varan förändras under transport och lagring. Detta gäller främst fukthalten.

Då priset vid köp av järnmalm främst baseras på järnhalten, visar följande räkneexempel hur viktigt det är att det prov som analyseras är representativt för hela varumängden: Av en båtlast om 100 kton järnmalm erhålls till slut ett analysprov om 50-100 g. Av detta prov används endast 1 g för bestämning av Fe-halten. Förhållandet analyserad massa/total provkvantitet blir således = 1/100 000 000 000 !

För flera råvaror finns internationella standarder som beskriver provtagningsproceduren i detalj, såväl vid manuell som vid mekaniserad provtagning. Exempel på sådana standarder är ISO 3081, som beskriver manuell provtagning av järnmalm, och ISO 3082, som handlar om mekaniserad provtagning av järnmalm. En nyligen framtagen standard för mekaniserad provtagning av kol är ISO 9411.

Manuell provtagning är arbetskrävande men flexibel och passar vid provtagning av mindre partier samt för produkter i upplag, containers, vagnar et cetera. Mekaniserad provtagning är att föredra vid stora partier och bör utföras då varan är i rörelse, till exempel vid lastning eller lossning.

Nedan beskrivs i korthet gången vid provtagning av en båtlast järnmalm. De parametrar man måste känna till innan provtagningen påbörjas är:

• partiets vikt
• max kornstorlek
• kvalitetsvariationer med avseende på Fe-halt, fukthalt och kornstorlek (”stor, medel, liten”)

Därefter erhålls ur standardens tabeller:

• minsta mängd av varje delprov
• antal delprover

Provuttagen fördelas jämnt under hela lossningen (systematisk provtagningsmodell). Exempel: 100 kton järnmalm med kornstorlek 10 mm och medelstor kvalitetsvariation. Ur tabell i ISO 3081 erhålls: Min vikt per delprov = 0,3 kg, antal delprov = 90. Minsta provmängd totalt blir således = 27 kg. Vid mekaniserad provtagning blir provmängden dock automatiskt större. Andra kornformiga råvaror, bland annat metalloxider, kan behandlas på motsvarande sätt.

Utrustning
Vid manuell provtagning från upplag, behållare, vagnar och dylikt är verktyget helt enkelt en skyffel, som dock måste ha vissa mått beronde på kornstorleken hos materialet. Manuell provtagning från transportband bör endast uföras på stoppat band. Figur 2:a visar en anordning som underlättar provtagningen. Avståndet mellan verktygets sidor skall vara minst 3 gånger maximala kornstorleken. Dessutom måste hela tvärsnittet av godsmängden på bandet skrapas av.

Mekaniserad provtagning utförs enklast då godset är i rörelse, till exempel lastas eller lossas och transporteras med band. Bästa provtagningsstället är i ett stup från bandet. Figur 2:b visar exempel på utförande av en sådan provtagare. Även här gäller att provtagarens öppning skall vara minst tre gånger maximala kornstorleken. Det är också möjligt att ta prov på band i rörelse med så kallad hammarprovtagare, se Figur 2:c. Mekaniserad provtagning är ofta kombinerad med automatisk provberedning.

Manuell provberedning
Arbetsmomenten vid provberedning av kornformigt material är krossning, delning, malning och åter delning. Hur många gånger vart och ett av dessa arbetsmoment skall utföras, beror på materialets ursprungliga kornstorlek och massa. Det slutliga analysprovet skall väga minst 50 g. Kornstorleken hos analysprovet bör inte överstiga 70 μm. ISO standard 3083 beskriver metodiken för provberedning av järnmalm.