ISO 8685:1992
(Main)Aluminium ores — Sampling procedures
Aluminium ores — Sampling procedures
Sets out requirements for the sampling from moving streams and stationary situations, including stopped-belt sampling, to provide gross samples for sample preparation. The procedures recommended may not be applicable in cases of extreme segregation, e.g. very wet ore due to its sticky nature, or very dry ore due to generation of dust.
Minerais alumineux — Procédés d'échantillonnage
Aluminijeve rude – Postopki vzorčenja
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 8685:1998
01-februar-1998
$OXPLQLMHYHUXGH±3RVWRSNLY]RUþHQMD
Aluminium ores -- Sampling procedures
Minerais alumineux -- Procédés d'échantillonnage
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 8685:1992
ICS:
73.060.40 Aluminijeve rude Aluminium ores
SIST ISO 8685:1998 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
INTERNATIONAL
STANDARD
First edi tion
1992-06-0 1
-_-----
- Sampling procedures
Aluminium ores
- Procedes d’tkhanfillonnage
Minerais almineux
Reference number
ISO 8685: 1992(E)
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
Contents
Page
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 1
2 Normative references . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 1
3 Definitions
......................... ...................... 2
4 Establishing a sampling scheme
5 Number of primary increments and sampling units . 6
.................................
6 Mass of gross samples and subsamples 7
.................................................................... 10
7 Mass of increment
Mass-basis sampling . . 10
8
9 Time-basis sampling . . 12
13
10 Stratified random sampling at fixed mass or time intervals
........................
11 Mechanical sampling from moving streams 14
............................... 17
12 Manual sampling from moving streams
.......................... .................................. 18
13 Stopped-belt sampling
..................................... 18
14 Sampling from stationary situations
............... ........................... 20
15 Packing and marking of samples
Annexes
,. 21
A Derivation of equation for minimum gross Sample mass
22
B Mechanical sampling devices . . . . . . . . . . . .-.
C Manual sampling implement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
D Manual sampling implements from stationary situations . . . . 25
0 ISO 1992
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any ferm
or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without
Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 * Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical cornmittees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an Interna-
tional Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
International Standard ISO 8685 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 129, Aluminium ores, Sub-Committee SC 1, Sampling.
Annexes A, 8, C and D of this International Standard are for information
only.
. . .
Ill
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SIST ISO 8685:1998
This page intentionally left blank
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SIST ISO 8685:1998
INTERNATIONAL STANDARD
ISO 8685:1992(E)
- Sampling procedures
Aluminium ores
ISO 3534:1977, Statistics - Vocabulary and symbols.
1 Scope
ISO 6138:1991, Aluminium ores - Experimental de-
This International Standard sets out requirements
fermination of the heterogeneity of constitution.
for the sampling of aluminium ores from moving
situations, including
streams and stationary
ISO 6139:- ‘), Aluminium ores
- Experimental deter-
stopped-belt sampling, to provide gross samples for
mination of the heterogeneity of distribution of a lat.
Sample preparation. Stopped-belt sampling is the
reference method for collecting ore samples against
ISO 6140:1991, Aluminium ores - Preparation of
which other sampling procedures may be compared.
samples.
Sampling from moving streams is the preferred
method. Sampling from stationary situations should
ISO 9033:1989, Amminium ores - Determination of
only be considered when sampling from moving
the moisture content of bulk material.
streams is not possible. The procedures described
in this International Standard for sampling from
ISO 10226:1991, Aluminium ores -- Experimental
stationary situations merely minimize some of the
methods for checking the bias of sampling.
sampling errors.
ISO 10277:-‘1,
Aluminium ores - Experimental
Although this International Standard is intended to
methods for checking the precision of sampling.
cover all aluminium ore sampling from moving
streams, the procedures recommended may not be
applicable in cases of extreme Segregation, for ex-
3 Definitions
ample very wet ore due to its sticky nature, or very
dry ore due to generation of dust. In such cases it
For the purposes this International Standard, the
may be necessary to revert to stopped-belt sam-
definitions given in ISO 3534 (including the terms
pling.
“precision” and “accuracy”) and the following, ap-
PlY*
3.1 bias: The tendency to obtain a value which is
persistently higher or persistently lower than the
2 Normative references
true value. Alternatively, the differente between the
true value and the average result obtained from a
The following Standards contain provisions which,
large number of determinations using a biased
through reference in this text, constitute provisions
method.
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the editions indicated were valid. All stan-
3.2 constant mass division: The method of Sample
dards are subject to revision, and Parties to
division in which the retained portion from individual
agreements based on this International Standard
increments is of uniform mass.
are encouraged to investigate the possibility of ap-
plying the most recent editions of the Standards in-
3.3 out: A Single pass of the sampling device
dicated below. Members of IEC and ISO maintain
through the ore stream.
registers of currently valid International Standards.
3.4
ISO 565:1990, Test sieves - Metal wire cloth, perfo- divided increment: The quantity of ore obtained
rated metal plate and electroformed sheet - Nominal by division of the increment in Order to decrease its
mass.
sizes of openings.
1) To be published.
1
---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
3.18 replicate sampling: The taking of increments
3.5 division: The process of decreasing the Sample
from the lot at equal intervals of time, mass or
mass (without modification of the particle size of the
space.
constituent pieces) where a representative part sf
the Sample is retained while rejecting the remain-
NOTE 2 The increments are placed in rotation in differ-
der.
ent Containers to give several replicate samples of ap-
proximately equal mass.
3.6 fixed rate division: The method of Sample div-
ision in which the retained portion from individual
3.19 sampling unit: The discrete units (e.g. trains,
increments is a constant proportion of the original
sections of belt, daily production) which comprise
mass.
the lot.
3.7 duplicate sampling: A particular case of repli-
3.20 strata: Approximately equal Parts of a lot or
cate sampling (with only two replicate samples), for
sampling unit, based on intervals of time, mass or
the purpose of estimating the average precision of
space.
sampling from a number of lots or sampling units.
3.21 subsample: A quantity of ore consisting of a
3.8 gross Sample: A Sample formed when all the
number of increments taken from a part of the lot;
primary increments or subsamples, either as taken
also a composite of a number of increments each
or after having been prepared individually to a par-
having been individually prepared as necessary.
ticular Stage of Sample preparation, are combined
in the correct proportions for preparation of a Iabo-
3.22 systematlc stratified sampling: The taking of
ratory Sample.
increments at regular intervals within constant in-
tervals of time, mass or space.
3.9 increment: The quantity of material extracted
from the lot in a Single Operation of the sampling
3.23 time-basis sampling: The method of taking of
device.
increments at uniform time intervals throughout the
lot or sampling unit.
3.10 lot: A quantity of ore delivered at one time for
which the quality characteristics are to be deter-
mined.
composed of one or more sam-
NOTE 1 The lot be
maY
4 Establishing a sampling scheme
pling un its.
3.11 isolated lot: A lot that is to be sampled without
4.1 General
knowledge of its sampling characteristics.
The basic requirement of a correct sampling
3.12 manual sampling: The Operation of sampling scheme is that all particles in the stream have an
when the increments forming subsamples and gross equal opportunity of being selected and appearing
samples are taken by human effort using a hand- in the final gross Sample for analysis. Any deviation
held implement. from this basic requirement tan result in an unac-
ceptable loss of accuracy and precision. No incor-
rect sampling scheme tan be relied upon to provide
3.13 mass-basis sampling: The method of taking
representative samples.
increments at uniform mass intervals throughout the
lot or sampling unit.
Sampling should be carried out by systematic sam-
pling, either on a mass basis (see clause 8) or on a
3.14 mechanical sampling: The Operation of sam-
time basis (see clause 9), but only when it tan be
pling when the increments forming subsamples and
shown that no systematic error could be introduced
gross samples are taken by a sampling machine.
due to any periodic Variation in quality or quantity
which may coincide with, or approximate to, any
3.15 nominal top size: The size of aperture of the
multiples of the proposed sampling intervals.
finest sieve (complying with ISO 565) through which
95 % of the mass of the ore Passes.
As an example, a primary Cutter may be cutting a
stream of ore which is being reclaimed from a
3,16 random stratified sampling: The taking of in- stockpile by a bucket wheel reclaimer. At both limits
crements at irregular intervals within constant in- of the bucket wheel traverse across the ore face on
tervals of time, mass or space. the stockpile, the ore may have different properties
from that of the middle of the stockpile (due to seg-
regation). lt is quite possible that every time the
3.17 reduction (in particle size): The decrease in
primary Cutter makes a tut, the tut coincides with
dimension of the pieces constituting the Sample
ore being delivered from the limit of a traverse of the
without modification of the mass or composition.
2
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SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
h) determine the minimum gross Sample mass to
bucket wheel reclaimer and a systematic error could
thus arise. achieve the required sampling variance (see
clause 6);
This Same Provision applies to secondary and sub-
sequent stages of division where it is feit that a
i) determine the minimum primary increment mass
systematic error could arise, due to the manner in
(see clause 7);
which the ore is handled and presented to division
apparatus.
j) determine the sampling intervals in tonnes for
mass-basis systematic sampling (see clause 8)
In such cases, it is strongly recommended that
and stratified random sampling within fixed mass
stratified random sampling within fixed mass or time
intervals (see clause IO), or in minutes for time-
intervals be carried out (see clause IO).
basis systematic sampling (see clause 9) and
stratified random sampling within fixed time in-
The methods for subsampling and Sample prep-
tervals (see clause 10);
aration depend on the final choice of sampling
scheme and on the Steps necessary to minimize
k) take primary increments at the intervals deter-
possible systematic errors arising during subse-
mined in step j) during the whole period of han-
quent division Steps.
dling the lot;
1) combine the increments (see 8.5 or 9.5) into
4.2 Safety of Operators
subsamples or a gross Sample (an example is
given in figure 1);
Due consideration shall be given to the safety of
Operators when employing any method of collecting
m) subsamples are usually prepared and analysed
samples from stationary situations. The applicable
separately to improve Overall precision; they
safety Codes shall be respected.
may also be prepared
1) for convenience of materials handling,
4.3 General procedure for sampllng
2) to provide progressive information on the
quality of the lot,
The general procedure for sampling is as follows:
3) to provide, after division, reference or reserve
a) decide for what purpose the samples are being
samples,
taken, e.g. monitoring plant Performance, use in
commercial transactions;
4) to reduce any bias in the test result for the
moisture content of a large lot caused by
b) identify the quality characteristics to be meas-
moisture loss (or gain), due to climatic con-
ured and specify the Overall precision and sam-
ditions.
pling precision;
lt is permissible to divide increments at step 1) be-
c) identify the lot or part of the lot to be sampled;
fore constituting a gross Sample or subsample, pro-
vided that the mass of the divided increment
d) ascertain the nominal top size and particle den-
exceeds the minimum mass determined in step i). If
sity of the ore for the purpose of determining the
the whole of the primary increment or divided pri-
minimum gross Sample mass, primary increment
mary increment is crushed, to enable further div-
mass and Cutter opening in the case where a
ision it is necessary to recalculate the minimum
mechanical Sampler is used, or the size of ladle
mass of the gross Sample and the divided primary
in the case where manual sampling is employed;
increment using the nominal top size of the crushed
ore.
e) determine the increment variance, V,, or the pa-
rameters of the variogram if the variogram
NOTE 3 When sampling an isolated lot in which the in-
method is used for the quality characteristic(s)
crement variance (or the variogram) and coefficient of
under consideration (see ISO 6139);
Variation between particles, C,,, of the quality character-
istics under consideration are not known, it is not possible
f) determine the coefficient of Variation between
to design a sampling scheme which guarantees that the
particles, CV, of the quality characteristic(s) un-
specified sampling precision will be obtained. In this situ-
der consideration (see ISO 6138); ation, the number of increments to be taken and their
masses should be agreed between the Parties concerned.
When sampling of the isolated lot has been completed, it
g) determine the minimum number of primary in-
is possible, however, to determine the Overall precision
crements, yt, and sampling units, k, required to
obtained using the appropriate method specified in
achieve the required sampling precision (see
ISO 10277.
clause 5);
3
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SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
2 2
4.4 Overall variance 2 2
9 = OFE + “GE + OQE2
The fundamental error variance depends on the
The Overall variance, denoted by &, for measur-
gross Sample mass while the other two components
ing the mean value of each quality characteristic is
depend on the distribution heterogeneity of the ore
comprised of three components, namely the vari-
ante of sampling, the variance of Sample prep- and the number of increments. In this International
The
aration and the variance of analysis. Standard, the minimum gross Sample mass (see
relationship is as follows: 6.1) is Chosen so that
2 2
= 0; + op + 0;
“SPM
where
In the equation for flzpM above, the major part of the
2
is the variance of sampling;
*S Overall variance is often due to sampling errors.
However, when a very precise result is required and
2
is the variance of Sample preparation;
OP
the sampling errors have been minimized, con-
2
sideration shall be given to increasing the number
is the variance of analysis (measure-
“M
of Sample preparations and/or analyses performed
ment).
in Order to reduce these components of the Overall
variance. This is achieved by carrying out multiple
The method for determining aS, cp and oM may be
determinations on the gross Sample or preferably
found in ISO 10226.
by dividing the lot into a number of sampling units
The sampling variance consists of two components,
and preparing and analysing a subsample from each
namely2 the short range quality fluctuation vari-
sampling unit (see figure 1).
ante CFQEI 2and the long range quality fluctuation
The Overall variance is then given as follows.
variance aQE2.
The relationship is as follows:
a) when a Single gross Sample is constituted for a
lot and Y replicate determinations are carried out
2 2
“S = O:Ef + OQE2
on the gross Sample,
The short range quality fluctuation variance also
2
“SPM =
consists of two components as follows:
&El = O:E +
b) when k subsamples are prepared and analysed,
each constituted from an equal number of in-
where
crements, and r replicate determinations are
2
carried out on each subsample,
is the fundamental error variance;
“FE
2
GI
is the Segregation error variance.
“GE 0; -t 7
2 2
=ns+-----
“SPM
k
Thus
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SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
I
secondary
increment
t
1
1st
second primary -
su bsample
I
increment
6fh secondary -
increment
l
secondary
increment
last primary
I
\
increment
6fh secondary
secondary
increment
first primary
increment
*
.
Second
sampling unit
-rQnd nrimarv ,
.- r’ . . . . -. -
I
6fh secondary L
increment
.
I ,
/ secondary
,
-,
increment
l
t +
last primary .
I
increment 9
.
6th secondary
increment
secondary
L-
-l
increment
P
- first primary ,
I
increment *
,
6th secondary
increment
secondary
increment
.
second primary
increment
4
t
6th secondary
increment
l
* .
secondary
.
4 increment
last primary
1
increment
6fh secondary
increment
I I
Figure 1 - Example of a sampling plan including six secondary increments
(Mixing, reduction and division Steps have been omitted for simplicity.)
5
---------------------- Page: 11 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
5 Number of primary increments and
‘1
rable 1 - Minimum number of primary increments
sampling units
required
Sampling Standard deviation, Q
6 .
---
----VI
5.1 General
071 02
The number of primary increments to be taken from
0,25 25 7
a lot or sampling unit in Order to attain the required
1 100 25
sampling variance is a function of the variability of
4 400’) 100
the characteristics to be determined. This variability
9 900’) 225
depends on the amount of Segregation present in 25 2 500’) 625’)
100 10 000’) 2 500’)
the ore, the particle size range of the ore and the
mass of the lot or sampling unit. lt is determined
1) Values indicate that the specified precision may
experimentally for each type of ore and expressed
not be practically achievable. In this case, it will be
in terms of either the increment variance VI or the
necessary to adopt a poorer sampling precision than
intercept A and slope B of the variogram in accord-
that specified in 4.3 b) .
ante with ISO 6139.
CAUTION - The determination of moisture requires
special consideration due to the fact that it is ex-
tremely difficult, if not impossible, to retain the in-
tegrity of the Sample over extended periods of
5.2.2 Variogram method
Sample collection. In such cases a bias may occur
which tan only be overcome by collecting moisture
a) Systematic sampling
samples at more frequent intervals than may be
dictated by a simple calculation of increment num-
A.+,Jm
bers of sampling units based on a certain precision.
--
n=-------
2
lt is therefore recommended that moisture tests be
29
carried out on a number of subsamples and the
weighed mean of the test results recorded. This will
where
reduce any bias in the test result caused by
moisture loss (or gain) due to climatic conditions. lt
n
is the number of primary increments;
will also result in better precision.
n is the intercept of the corrected
variogram;
5.2 Calculation of the number of primary
n is the gradient (slope) of the
increments
variogram;
is the mass of the lot;
When the variability of the ore has been determined,
tnL
the number of primary increments to be taken from
2
is the desired sampling variance.
9
the lot tan be calculated from the following formula
at the desired sampling precision.
b) Stratified random sampling
t’ -------
4
A+ A2 $ - y- nmp;
J
52.1 Increment variance method .
~ _.-----
n=
2
29
v
n+-
EXAMPLE
OS
where
Assume that systematic sampling is being used and
that the Parameters of the variogram for Al203 con-
# is the number of primary increments;
tent, determined in accordance with ISO 6139, are
V is the increment variance; as follows:
I
2
is the desired sampling variance. n = 0,3
“S
Tl
EXAMPLE = 0,000 1
= 30000 t
Minimum number of primary increments for different nzL
values of VI and aS
= 0,l % (n~/m) A1203
“S
---------------------- Page: 12 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
Thus is the density, in tonnes per cubic metre,
f ’
of the ore particles (not bulk density);
0,3+&qz,000 1 x30000x(0,1)*
is the size range factor given in table 2;
(s
IZ =
2 x 0,Ol
I) is the nominal top size, in millimetres, of
0,3Jo,o9 + 0,02
the ore in the lot.
-
-
0,02
0,63
Table 2 - Size range factors
--
-
0,02
Size range Value for 8
= 32
Large size range (D/D’ > 4) 0,25
Medium size range (4 > D/D’ 2 2) 0,50
5.3 Calculation of the number of subsamples
Small size range (D/D’ < 2) 0,75
Uniform size (D/D’ = 1) 1 ,oo
1
When the variances of Sample preparation and
D is the nominal top size of the ore;
measurement are known, the number of sub-
D’ is the sieve size retaining 95 O/o of the ore.
samples, k, tan be calculated from the following
/
formula:
2
The Variation of minimum gross Sample mass with
2 t OM
nominal top size for various values of CJO~ is shown
OP + y
-
-
k in figures 2 and 3 (assuming p = 2,5 t/ms).
2 2
%PM - OS
EXAMPLE
and r are as previously de-
where OSpM, OS, op, OM
Take the case of sampling an aluminium ore of
fined.
nominal top size 22,4 mm and of particle density
Several iterations may be required to find the cor- 2,5 t/m? Assume the size range is large, the coeffi-
rect combination of us and k. cient of Variation is 20 % and a sampling error of
0,5 % is required. The minimum mass of the gross
Sample is given by the following formula:
6 Mass of gross samples and subsamples
x 2,5 x 0,25 x (22,4)3 x 1O--6
6.1 Minimum mass of gross Sample
= 11,2 kg
lt is essential to ensure that the mass of the gross
Sample is adequate to achieve the required sam-
6.2 Minimum mass of subsamples
pling variance. If the gross Sample mass is too
small, the desired sampling variance will not be
The minimum mass of individual subsamples shall
achieved, even though sufficient increments, as cal-
be as follows:
culated in 5.2 may have been taken.
The minimum gross Sample mass is given by the a) when the individual subsamples are prepared
following empirical formula (see annex A): and analysed, the minimum mass of the sub-
Sample shall be not less than that of the mini-
cv 2
mum gross Sample calculated in 6.1;
ZE
f9gD3 x Io-
m,
%
( >
b) when individual subsamples are combined to
form a gross Sample, the minimum mass of the
where
subsample, m,, shall be rnJk where k is the
is the minimum gross Sample mass: in
% number of subsamples as defined in 4.3 b).
kilograms;
7
6.3 Minimum mass of crushed gross samples
c is the coefficient of Variation between
v
and subsamples
particles of the quality characteristic un-
investigation, (according to
der
If gross samples or subsamples are crushed to per-
ISO 6138);
mit further division, the minimum masses may be
is the required relative sampling error calculated using the formula in 6.1 and 6.2, by in-
“S
serting the nominal top size of the crushed ore.
(Standard deviation);
---------------------- Page: 13 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
10 ooc
1000
100
-
2
-
F”
IO
1
80 100 120 140 160 180
Nominal top size (mm)
Figure 2 - Minimum gross Sample mass as a function of Cv/~s and of nominal top size
(for a nominal density of 2,5 t/m3 and g = 0,25)
---------------------- Page: 14 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
100
1
15 20 25 30 35 40
Nominal top size (mm)
Minimum gross Sample mass as a function of CJ+ and of nominal top size
Figure 3 -
(for a nominal density of 2,5 t/m3 and ,q = 0,25)
9
---------------------- Page: 15 ----------------------
SIST ISO 8685:1998
ISO 8685:1992(E)
7.3 Subdivision of large primary increments
7 Mass of increment
The method for subdivision of large increments is
specified in 8.10 and 9.8.
7.1 Minimum mass of primary increment
The apparatus for division may be corrpled auto-
Although the concept of minimum increment mass
matically to the mechanical sampling equipment,
is not absolute, the increment mass must be Iarge
but all of the processes after collection, including
enough to ensure that the minimum Sample masses
storage, shall be carried out in enclosed and
specified in 6.1 and 6.2 are exceeded. Thus, the
draught-proof conditions to minimize changes of
minimum mass of a primary increment, m,, is given
moisture content.
by the following formula:
Secondary and subsequent Sample dividers which
* t’gD3 x 1o--6
are on-line shall have cutting frequencies which are
-
rl
not in Phase with the primary Sampler or with each
other and shall operate continuously throughout the
whole sampling period.
where YE is the number of primary increments cal-
culated in 5.2.
7.4 Minimum mass of crushed increments
This ensures that the gross Sample or subsample,
consisting of the combination of primary increments,
If the primary increment is crushed to permit further
is always of sufficient mass.
division, the minimum mass of the divided primary
The minimum mass of primary increments or the
increment may be calculated using the formula in
number of primary increments will need to be in-
7.1 by inserting the nominal top size of the crushed
creased accordingly if subsamples are prepared or
ore.
if separate gross samples or subsamples are re-
quired for Chemical analysis, moisture determi-
NOTE 4 The minimum mass of any increment is never
to be less than 100 g in Order to maintain the integrity of
nation and physical testing.
the increment as it Passes through the sampling System.
7.2 Actual mass of increment for sampling
8 Mass-basis sampling
from moving streams
The actual mass of increment taken by a cutter-type
8.1 General
Sampler from the ore stream at the discharge end
of a moving stream may be calculated using the
Mass-basis sampling may be used irrespective of
following formula:
flow rate variations. When sampling from moving
4m bc
streams which show a wide Variation in feed rate
mA==
(i.e. greater than 20 % from the nominal rate), it is
Y
c
the preferred basis for sampling.
where
Mass-basis sampling involves the following two
Steps.
is the actual mass, in kilograms, of in-
TnA
crement;
a) Spreading the number of primary increments re-
is the flow rate, in tonnes per hour, of ore
4 771 quired on a uniform tonnage basis throughout
stream;
the mass to be sampled.
is the cutting aperture, in metres, of the
b
C
b) Extracting from each tonnage interval an almost
Sampler;
uniform mass of ore [at either the primary (pre-
ferred) or secondary division Steps] to give an
is the Cutter Speed, in metres per second,
%
almost uniform mass of Sample reporting to the
of the Sampler.
gross Sample or subsample.
When the flow rate is high, the actual mass of a pri-
“Almost uniform mass” means that the coefficient
mary increment will nearly always greatly exceed
of Variation of the increment masses shall be less
the value obtained from the formula in 7.1. In fact, it
than or equal to 20 %. For example, when the aver-
is determined by the minimum cutting apert
...
INTERNATIONAL
STANDARD
First edi tion
1992-06-0 1
-_-----
- Sampling procedures
Aluminium ores
- Procedes d’tkhanfillonnage
Minerais almineux
Reference number
ISO 8685: 1992(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
Contents
Page
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 1
2 Normative references . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 1
3 Definitions
......................... ...................... 2
4 Establishing a sampling scheme
5 Number of primary increments and sampling units . 6
.................................
6 Mass of gross samples and subsamples 7
.................................................................... 10
7 Mass of increment
Mass-basis sampling . . 10
8
9 Time-basis sampling . . 12
13
10 Stratified random sampling at fixed mass or time intervals
........................
11 Mechanical sampling from moving streams 14
............................... 17
12 Manual sampling from moving streams
.......................... .................................. 18
13 Stopped-belt sampling
..................................... 18
14 Sampling from stationary situations
............... ........................... 20
15 Packing and marking of samples
Annexes
,. 21
A Derivation of equation for minimum gross Sample mass
22
B Mechanical sampling devices . . . . . . . . . . . .-.
C Manual sampling implement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
D Manual sampling implements from stationary situations . . . . 25
0 ISO 1992
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any ferm
or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without
Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 * Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical cornmittees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an Interna-
tional Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
International Standard ISO 8685 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 129, Aluminium ores, Sub-Committee SC 1, Sampling.
Annexes A, 8, C and D of this International Standard are for information
only.
. . .
Ill
---------------------- Page: 3 ----------------------
This page intentionally left blank
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD
ISO 8685:1992(E)
- Sampling procedures
Aluminium ores
ISO 3534:1977, Statistics - Vocabulary and symbols.
1 Scope
ISO 6138:1991, Aluminium ores - Experimental de-
This International Standard sets out requirements
fermination of the heterogeneity of constitution.
for the sampling of aluminium ores from moving
situations, including
streams and stationary
ISO 6139:- ‘), Aluminium ores
- Experimental deter-
stopped-belt sampling, to provide gross samples for
mination of the heterogeneity of distribution of a lat.
Sample preparation. Stopped-belt sampling is the
reference method for collecting ore samples against
ISO 6140:1991, Aluminium ores - Preparation of
which other sampling procedures may be compared.
samples.
Sampling from moving streams is the preferred
method. Sampling from stationary situations should
ISO 9033:1989, Amminium ores - Determination of
only be considered when sampling from moving
the moisture content of bulk material.
streams is not possible. The procedures described
in this International Standard for sampling from
ISO 10226:1991, Aluminium ores -- Experimental
stationary situations merely minimize some of the
methods for checking the bias of sampling.
sampling errors.
ISO 10277:-‘1,
Aluminium ores - Experimental
Although this International Standard is intended to
methods for checking the precision of sampling.
cover all aluminium ore sampling from moving
streams, the procedures recommended may not be
applicable in cases of extreme Segregation, for ex-
3 Definitions
ample very wet ore due to its sticky nature, or very
dry ore due to generation of dust. In such cases it
For the purposes this International Standard, the
may be necessary to revert to stopped-belt sam-
definitions given in ISO 3534 (including the terms
pling.
“precision” and “accuracy”) and the following, ap-
PlY*
3.1 bias: The tendency to obtain a value which is
persistently higher or persistently lower than the
2 Normative references
true value. Alternatively, the differente between the
true value and the average result obtained from a
The following Standards contain provisions which,
large number of determinations using a biased
through reference in this text, constitute provisions
method.
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the editions indicated were valid. All stan-
3.2 constant mass division: The method of Sample
dards are subject to revision, and Parties to
division in which the retained portion from individual
agreements based on this International Standard
increments is of uniform mass.
are encouraged to investigate the possibility of ap-
plying the most recent editions of the Standards in-
3.3 out: A Single pass of the sampling device
dicated below. Members of IEC and ISO maintain
through the ore stream.
registers of currently valid International Standards.
3.4
ISO 565:1990, Test sieves - Metal wire cloth, perfo- divided increment: The quantity of ore obtained
rated metal plate and electroformed sheet - Nominal by division of the increment in Order to decrease its
mass.
sizes of openings.
1) To be published.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
3.18 replicate sampling: The taking of increments
3.5 division: The process of decreasing the Sample
from the lot at equal intervals of time, mass or
mass (without modification of the particle size of the
space.
constituent pieces) where a representative part sf
the Sample is retained while rejecting the remain-
NOTE 2 The increments are placed in rotation in differ-
der.
ent Containers to give several replicate samples of ap-
proximately equal mass.
3.6 fixed rate division: The method of Sample div-
ision in which the retained portion from individual
3.19 sampling unit: The discrete units (e.g. trains,
increments is a constant proportion of the original
sections of belt, daily production) which comprise
mass.
the lot.
3.7 duplicate sampling: A particular case of repli-
3.20 strata: Approximately equal Parts of a lot or
cate sampling (with only two replicate samples), for
sampling unit, based on intervals of time, mass or
the purpose of estimating the average precision of
space.
sampling from a number of lots or sampling units.
3.21 subsample: A quantity of ore consisting of a
3.8 gross Sample: A Sample formed when all the
number of increments taken from a part of the lot;
primary increments or subsamples, either as taken
also a composite of a number of increments each
or after having been prepared individually to a par-
having been individually prepared as necessary.
ticular Stage of Sample preparation, are combined
in the correct proportions for preparation of a Iabo-
3.22 systematlc stratified sampling: The taking of
ratory Sample.
increments at regular intervals within constant in-
tervals of time, mass or space.
3.9 increment: The quantity of material extracted
from the lot in a Single Operation of the sampling
3.23 time-basis sampling: The method of taking of
device.
increments at uniform time intervals throughout the
lot or sampling unit.
3.10 lot: A quantity of ore delivered at one time for
which the quality characteristics are to be deter-
mined.
composed of one or more sam-
NOTE 1 The lot be
maY
4 Establishing a sampling scheme
pling un its.
3.11 isolated lot: A lot that is to be sampled without
4.1 General
knowledge of its sampling characteristics.
The basic requirement of a correct sampling
3.12 manual sampling: The Operation of sampling scheme is that all particles in the stream have an
when the increments forming subsamples and gross equal opportunity of being selected and appearing
samples are taken by human effort using a hand- in the final gross Sample for analysis. Any deviation
held implement. from this basic requirement tan result in an unac-
ceptable loss of accuracy and precision. No incor-
rect sampling scheme tan be relied upon to provide
3.13 mass-basis sampling: The method of taking
representative samples.
increments at uniform mass intervals throughout the
lot or sampling unit.
Sampling should be carried out by systematic sam-
pling, either on a mass basis (see clause 8) or on a
3.14 mechanical sampling: The Operation of sam-
time basis (see clause 9), but only when it tan be
pling when the increments forming subsamples and
shown that no systematic error could be introduced
gross samples are taken by a sampling machine.
due to any periodic Variation in quality or quantity
which may coincide with, or approximate to, any
3.15 nominal top size: The size of aperture of the
multiples of the proposed sampling intervals.
finest sieve (complying with ISO 565) through which
95 % of the mass of the ore Passes.
As an example, a primary Cutter may be cutting a
stream of ore which is being reclaimed from a
3,16 random stratified sampling: The taking of in- stockpile by a bucket wheel reclaimer. At both limits
crements at irregular intervals within constant in- of the bucket wheel traverse across the ore face on
tervals of time, mass or space. the stockpile, the ore may have different properties
from that of the middle of the stockpile (due to seg-
regation). lt is quite possible that every time the
3.17 reduction (in particle size): The decrease in
primary Cutter makes a tut, the tut coincides with
dimension of the pieces constituting the Sample
ore being delivered from the limit of a traverse of the
without modification of the mass or composition.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
h) determine the minimum gross Sample mass to
bucket wheel reclaimer and a systematic error could
thus arise. achieve the required sampling variance (see
clause 6);
This Same Provision applies to secondary and sub-
sequent stages of division where it is feit that a
i) determine the minimum primary increment mass
systematic error could arise, due to the manner in
(see clause 7);
which the ore is handled and presented to division
apparatus.
j) determine the sampling intervals in tonnes for
mass-basis systematic sampling (see clause 8)
In such cases, it is strongly recommended that
and stratified random sampling within fixed mass
stratified random sampling within fixed mass or time
intervals (see clause IO), or in minutes for time-
intervals be carried out (see clause IO).
basis systematic sampling (see clause 9) and
stratified random sampling within fixed time in-
The methods for subsampling and Sample prep-
tervals (see clause 10);
aration depend on the final choice of sampling
scheme and on the Steps necessary to minimize
k) take primary increments at the intervals deter-
possible systematic errors arising during subse-
mined in step j) during the whole period of han-
quent division Steps.
dling the lot;
1) combine the increments (see 8.5 or 9.5) into
4.2 Safety of Operators
subsamples or a gross Sample (an example is
given in figure 1);
Due consideration shall be given to the safety of
Operators when employing any method of collecting
m) subsamples are usually prepared and analysed
samples from stationary situations. The applicable
separately to improve Overall precision; they
safety Codes shall be respected.
may also be prepared
1) for convenience of materials handling,
4.3 General procedure for sampllng
2) to provide progressive information on the
quality of the lot,
The general procedure for sampling is as follows:
3) to provide, after division, reference or reserve
a) decide for what purpose the samples are being
samples,
taken, e.g. monitoring plant Performance, use in
commercial transactions;
4) to reduce any bias in the test result for the
moisture content of a large lot caused by
b) identify the quality characteristics to be meas-
moisture loss (or gain), due to climatic con-
ured and specify the Overall precision and sam-
ditions.
pling precision;
lt is permissible to divide increments at step 1) be-
c) identify the lot or part of the lot to be sampled;
fore constituting a gross Sample or subsample, pro-
vided that the mass of the divided increment
d) ascertain the nominal top size and particle den-
exceeds the minimum mass determined in step i). If
sity of the ore for the purpose of determining the
the whole of the primary increment or divided pri-
minimum gross Sample mass, primary increment
mary increment is crushed, to enable further div-
mass and Cutter opening in the case where a
ision it is necessary to recalculate the minimum
mechanical Sampler is used, or the size of ladle
mass of the gross Sample and the divided primary
in the case where manual sampling is employed;
increment using the nominal top size of the crushed
ore.
e) determine the increment variance, V,, or the pa-
rameters of the variogram if the variogram
NOTE 3 When sampling an isolated lot in which the in-
method is used for the quality characteristic(s)
crement variance (or the variogram) and coefficient of
under consideration (see ISO 6139);
Variation between particles, C,,, of the quality character-
istics under consideration are not known, it is not possible
f) determine the coefficient of Variation between
to design a sampling scheme which guarantees that the
particles, CV, of the quality characteristic(s) un-
specified sampling precision will be obtained. In this situ-
der consideration (see ISO 6138); ation, the number of increments to be taken and their
masses should be agreed between the Parties concerned.
When sampling of the isolated lot has been completed, it
g) determine the minimum number of primary in-
is possible, however, to determine the Overall precision
crements, yt, and sampling units, k, required to
obtained using the appropriate method specified in
achieve the required sampling precision (see
ISO 10277.
clause 5);
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
2 2
4.4 Overall variance 2 2
9 = OFE + “GE + OQE2
The fundamental error variance depends on the
The Overall variance, denoted by &, for measur-
gross Sample mass while the other two components
ing the mean value of each quality characteristic is
depend on the distribution heterogeneity of the ore
comprised of three components, namely the vari-
ante of sampling, the variance of Sample prep- and the number of increments. In this International
The
aration and the variance of analysis. Standard, the minimum gross Sample mass (see
relationship is as follows: 6.1) is Chosen so that
2 2
= 0; + op + 0;
“SPM
where
In the equation for flzpM above, the major part of the
2
is the variance of sampling;
*S Overall variance is often due to sampling errors.
However, when a very precise result is required and
2
is the variance of Sample preparation;
OP
the sampling errors have been minimized, con-
2
sideration shall be given to increasing the number
is the variance of analysis (measure-
“M
of Sample preparations and/or analyses performed
ment).
in Order to reduce these components of the Overall
variance. This is achieved by carrying out multiple
The method for determining aS, cp and oM may be
determinations on the gross Sample or preferably
found in ISO 10226.
by dividing the lot into a number of sampling units
The sampling variance consists of two components,
and preparing and analysing a subsample from each
namely2 the short range quality fluctuation vari-
sampling unit (see figure 1).
ante CFQEI 2and the long range quality fluctuation
The Overall variance is then given as follows.
variance aQE2.
The relationship is as follows:
a) when a Single gross Sample is constituted for a
lot and Y replicate determinations are carried out
2 2
“S = O:Ef + OQE2
on the gross Sample,
The short range quality fluctuation variance also
2
“SPM =
consists of two components as follows:
&El = O:E +
b) when k subsamples are prepared and analysed,
each constituted from an equal number of in-
where
crements, and r replicate determinations are
2
carried out on each subsample,
is the fundamental error variance;
“FE
2
GI
is the Segregation error variance.
“GE 0; -t 7
2 2
=ns+-----
“SPM
k
Thus
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
I
secondary
increment
t
1
1st
second primary -
su bsample
I
increment
6fh secondary -
increment
l
secondary
increment
last primary
I
\
increment
6fh secondary
secondary
increment
first primary
increment
*
.
Second
sampling unit
-rQnd nrimarv ,
.- r’ . . . . -. -
I
6fh secondary L
increment
.
I ,
/ secondary
,
-,
increment
l
t +
last primary .
I
increment 9
.
6th secondary
increment
secondary
L-
-l
increment
P
- first primary ,
I
increment *
,
6th secondary
increment
secondary
increment
.
second primary
increment
4
t
6th secondary
increment
l
* .
secondary
.
4 increment
last primary
1
increment
6fh secondary
increment
I I
Figure 1 - Example of a sampling plan including six secondary increments
(Mixing, reduction and division Steps have been omitted for simplicity.)
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
5 Number of primary increments and
‘1
rable 1 - Minimum number of primary increments
sampling units
required
Sampling Standard deviation, Q
6 .
---
----VI
5.1 General
071 02
The number of primary increments to be taken from
0,25 25 7
a lot or sampling unit in Order to attain the required
1 100 25
sampling variance is a function of the variability of
4 400’) 100
the characteristics to be determined. This variability
9 900’) 225
depends on the amount of Segregation present in 25 2 500’) 625’)
100 10 000’) 2 500’)
the ore, the particle size range of the ore and the
mass of the lot or sampling unit. lt is determined
1) Values indicate that the specified precision may
experimentally for each type of ore and expressed
not be practically achievable. In this case, it will be
in terms of either the increment variance VI or the
necessary to adopt a poorer sampling precision than
intercept A and slope B of the variogram in accord-
that specified in 4.3 b) .
ante with ISO 6139.
CAUTION - The determination of moisture requires
special consideration due to the fact that it is ex-
tremely difficult, if not impossible, to retain the in-
tegrity of the Sample over extended periods of
5.2.2 Variogram method
Sample collection. In such cases a bias may occur
which tan only be overcome by collecting moisture
a) Systematic sampling
samples at more frequent intervals than may be
dictated by a simple calculation of increment num-
A.+,Jm
bers of sampling units based on a certain precision.
--
n=-------
2
lt is therefore recommended that moisture tests be
29
carried out on a number of subsamples and the
weighed mean of the test results recorded. This will
where
reduce any bias in the test result caused by
moisture loss (or gain) due to climatic conditions. lt
n
is the number of primary increments;
will also result in better precision.
n is the intercept of the corrected
variogram;
5.2 Calculation of the number of primary
n is the gradient (slope) of the
increments
variogram;
is the mass of the lot;
When the variability of the ore has been determined,
tnL
the number of primary increments to be taken from
2
is the desired sampling variance.
9
the lot tan be calculated from the following formula
at the desired sampling precision.
b) Stratified random sampling
t’ -------
4
A+ A2 $ - y- nmp;
J
52.1 Increment variance method .
~ _.-----
n=
2
29
v
n+-
EXAMPLE
OS
where
Assume that systematic sampling is being used and
that the Parameters of the variogram for Al203 con-
# is the number of primary increments;
tent, determined in accordance with ISO 6139, are
V is the increment variance; as follows:
I
2
is the desired sampling variance. n = 0,3
“S
Tl
EXAMPLE = 0,000 1
= 30000 t
Minimum number of primary increments for different nzL
values of VI and aS
= 0,l % (n~/m) A1203
“S
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
Thus is the density, in tonnes per cubic metre,
f ’
of the ore particles (not bulk density);
0,3+&qz,000 1 x30000x(0,1)*
is the size range factor given in table 2;
(s
IZ =
2 x 0,Ol
I) is the nominal top size, in millimetres, of
0,3Jo,o9 + 0,02
the ore in the lot.
-
-
0,02
0,63
Table 2 - Size range factors
--
-
0,02
Size range Value for 8
= 32
Large size range (D/D’ > 4) 0,25
Medium size range (4 > D/D’ 2 2) 0,50
5.3 Calculation of the number of subsamples
Small size range (D/D’ < 2) 0,75
Uniform size (D/D’ = 1) 1 ,oo
1
When the variances of Sample preparation and
D is the nominal top size of the ore;
measurement are known, the number of sub-
D’ is the sieve size retaining 95 O/o of the ore.
samples, k, tan be calculated from the following
/
formula:
2
The Variation of minimum gross Sample mass with
2 t OM
nominal top size for various values of CJO~ is shown
OP + y
-
-
k in figures 2 and 3 (assuming p = 2,5 t/ms).
2 2
%PM - OS
EXAMPLE
and r are as previously de-
where OSpM, OS, op, OM
Take the case of sampling an aluminium ore of
fined.
nominal top size 22,4 mm and of particle density
Several iterations may be required to find the cor- 2,5 t/m? Assume the size range is large, the coeffi-
rect combination of us and k. cient of Variation is 20 % and a sampling error of
0,5 % is required. The minimum mass of the gross
Sample is given by the following formula:
6 Mass of gross samples and subsamples
x 2,5 x 0,25 x (22,4)3 x 1O--6
6.1 Minimum mass of gross Sample
= 11,2 kg
lt is essential to ensure that the mass of the gross
Sample is adequate to achieve the required sam-
6.2 Minimum mass of subsamples
pling variance. If the gross Sample mass is too
small, the desired sampling variance will not be
The minimum mass of individual subsamples shall
achieved, even though sufficient increments, as cal-
be as follows:
culated in 5.2 may have been taken.
The minimum gross Sample mass is given by the a) when the individual subsamples are prepared
following empirical formula (see annex A): and analysed, the minimum mass of the sub-
Sample shall be not less than that of the mini-
cv 2
mum gross Sample calculated in 6.1;
ZE
f9gD3 x Io-
m,
%
( >
b) when individual subsamples are combined to
form a gross Sample, the minimum mass of the
where
subsample, m,, shall be rnJk where k is the
is the minimum gross Sample mass: in
% number of subsamples as defined in 4.3 b).
kilograms;
7
6.3 Minimum mass of crushed gross samples
c is the coefficient of Variation between
v
and subsamples
particles of the quality characteristic un-
investigation, (according to
der
If gross samples or subsamples are crushed to per-
ISO 6138);
mit further division, the minimum masses may be
is the required relative sampling error calculated using the formula in 6.1 and 6.2, by in-
“S
serting the nominal top size of the crushed ore.
(Standard deviation);
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
10 ooc
1000
100
-
2
-
F”
IO
1
80 100 120 140 160 180
Nominal top size (mm)
Figure 2 - Minimum gross Sample mass as a function of Cv/~s and of nominal top size
(for a nominal density of 2,5 t/m3 and g = 0,25)
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
100
1
15 20 25 30 35 40
Nominal top size (mm)
Minimum gross Sample mass as a function of CJ+ and of nominal top size
Figure 3 -
(for a nominal density of 2,5 t/m3 and ,q = 0,25)
9
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 8685:1992(E)
7.3 Subdivision of large primary increments
7 Mass of increment
The method for subdivision of large increments is
specified in 8.10 and 9.8.
7.1 Minimum mass of primary increment
The apparatus for division may be corrpled auto-
Although the concept of minimum increment mass
matically to the mechanical sampling equipment,
is not absolute, the increment mass must be Iarge
but all of the processes after collection, including
enough to ensure that the minimum Sample masses
storage, shall be carried out in enclosed and
specified in 6.1 and 6.2 are exceeded. Thus, the
draught-proof conditions to minimize changes of
minimum mass of a primary increment, m,, is given
moisture content.
by the following formula:
Secondary and subsequent Sample dividers which
* t’gD3 x 1o--6
are on-line shall have cutting frequencies which are
-
rl
not in Phase with the primary Sampler or with each
other and shall operate continuously throughout the
whole sampling period.
where YE is the number of primary increments cal-
culated in 5.2.
7.4 Minimum mass of crushed increments
This ensures that the gross Sample or subsample,
consisting of the combination of primary increments,
If the primary increment is crushed to permit further
is always of sufficient mass.
division, the minimum mass of the divided primary
The minimum mass of primary increments or the
increment may be calculated using the formula in
number of primary increments will need to be in-
7.1 by inserting the nominal top size of the crushed
creased accordingly if subsamples are prepared or
ore.
if separate gross samples or subsamples are re-
quired for Chemical analysis, moisture determi-
NOTE 4 The minimum mass of any increment is never
to be less than 100 g in Order to maintain the integrity of
nation and physical testing.
the increment as it Passes through the sampling System.
7.2 Actual mass of increment for sampling
8 Mass-basis sampling
from moving streams
The actual mass of increment taken by a cutter-type
8.1 General
Sampler from the ore stream at the discharge end
of a moving stream may be calculated using the
Mass-basis sampling may be used irrespective of
following formula:
flow rate variations. When sampling from moving
4m bc
streams which show a wide Variation in feed rate
mA==
(i.e. greater than 20 % from the nominal rate), it is
Y
c
the preferred basis for sampling.
where
Mass-basis sampling involves the following two
Steps.
is the actual mass, in kilograms, of in-
TnA
crement;
a) Spreading the number of primary increments re-
is the flow rate, in tonnes per hour, of ore
4 771 quired on a uniform tonnage basis throughout
stream;
the mass to be sampled.
is the cutting aperture, in metres, of the
b
C
b) Extracting from each tonnage interval an almost
Sampler;
uniform mass of ore [at either the primary (pre-
ferred) or secondary division Steps] to give an
is the Cutter Speed, in metres per second,
%
almost uniform mass of Sample reporting to the
of the Sampler.
gross Sample or subsample.
When the flow rate is high, the actual mass of a pri-
“Almost uniform mass” means that the coefficient
mary increment will nearly always greatly exceed
of Variation of the increment masses shall be less
the value obtained from the formula in 7.1. In fact, it
than or equal to 20 %. For example, when the aver-
is determined by the minimum cutting aperture de-
age mass of increments is to be 40 kg, the in-
termined in 11.3.1 and the maximum Cutter velocity
crements shall be taken in such a manner that
specified in 11.3.2. Unless these two conditions are
95 % of the increments vary between 24 kg and
respected, the increment may not be representative
36 kg with an average of 40 kg.
of the ore from which it was taken.
10
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ISO 8685:1992(E)
If the coefficient of Variation of the mass of individual Order to ensure that the number or primary in-
primary increments is greater than 20 %, crements to be taken will be larger than the mini-
mum number required.
1) each primary increment shall be subjected
If the planned number of primary increments has
separately to division (according to the rules
been taken and the
...
Iso
NORME
INTERNATIONALE 8685
Première édition
1992-06-O 1
Minerais alumineux - Procédés
d’échantillonnage
Aluminium ores - Sampling procedures
Numéro de référence
ISO 8685: 1992(F)
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ISO 8685:1992(F)
Sommaire
Page
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~. 1
1 Domaine d’application
........................................ ............................ 1
2 Références normatives
1
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4 Établissement d’un plan d’échantillonnage
5 Nombre de prélèvements élémentaires et d’unités
d’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
6 Masse des échantillons globaux et des sous-échantillons . . . . 7
7 Masse des prélèvements élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II
8 Échantillonnage à masse constante
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 13
9 Échantillonnage à temps constant
10 Échantillonnage stratifié au hasard à intervalles fixes de masse
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 14
ou de temps
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
II Échantillonnage mécanique
. . . . . . . . . . 18
12 Échantillonnage manuel sur minerai en mouvement
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
13 Échantillonnage sur convoyeur arrêté
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-. 19
14 Échantillonnage en postes fixes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
15 Emballage et étiquetage des échantillons
Annexes
A Détermination de l’équation de masse minimale de l’échantillon
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
global
.......................................... ....... 24
8 Échantillonneurs mécaniques
26
........ ..............................
C Matériels d’échantillonnage manuel
. . . . . . . . . . . 27
D Matériels d’échantillonnage manuel en postes fixes
63 ISO 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée SOUS quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et tes microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 b/o au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8685 a été élaborée par le comité techni-
ISO/TC 129, Minerais alumineux, sous-comité SC 1,
que
Echantillonnage.
Les annexes A, B, C et D de la présente Norme internationale sont
don nées uniquement a titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 8685:1992(F)
Minerais alumineux - Procédés d’échantillonnage
des normes indiquées ci-après. Les membres de la
1 Domaine d’application
CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur à un moment donné.
La présente Norme internationale prescrit des pro-
cédés d’échantillonnage pour les minerais
ISO 565:1990, Tamis de contrôle - Tissus métalli-
alumineux par prélèvements sur le minerai en
tôles métalliques perforées et feuilles
ques,
mouvement ou en postes fixes (y compris échantil-
électroformées - Dimensions nominales des ouver-
lonnage sur convoyeur arrêté). Ces prélèvements
tures.
visent à constituer les échantillons globaux servant
à préparer l’échantillon pour essai. L’échantillon-
ISO 3534:1977, Statistique - Vocabulaire et symbo-
nage sur convoyeur arrêté constitue la méthode de
/es.
référence à laquelle peuvent être comparées toutes
les autres méthodes d’échantillonnage. L’échantil-
ISO 6138:1991, Minerais alumineux - Détermination
lonnage des minerais en mouvement est la méthode
expérimentale de l’hétérogénéité de constitution.
préférentielle. L’échantillonnage par prélèvements
en postes fixes n’est à envisager que lorsque
ISO 6139: -11, Minerais alumineux - Détermination
l’échantillonnage du minerai en mouvement n’est
expérimentale de l’hétérogénéité de distribution d’un
pas possible, les modes opératoires décrits dans la
lot.
présente Norme internationale ne permettant que
de minimiser certaines des erreurs qu’implique le
ISO 6140: 1991, Minerais alumineux - Préparation
prélèvement en postes fixes.
des échantillons.
Bien que la présente Norme internationale soit cen-
ISO 9033: 1989, Minerais alumineux - Détermination
sée s’appliquer à l’échantillonnage de tous les mi-
de l’humidité du matériau en vrac.
les modes
nerais alumineux en mouvement,
opératoires peuvent ne pas être utilisables en cas
ISO 10226: 1991, Minerais alumineux -- Méthodes ex-
de trop grande ségrégation du minerai, comme cela
périmentales de contrôle de /‘erreur systématique
arrive lorsque le minerai est trop humide et donc
d’échantillonnage.
devient collant, ou au contraire s’il est trop sec, à
cause de la formation de poussière. Dans ce cas, il
ISO 10277:- ‘), Minerais alumineux --- Méthodes ex-
peut s’avérer nécessaire de revenir à I’échantillon-
périmentales de contrôle de la fidélité d’échantillon-
nage sur convoyeur arrêté.
nage.
3 Définitions
2 Références normatives
Pour les besoins de la présente Norme internatio-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
nale, les définitions de I’ISO 3534 (incluant les ter-
qui, par suite de la référence qui en est faite,
mes
constituent des dispositions valables pour la pré-
s’appliquent.
sente Norme internationale. Au moment de la pu-
blication, les éditions indiquées étaient en vigueur.
Toute norme est sujette à révision et les parties 3.1 erreur systématique: Tendance à obtenir une
prenantes des accords fondés sur la présente
valeur systématiquement plus élevée ou plus faible
Norme internationale sont invitées à rechercher la que la valeur vraie. Également, différence entre la
possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes valeur vraie et le résultat moyen obtenu a partir
1) A publier.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
d’un grand nombre de déterminations par une mé- 3.13 échantillonnage à masse constante: Méthode
e non a bsolue.
thod d’extraction des prélèvements élémentaires à inter-
valles de masse uniforme sur le lot ou sur l’unité
d’échantillonnage.
3.2 division à masse constante: Type de division
dans laquelle la portion retenue sur les différents
prélèvements élémentaires est de masse uniforme. 3.14 échantillonnage
mécanique: Opération
d’échantillonnage où les prélèvements élémentaires
formant les sous-échantillons et échantillons glo-
coupe: Pa ssage u nique du dispositif d’échan-
33
baux sont extraits par une machine d’échantillon-
tiilon nage d ans le mine rai en 1170 uvement.
nage.
3.4 prélèvement élémentaire divisé: Quantité de
3.15 dimension granulométrique nominale maxi-
minerai obtenue par division d’un prélèvement élé-
male: Dimension d’ouverture du tamis le plus fin
mentaire pour en réduire la masse.
(conforme à I’ISO 565) sur lequel passe 95 % de la
masse du minerai.
3.5 division: Méthode permettant de réduire la
masse d’un échantillon (sans modifier la dimension
3.16 échantillonnage stratifié au hasard: Extraction
granulométrique des parties constitutives) en ne re-
de prélèvements irrégulièrement répartis selon des
tenant qu’une portion représentative et en rejetant
intervalles constants de temps, de masse ou d’es-
le reste.
pace.
3.6 division à temps fixe: Méthode de division
3.17 réduction (granulométrique): Diminution de la
d’échantillon dans laquelle la portion des prélève-
taille des parties constituant l’échantillon sans mo-
ments élémentaires retenue est une proportion
dification de sa masse ou de sa composition.
constante de la masse originelle.
3.18 échantillonnage multiple: Extraction de prélè-
3.7 échantillonnage en double: Cas particulier
vements élémentaires dans un lot à des intervalles
d’échantillonnage multiple (avec deux échantillons
égaux de temps, de masse ou d’espace.
seulement) visant à estimer la fidélité moyenne de
l’échantillonnage d’un certain nombre de lots ou
NOTE 2 Les prélèvements sont répartis à tour de rôle
d’unités d’échantillonnage.
dans des conteneurs différents pour constituer des
échantillons multiples de masses approximativement
3.8 échantillon global: Échantillon formé de la égales.
combinaison, en proportions correctes, de tous les
prélèvements primaires ou sous-échantillons, à
l’état brut ou préparés individuellement à un mo-
ment donné de la préparation de l’échantillon, et
servant à la préparation d’un échantillon pour labo-
ratoire.
3.20 strates: Parties d’un lot ou d’une unité
d’échantillonnage approximativement égales, divi-
3.9 prélèvement élémentaire: Quantité de matériau
sées sur la base d’intervalles de temps, de masse
prélevé dans un lot en une seule passe par un dis-
ou d’espace.
positif d’échantillonnage.
3.21 sous-échantillon: Quantité de minerai consti-
3.10 lot: Quantité d’un minerai livrée en une seule
tuée de plusieurs prélèvements effectués sur une
fois pour lequel les critères de qualité sont à déter-
partie d’un lot. Également, combinaison d’un certain
miner.
nombre de prélèvements élémentaires dont chacun
a été individuellement prépare si besoin est.
NOTE 1 Le lot peut être constitué d’une ou de plusieurs
unités d’échantillonnage.
3.22 échantillonnage systématique stratifié: Extrac-
tion, à intervalles réguliers, de prélèvements élé-
3.11 lot isolé: Lot à échantillonner sans connaître
mentaires répartis selon des intervalles constants
ses caractéristiques d’échantillonnage.
de temps, de masse ou d’espace.
3.12 échantillonnage manuel: Opération d’échantil-
lonnage où les prélèvements élémentaires consti- 3.23 échantillonnage 9 temps constant: Mode d’ex-
tuant les sous-échantillons ou les échantillons traction des prélèvements élémentaires à des inter-
valles de temps uniformes dans le lot ou l’unité
globaux sont extraits au moyen d’un appareillage
d’échantillonnage.
manuel.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
4.3 Mode général d’échantillonnage
4 Étkblissernent d’un plan
d’échantillonnage
4.1 Généralités L’échantillon nage se déroule en règle générale
comme suit:
La caractéristique de base d’un plan d’échantillon-
) définir le but du prélèvement, par exemple sur-
nage correct est que toutes les particules du lot
veillance de la production, transactions com-
aient une probabilité égale d’être choisies et de fi-
merciales;
gurer dans l’échantillon global final pour analyse.
Tout écart par rapport à cette règle peut se traduire
) déterminer le caractère de qualité à mesurer et
par une perte inacceptable de précision et de fidé-
prescrire la fidélité globale et la fidélité de
lité. Aucun plan d’échantillonnage incorrect ne peut
l’échantillonnage;
donner d’échantillons représentatifs.
L’échantillonnage doit s’effectuer de facon systé-
le lot ou la partie de lot à échan-
déterminer
Cl
matique à masse constante (voir article 8) ou à
tillonner;
temps constant (voir article 9) mais seulement s’il
est prouvé qu’il ne sera pas faussé par une erreur
d) déterminer la dimension granulométrique nomi-
systématique due à une variation périodique de la
nale maximale et la masse volumique des parti-
qualité ou de la quantité qui peut coïncider plus ou
cules du minerai à échantillonner en vue de fixer
moins exactement avec un multiple quelconque de
la masse minimale de l’échantillon global, la
l’intervalle d’échantillonnage choisi.
masse des prélèvements élémentaires primaires
et l’ouverture du compteur en cas d’échantillon-
Un coupeur de jet primaire peut ainsi effectuer les
nage mécanique, ou la dimension de la poche
prélèvements dans un minerai en mouvement repris
en cas d’échantillonnage manuel;
au tas de stockage par un excavateur à roue-pelle.
Aux deux extrémités de la course de l’excavateur,
e) déterminer la variante des prélèvements élé-
le minerai repris dans le tas peut avoir des proprié-
mentaires, V,, ou des paramètres du vario-
tés différentes de celles qu’il présente au milieu du
gramme si l’on utilise cette méthode pour définir
tas (par suite de ségrégation) et il est donc tout à fait
le ou les caractère(s) de qualité considéré(s)
possible qu’à chaque coupe effectuée par le cou-
(voir ISO 6139);
peur de jet, on prélève du minerai provenant de ces
extrémités. D’où la possibilité d’une erreur systé-
f) déterminer le coefficient de variation entre parti-
matique.
cules, CV, du ou des caractère(s) de qualité
considéré(s) (voir ISO 6138);
Les mêmes réserves s’appliquent aux stades se-
condaires et ultérieurs de division si l’on pressent
g) déterminer le nombre minimal de prélèvements
la possibilité d’erreur systématique, compte tenu de
élémentaires, n, et d’unités d’échantillonnage, k,
la manière dont le minerai est manutentionné et
permettant d’atteindre la fidélité d’échantillon-
présenté dans l’appareil diviseur.
nage recherchée (voir article 5);
Dans tous ces cas, il est fortement recommandé
h) déterminer la masse minimale d’échantillon glo-
d’effectuer un échantillonnage stratifié au hasard à
bal permettant d’atteindre la variante d’échan-
temps ou à masse fixe (voir article 10).
tillonnage recherchée (voir article 6);
méthodes de prélèvements des sous-
Les
mini male du ment
échantillons et de préparation des échantillons dé- i) déterminer la mas se prélève
arrêté pour le plan élémentaire rimai re (voir article 7)
pendent du choix
P
d’échantillonnage et des mesures nécessaires pour
j) déterminer l’intervalle d’échantillonnage en ton-
réduire au maximum les erreurs systématiques
nes pour l’échantillonnage systématique stratifie
pouvant surgir au cours des étapes ultérieures de
à masse constante (voir article 8) et I’échantil-
division.
lonnage stratifié au hasard à intervalles de mas-
ses fixes (voir article 10) ou en minutes pour
l’échantillonnage stratifie à temps constant (voir
4.2 Sécurité des opérateurs article 9) et l’échantillonnage systématique stra-
tifié au hasard à intervalles de temps fixes (voir
La sécurité des opérateurs est un critère essentiel article 10);
à prendre en compte quelle que soit la méthode
k) extraire les prélèvements élémentaires aux in-
utilisée pour prélever les échantillons en postes
fixes. Les codes de sécurité correspondants doivent tervalles déterminés en j) pendant toute la ma-
être appliqués. nutention du lot;
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
2 2
1) combiner les prélèvements élémentaires (voir
= os + 0; + CT;
“SPM
8.5 ou 9.5) en sous-échantillons ou en un échan-
où
tillon global (voir l’exemple donné à la figure 1);
2
est la variante de l’échantillonnage;
“S
2
m) en général les sous-échantillons sont préparés
est la variante de la préparation de
OP
et analysés séparément pour améliorer la fidélité
l’échantillon;
globale; ils peuvent aussi être préparés de ma-
2
nière
est la variante de l’analyse (mesurage).
“M
L’ISO 10226 indique comment déterminer os, op et
1) à faciliter la manutention des matériaux,
*Ma
2) à fournir des informations au fur et à mesure
La variante de l’échantillonnage se compose de
sur la qualité du lot,
deux éléments: la variante des fluctuations de la
qualité à court terme &, et la variante des fluc-
3) à offrir, après division, des échantillons de
tuations de la qualité à long terme c&~.
référence ou de réserve,
Elle s’exprime comme suit:
4) à réduire l’erreur systématique des résultats
2 2
de l’essai de détermination de l’humidité d’un
3 = “QEl + “QE2
lot important soumis, de par les conditions
climatiques, à des pertes (ou à des gains)
La variante des fluctuations de la qualité à court
d’humidité.
terme se compose elle-même de deux éléments:
2 2 2
= “FE + “GE
“QEl
II est admis de diviser les prélèvements élémentai-
où
res à l’étape 1) avant de constituer l’échantillon glo-
2
est la variante de l’erreur fondamentale;
bal ou le sous-échantillon si la masse du *FE
prélèvement élémentaire divisé dépasse la masse
est la variante de l’erreur de ségréga-
minimale déterminée à l’étape i). Si l’on broie la to-
tion.
talité du prélèvement élémentaire primaire ou du
prélèvement élémentaire divisé, pour permettre une
Par suite,
division ultérieure, il sera nécessaire de recalculer
2
2 2 2
la masse minimale de l’échantillon global et la
= “FE + “GE + OQE2
“S
masse du prélèvement élémentaire primaire ou di-
visé en prenant comme base la dimension granulo-
La variante de l’erreur fondamentale dépend de la
métrique nominale maximale du minerai broyé.
masse de l’échantillon global, tandis que les deux
autres éléments dépendent de l’hétérogénéité de
NOTE 3 En cas d’échantillonnage d’un lot isolé dont on
distribution du minerai et du nombre de prélève-
ne connaît, pour les caractères de qualité considérés, ni
ments élémentaires. Dans la présente Norme inter-
la variante des prélèvements élémentaires (ou le
nationale, la masse minimale de l’échantillon global
variogramme), ni le coefficient de variation entre particu-
(voir 6.1) est choisie de sorte que
les CV, il n’est pas possible de définir un plan d’échantil-
lonnage garantissant la fidélité d’échantillonnage 2
“S
prescrite. Dans ce cas, il convient que le nombre de pré-
OfE < 2
lèvements élémentaires à réaliser et leurs masses fas-
sent l’objet d’un accord entre les parties intéressées. Une
Dans l’équation de &,, ci-dessus, la majeure partie
fois l’échantillonnage d’un lot isolé terminé, il est toutefois
possible de déterminer la fidélité globale obtenue en uti-
de la variante globale est souvent due à des erreurs
lisant la méthode appropriée prescrite dans I’ISO 10277.
d’échantillonnage. Si le résultat à obtenir doit né-
anmoins être très précis et si les erreurs d’échan-
tillonnage ont été réduites le plus possible, il faut
envisager d’augmenter le nombre de préparations
ou analyses d’échantillons pour réduire les compo-
4.4 Variante globale
santes correspondantes de la variante globale. On
peut ainsi effectuer des déterminations multiples sur
La variante globale, symbolisée par ogPM, de me-
sure de la valeur moyenne de chaque caractère de le même échantillon global ou, de préférence, sub-
diviser le lot en un certain nombre d’unités
qualité se compose de trois éléments, à savoir la
d’échantillonnage et préparer, puis analyser un
variante d’échantillonnage, la variante de prépa-
sous-échantillon pour chaque unité d’échantillon-
ration de l’échantillon et la variante de l’analyse.
nage (voir figure 1).
La relation entre ces trois éléments est la suivante:
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
prélevement _
secondaire
lére unité
?
d’échantillonnage
prélèvement -
secondaire .
4
w
.
ler
2*me prélève- -
sous-échantillon
I
ment primaire .
erne txélève-
1 ment secondaire
I
prélévement
-
secondaire
4
dernier préléve-
I
.
ment primaire
6érne prélève- -
ment secondaire
prélèvement
r-r
secondaire Il
b 1 J
ler prélévement ,
primaire
*
ment secondaire
prélévement
r secondaire 1
J
1
tirne préléve- .
ment primaire
.
grne préléve-
lkhantillon
ment secondaire
global
i I
/
/
Lot
prélèvement
/ 5
secondaire
El-
.
r
l
dernier préléve-
I
ment primaire
\
.
6éme prélève-
c
ment secondaire
prélèvement
secondaire
1 er prélèvement
primaire I
s
l
- erne préléve-
ment secondaire
Derniére unité
d’échantillonnage
t
dernier préléve-
ment primaire
t
Exemple de plan d’échantillonnage comportant six prélèvements secondaires
Figure 1 -
(Les étapes d’homogénéisation, de réduction et de division ont été supprimées aux fins de simplification.)
5
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ISO 8685:1992(F)
La variante globale s’obtiendra alors comme suit. on peut calculer le nombre minimal de prélève-
ments élémentaires primaires à effectuer sur le lot,
a) Si un seul échantillon global est constitué sur le
compte tenu de la fidélité d’échantillonnage recher-
lot et si l’on effectue sur cet échantillon global Y chée, à l’aide de la formule ci-dessous.
déterminations répétées,
2
2 2 OM
= 0s + 6-p $- 7
52.1 Méthode de la variante des prélèvements
“SPM
élémentaires
b) Si l’on prépare et analyse k sous-échantillons,
chacun constitué d’un nombre égal de prélève-
ments élémentaires, et si l’on effectue sur cha-
V
n+-
que sous-échantillon r déterminations répétées,
3
2
OM
a; + -y-
où
2
= 0; 3-
%PM
k
n est le nombre de prélèvements élémen-
taires primaires;
.I
5 Nombre de prélèvements élémentaires
I est la variante des prélèvements élé-
I
mentaires;
et d’unités d’échantillonnage
2
est la variante d’échantillonnage re-
"S
cherchée.
5.1 Généralités
EXEMPLE
Le nombre de prélèvements élémentaires primaires
à effectuer dans un lot ou une unité d’échantillon-
Nombre minimal de prélèvements élémentaires pri-
nage pour respecter la variante d’échantillonnage
maires pour différentes valeurs de V, et de os
requise est fonction de la variabilité du caractère
déterminé. Cette variabilité dépend du degré de sé-
grégation observé dans le minerai, de la dimension
Tableau 1 - Nombre minimal de prélèvements
granulométrique du minerai et de la masse du lot
élémentalres prlmalres nécessaires
ou de l’unité d’échantillonnage. Elle se détermine
Écart-type de l’échantillonnage, vs
de facon expérimentale pour chaque type de mi-
nerai et s’exprime en termes de variante de prélè-
vements élémentaires V, ou de l’ordonnée à
l’origine sur le variogramme et du gradient (de la
0,25 0,25 25 25 7 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1
pente) de celui-ci, conformément à I’ISO 6139.
1 1 100 100 25 25 4 4 2 2 1 1 1 1 1
4 4 400’) 400’) 100 100 16 16 8 8 4 4 1 1 1
ATTENTION - La détermination de l’humidité mérite
9 9 900’) 900’) 225 225 36 36 16 16 9 9 2 2 1
une attention particulière en raison de la difficulté
25 25 2 2 500’) 500’) 625’) 625’) 100 100 50 50 25 25 6 6 3
extrême, voire de l’impossibilité, de conserver à
100 100 400') 400') 200 200 100 100 25 25 11
10000’) 10000’) 2500') 2500')
l’échantillon son intégrité sur les longues périodes
I
que demande le prélèvement. II se produit dans ce
1) 1) II II peut peut être être impossible mpossible dans dans la la pratique pratique d’atteindre d’atteindre
cas une erreur systématique qui ne peut être élimi-
la la fidélité fidélité prescrite. pres rite. Dans Dans ce ce cas, cas, il il sera sera nécessaire nécessaire
née que par prélèvements d’échantillons pour hu-
d’adopter d’adopter une une fidélité fidélité d’échantillonnage d’échantillonnage plus plus faible faible
midité à intervalles plus fréquents que ne l’indique
que que celle celle indiqr indiquée ée en en 4.3 4.3 b). b).
le simple calcul du nombre de prélèvements élé-
mentaires ou d’unités d’échantillonnage sur la base
d’une certaine fidélité. II est donc recommandé
d’effectuer les essais sur un certain nombre de
52.2 Méthode du variogramme
sous-échantillons et de prendre la moyenne pondé-
rée des résultats obtenus. Cette manière de procé-
a) Échantillonnage systématique
der réduit les risques d’erreur systématique dus à
t
la perte (ou au gain) d’humidité en raison des
conditions climatiques et donne également une
meilleure fidélité.
5.2 Calcul du nombre de prélèvements
où
élémentaires primaires
n est le nombre de prélèvements élé-
Lorsque la variabilité du minerai a été déterminée, mentaires primaires;
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
A est l’ordonnée à l’origine du
6 Masse des échantillons globaux et des
variogramme corrigé;
sous-échantillons
.R est le gradient (la pente) du
variogramme;
6.1 Masse minimale de l’échantillon global
est la masse du lot;
mL
Il est essentiel de s’assurer que la masse de
2
est la variante de l’échantillonnage
l’échantillon global correspond à la variante
"S
recherchée.
d’échantillonnage recherchée. Si la masse de
l’échantillon global est trop faible, la variante
d’échantillonnage recherchée ne sera pas atteinte
b) Échantillonnage au hasard stratifié
même si l’on a extrait le nombre suffisant de prélè-
vements élémentaires calculé en 5.2.
A+JZ$ig
La masse minimale de l’échantillon global est don-
12 =
20; née par la formule suivante (voir annexe A):
h
EXEMPLE
Si l’on procède par échantillonnage et si l’on a
comme paramètres du variogramme des teneurs en
Al2O3 déterminées conformément à I’ISO 6139,
est la masse minimale, en kilogrammes,
de l’échantillon global;
A = 0,3
est le coefficient de variation entre parti-
R = 0,000 1
cules du caractère de qualité considéré,
déterminé conformément à I’ISO 6138;
= 30000 t
mL
est l’erreur relative requise de I’échan-
= 0,l % (m/m) Al203
9
tillonnage (écart-type);
est la masse volumique, en tonnes par
Par conséquent,
métre cube, des particules de minerai (et
non pas la masse volumique apparente);
0,3 + , J 0,09 x 0,000 1 x 30 000 x (o,1)2
est le facteur de dimension donné dans
rz=
le tableau 2;
2 x 0,Ol
0,34ïgG@- est la dimension granulométrique nomi-
-
-
nale maximale, en millimètres, du mi-
0,02
nerai du lot.
0,63
--
-
0,02
Tableau 2 - Facteurs de dimension
= 32
Plage de dimensions Valeur de g
5.3 Calcul du nombre de sous-échantillons Grosses particules (/I/D’ > 4) 0,25
Particules moyennes (4 2 !I/!I’ 2 2) 0,50
Particules fines (IJ/W < 2) 0,75
Si l’on connaît la variante de la préparation de
Dimensions uniformes (II/\I’ = 1) 1 ,oo
l’échantillon et du mesurage, on peut calculer le
nombre de sous-échantillons, k, à l’aide de la for-
n est la dimension granulométrique nominale maxi-
mule suivante:
male du minerai;
IJ’ est la dimension de la maille de tamis retenant
2 4
95 Oh du minerai.
OP + Y
-
-
k
2 2
%PM - OS
Les figures 2 et 3 donnent la variation de qualité de
la masse minimale de l’échantillon global en fonc-
et r sont définis antérieurement.
où “SPM, OS, OP, OM
tion de la dimension granulométrique nominale
Plusieurs itérations peuvent être nécessaires pour maximale pour diverses valeurs de Cv/oS (en sup-
trouver la combinaison correcte de ns et k.
posant p = 2,5 tlms).
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
10 000
=40
&
=30
*‘s
c,
=20
*s
1000
Cv
=lO
100
-
E
Y
E?
10
1’
O,l
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
1
Dimension granulométrique nominale maximale (mm)
Figure 2 - Masse minimale des échantillons globaux en fonction de Cv/
os et de la dimension granulométrique
nominale maximale
(pour une rnasse volumique nominale de 2,5 t/m3 et g = 0,25)
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
100
10
1
w,w I
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Dimension granulométrique nominale maximale (mm)
+ et de la dimension granuiométrique
Figure 3 - Masse minimale des khantiiions globaux en fonction de CJ
.m
nominale maximale
(pour une masse volumique nominale de 2,5 t/m3 et g = 0,25)
9
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
EXEMPLE Cette clause garantit que la masse de l’échantillon
global ou du sous-échantillon constitué de I’ensem-
Prenons le cas de l’échantillonnage d’un minerai
ble combiné des prélèvements élémentaires pri-
alumineux de dimension granulométrique nominale
maires est toujours suffisante.
maximale de 22,4 mm et de masse volumique de
particule 25 t/ms. Supposons une granulométrie La masse minimale des prélèvements élémentaires
grossière, un coefficient de variation de 20 % et une
primaires ou le nombre de ces prélèvements doit
erreur d’échantillonnage recherchée de 0,5 %. La
être augmenté(e) en conséquence si l’on prépare
masse minimale de l’échantillon global est donnée
des sous-échantillons ou s’il est besoin d’échan-
par la formule suivante:
tillons globaux ou de sous-échantillons séparés
pour l’analyse chimique, la détermination
...
Iso
NORME
INTERNATIONALE 8685
Première édition
1992-06-O 1
Minerais alumineux - Procédés
d’échantillonnage
Aluminium ores - Sampling procedures
Numéro de référence
ISO 8685: 1992(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
Sommaire
Page
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~. 1
1 Domaine d’application
........................................ ............................ 1
2 Références normatives
1
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4 Établissement d’un plan d’échantillonnage
5 Nombre de prélèvements élémentaires et d’unités
d’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
6 Masse des échantillons globaux et des sous-échantillons . . . . 7
7 Masse des prélèvements élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II
8 Échantillonnage à masse constante
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 13
9 Échantillonnage à temps constant
10 Échantillonnage stratifié au hasard à intervalles fixes de masse
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 14
ou de temps
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
II Échantillonnage mécanique
. . . . . . . . . . 18
12 Échantillonnage manuel sur minerai en mouvement
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
13 Échantillonnage sur convoyeur arrêté
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-. 19
14 Échantillonnage en postes fixes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
15 Emballage et étiquetage des échantillons
Annexes
A Détermination de l’équation de masse minimale de l’échantillon
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
global
.......................................... ....... 24
8 Échantillonneurs mécaniques
26
........ ..............................
C Matériels d’échantillonnage manuel
. . . . . . . . . . . 27
D Matériels d’échantillonnage manuel en postes fixes
63 ISO 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée SOUS quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et tes microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 b/o au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8685 a été élaborée par le comité techni-
ISO/TC 129, Minerais alumineux, sous-comité SC 1,
que
Echantillonnage.
Les annexes A, B, C et D de la présente Norme internationale sont
don nées uniquement a titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 8685:1992(F)
Minerais alumineux - Procédés d’échantillonnage
des normes indiquées ci-après. Les membres de la
1 Domaine d’application
CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur à un moment donné.
La présente Norme internationale prescrit des pro-
cédés d’échantillonnage pour les minerais
ISO 565:1990, Tamis de contrôle - Tissus métalli-
alumineux par prélèvements sur le minerai en
tôles métalliques perforées et feuilles
ques,
mouvement ou en postes fixes (y compris échantil-
électroformées - Dimensions nominales des ouver-
lonnage sur convoyeur arrêté). Ces prélèvements
tures.
visent à constituer les échantillons globaux servant
à préparer l’échantillon pour essai. L’échantillon-
ISO 3534:1977, Statistique - Vocabulaire et symbo-
nage sur convoyeur arrêté constitue la méthode de
/es.
référence à laquelle peuvent être comparées toutes
les autres méthodes d’échantillonnage. L’échantil-
ISO 6138:1991, Minerais alumineux - Détermination
lonnage des minerais en mouvement est la méthode
expérimentale de l’hétérogénéité de constitution.
préférentielle. L’échantillonnage par prélèvements
en postes fixes n’est à envisager que lorsque
ISO 6139: -11, Minerais alumineux - Détermination
l’échantillonnage du minerai en mouvement n’est
expérimentale de l’hétérogénéité de distribution d’un
pas possible, les modes opératoires décrits dans la
lot.
présente Norme internationale ne permettant que
de minimiser certaines des erreurs qu’implique le
ISO 6140: 1991, Minerais alumineux - Préparation
prélèvement en postes fixes.
des échantillons.
Bien que la présente Norme internationale soit cen-
ISO 9033: 1989, Minerais alumineux - Détermination
sée s’appliquer à l’échantillonnage de tous les mi-
de l’humidité du matériau en vrac.
les modes
nerais alumineux en mouvement,
opératoires peuvent ne pas être utilisables en cas
ISO 10226: 1991, Minerais alumineux -- Méthodes ex-
de trop grande ségrégation du minerai, comme cela
périmentales de contrôle de /‘erreur systématique
arrive lorsque le minerai est trop humide et donc
d’échantillonnage.
devient collant, ou au contraire s’il est trop sec, à
cause de la formation de poussière. Dans ce cas, il
ISO 10277:- ‘), Minerais alumineux --- Méthodes ex-
peut s’avérer nécessaire de revenir à I’échantillon-
périmentales de contrôle de la fidélité d’échantillon-
nage sur convoyeur arrêté.
nage.
3 Définitions
2 Références normatives
Pour les besoins de la présente Norme internatio-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
nale, les définitions de I’ISO 3534 (incluant les ter-
qui, par suite de la référence qui en est faite,
mes
constituent des dispositions valables pour la pré-
s’appliquent.
sente Norme internationale. Au moment de la pu-
blication, les éditions indiquées étaient en vigueur.
Toute norme est sujette à révision et les parties 3.1 erreur systématique: Tendance à obtenir une
prenantes des accords fondés sur la présente
valeur systématiquement plus élevée ou plus faible
Norme internationale sont invitées à rechercher la que la valeur vraie. Également, différence entre la
possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes valeur vraie et le résultat moyen obtenu a partir
1) A publier.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
d’un grand nombre de déterminations par une mé- 3.13 échantillonnage à masse constante: Méthode
e non a bsolue.
thod d’extraction des prélèvements élémentaires à inter-
valles de masse uniforme sur le lot ou sur l’unité
d’échantillonnage.
3.2 division à masse constante: Type de division
dans laquelle la portion retenue sur les différents
prélèvements élémentaires est de masse uniforme. 3.14 échantillonnage
mécanique: Opération
d’échantillonnage où les prélèvements élémentaires
formant les sous-échantillons et échantillons glo-
coupe: Pa ssage u nique du dispositif d’échan-
33
baux sont extraits par une machine d’échantillon-
tiilon nage d ans le mine rai en 1170 uvement.
nage.
3.4 prélèvement élémentaire divisé: Quantité de
3.15 dimension granulométrique nominale maxi-
minerai obtenue par division d’un prélèvement élé-
male: Dimension d’ouverture du tamis le plus fin
mentaire pour en réduire la masse.
(conforme à I’ISO 565) sur lequel passe 95 % de la
masse du minerai.
3.5 division: Méthode permettant de réduire la
masse d’un échantillon (sans modifier la dimension
3.16 échantillonnage stratifié au hasard: Extraction
granulométrique des parties constitutives) en ne re-
de prélèvements irrégulièrement répartis selon des
tenant qu’une portion représentative et en rejetant
intervalles constants de temps, de masse ou d’es-
le reste.
pace.
3.6 division à temps fixe: Méthode de division
3.17 réduction (granulométrique): Diminution de la
d’échantillon dans laquelle la portion des prélève-
taille des parties constituant l’échantillon sans mo-
ments élémentaires retenue est une proportion
dification de sa masse ou de sa composition.
constante de la masse originelle.
3.18 échantillonnage multiple: Extraction de prélè-
3.7 échantillonnage en double: Cas particulier
vements élémentaires dans un lot à des intervalles
d’échantillonnage multiple (avec deux échantillons
égaux de temps, de masse ou d’espace.
seulement) visant à estimer la fidélité moyenne de
l’échantillonnage d’un certain nombre de lots ou
NOTE 2 Les prélèvements sont répartis à tour de rôle
d’unités d’échantillonnage.
dans des conteneurs différents pour constituer des
échantillons multiples de masses approximativement
3.8 échantillon global: Échantillon formé de la égales.
combinaison, en proportions correctes, de tous les
prélèvements primaires ou sous-échantillons, à
l’état brut ou préparés individuellement à un mo-
ment donné de la préparation de l’échantillon, et
servant à la préparation d’un échantillon pour labo-
ratoire.
3.20 strates: Parties d’un lot ou d’une unité
d’échantillonnage approximativement égales, divi-
3.9 prélèvement élémentaire: Quantité de matériau
sées sur la base d’intervalles de temps, de masse
prélevé dans un lot en une seule passe par un dis-
ou d’espace.
positif d’échantillonnage.
3.21 sous-échantillon: Quantité de minerai consti-
3.10 lot: Quantité d’un minerai livrée en une seule
tuée de plusieurs prélèvements effectués sur une
fois pour lequel les critères de qualité sont à déter-
partie d’un lot. Également, combinaison d’un certain
miner.
nombre de prélèvements élémentaires dont chacun
a été individuellement prépare si besoin est.
NOTE 1 Le lot peut être constitué d’une ou de plusieurs
unités d’échantillonnage.
3.22 échantillonnage systématique stratifié: Extrac-
tion, à intervalles réguliers, de prélèvements élé-
3.11 lot isolé: Lot à échantillonner sans connaître
mentaires répartis selon des intervalles constants
ses caractéristiques d’échantillonnage.
de temps, de masse ou d’espace.
3.12 échantillonnage manuel: Opération d’échantil-
lonnage où les prélèvements élémentaires consti- 3.23 échantillonnage 9 temps constant: Mode d’ex-
tuant les sous-échantillons ou les échantillons traction des prélèvements élémentaires à des inter-
valles de temps uniformes dans le lot ou l’unité
globaux sont extraits au moyen d’un appareillage
d’échantillonnage.
manuel.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
4.3 Mode général d’échantillonnage
4 Étkblissernent d’un plan
d’échantillonnage
4.1 Généralités L’échantillon nage se déroule en règle générale
comme suit:
La caractéristique de base d’un plan d’échantillon-
) définir le but du prélèvement, par exemple sur-
nage correct est que toutes les particules du lot
veillance de la production, transactions com-
aient une probabilité égale d’être choisies et de fi-
merciales;
gurer dans l’échantillon global final pour analyse.
Tout écart par rapport à cette règle peut se traduire
) déterminer le caractère de qualité à mesurer et
par une perte inacceptable de précision et de fidé-
prescrire la fidélité globale et la fidélité de
lité. Aucun plan d’échantillonnage incorrect ne peut
l’échantillonnage;
donner d’échantillons représentatifs.
L’échantillonnage doit s’effectuer de facon systé-
le lot ou la partie de lot à échan-
déterminer
Cl
matique à masse constante (voir article 8) ou à
tillonner;
temps constant (voir article 9) mais seulement s’il
est prouvé qu’il ne sera pas faussé par une erreur
d) déterminer la dimension granulométrique nomi-
systématique due à une variation périodique de la
nale maximale et la masse volumique des parti-
qualité ou de la quantité qui peut coïncider plus ou
cules du minerai à échantillonner en vue de fixer
moins exactement avec un multiple quelconque de
la masse minimale de l’échantillon global, la
l’intervalle d’échantillonnage choisi.
masse des prélèvements élémentaires primaires
et l’ouverture du compteur en cas d’échantillon-
Un coupeur de jet primaire peut ainsi effectuer les
nage mécanique, ou la dimension de la poche
prélèvements dans un minerai en mouvement repris
en cas d’échantillonnage manuel;
au tas de stockage par un excavateur à roue-pelle.
Aux deux extrémités de la course de l’excavateur,
e) déterminer la variante des prélèvements élé-
le minerai repris dans le tas peut avoir des proprié-
mentaires, V,, ou des paramètres du vario-
tés différentes de celles qu’il présente au milieu du
gramme si l’on utilise cette méthode pour définir
tas (par suite de ségrégation) et il est donc tout à fait
le ou les caractère(s) de qualité considéré(s)
possible qu’à chaque coupe effectuée par le cou-
(voir ISO 6139);
peur de jet, on prélève du minerai provenant de ces
extrémités. D’où la possibilité d’une erreur systé-
f) déterminer le coefficient de variation entre parti-
matique.
cules, CV, du ou des caractère(s) de qualité
considéré(s) (voir ISO 6138);
Les mêmes réserves s’appliquent aux stades se-
condaires et ultérieurs de division si l’on pressent
g) déterminer le nombre minimal de prélèvements
la possibilité d’erreur systématique, compte tenu de
élémentaires, n, et d’unités d’échantillonnage, k,
la manière dont le minerai est manutentionné et
permettant d’atteindre la fidélité d’échantillon-
présenté dans l’appareil diviseur.
nage recherchée (voir article 5);
Dans tous ces cas, il est fortement recommandé
h) déterminer la masse minimale d’échantillon glo-
d’effectuer un échantillonnage stratifié au hasard à
bal permettant d’atteindre la variante d’échan-
temps ou à masse fixe (voir article 10).
tillonnage recherchée (voir article 6);
méthodes de prélèvements des sous-
Les
mini male du ment
échantillons et de préparation des échantillons dé- i) déterminer la mas se prélève
arrêté pour le plan élémentaire rimai re (voir article 7)
pendent du choix
P
d’échantillonnage et des mesures nécessaires pour
j) déterminer l’intervalle d’échantillonnage en ton-
réduire au maximum les erreurs systématiques
nes pour l’échantillonnage systématique stratifie
pouvant surgir au cours des étapes ultérieures de
à masse constante (voir article 8) et I’échantil-
division.
lonnage stratifié au hasard à intervalles de mas-
ses fixes (voir article 10) ou en minutes pour
l’échantillonnage stratifie à temps constant (voir
4.2 Sécurité des opérateurs article 9) et l’échantillonnage systématique stra-
tifié au hasard à intervalles de temps fixes (voir
La sécurité des opérateurs est un critère essentiel article 10);
à prendre en compte quelle que soit la méthode
k) extraire les prélèvements élémentaires aux in-
utilisée pour prélever les échantillons en postes
fixes. Les codes de sécurité correspondants doivent tervalles déterminés en j) pendant toute la ma-
être appliqués. nutention du lot;
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
2 2
1) combiner les prélèvements élémentaires (voir
= os + 0; + CT;
“SPM
8.5 ou 9.5) en sous-échantillons ou en un échan-
où
tillon global (voir l’exemple donné à la figure 1);
2
est la variante de l’échantillonnage;
“S
2
m) en général les sous-échantillons sont préparés
est la variante de la préparation de
OP
et analysés séparément pour améliorer la fidélité
l’échantillon;
globale; ils peuvent aussi être préparés de ma-
2
nière
est la variante de l’analyse (mesurage).
“M
L’ISO 10226 indique comment déterminer os, op et
1) à faciliter la manutention des matériaux,
*Ma
2) à fournir des informations au fur et à mesure
La variante de l’échantillonnage se compose de
sur la qualité du lot,
deux éléments: la variante des fluctuations de la
qualité à court terme &, et la variante des fluc-
3) à offrir, après division, des échantillons de
tuations de la qualité à long terme c&~.
référence ou de réserve,
Elle s’exprime comme suit:
4) à réduire l’erreur systématique des résultats
2 2
de l’essai de détermination de l’humidité d’un
3 = “QEl + “QE2
lot important soumis, de par les conditions
climatiques, à des pertes (ou à des gains)
La variante des fluctuations de la qualité à court
d’humidité.
terme se compose elle-même de deux éléments:
2 2 2
= “FE + “GE
“QEl
II est admis de diviser les prélèvements élémentai-
où
res à l’étape 1) avant de constituer l’échantillon glo-
2
est la variante de l’erreur fondamentale;
bal ou le sous-échantillon si la masse du *FE
prélèvement élémentaire divisé dépasse la masse
est la variante de l’erreur de ségréga-
minimale déterminée à l’étape i). Si l’on broie la to-
tion.
talité du prélèvement élémentaire primaire ou du
prélèvement élémentaire divisé, pour permettre une
Par suite,
division ultérieure, il sera nécessaire de recalculer
2
2 2 2
la masse minimale de l’échantillon global et la
= “FE + “GE + OQE2
“S
masse du prélèvement élémentaire primaire ou di-
visé en prenant comme base la dimension granulo-
La variante de l’erreur fondamentale dépend de la
métrique nominale maximale du minerai broyé.
masse de l’échantillon global, tandis que les deux
autres éléments dépendent de l’hétérogénéité de
NOTE 3 En cas d’échantillonnage d’un lot isolé dont on
distribution du minerai et du nombre de prélève-
ne connaît, pour les caractères de qualité considérés, ni
ments élémentaires. Dans la présente Norme inter-
la variante des prélèvements élémentaires (ou le
nationale, la masse minimale de l’échantillon global
variogramme), ni le coefficient de variation entre particu-
(voir 6.1) est choisie de sorte que
les CV, il n’est pas possible de définir un plan d’échantil-
lonnage garantissant la fidélité d’échantillonnage 2
“S
prescrite. Dans ce cas, il convient que le nombre de pré-
OfE < 2
lèvements élémentaires à réaliser et leurs masses fas-
sent l’objet d’un accord entre les parties intéressées. Une
Dans l’équation de &,, ci-dessus, la majeure partie
fois l’échantillonnage d’un lot isolé terminé, il est toutefois
possible de déterminer la fidélité globale obtenue en uti-
de la variante globale est souvent due à des erreurs
lisant la méthode appropriée prescrite dans I’ISO 10277.
d’échantillonnage. Si le résultat à obtenir doit né-
anmoins être très précis et si les erreurs d’échan-
tillonnage ont été réduites le plus possible, il faut
envisager d’augmenter le nombre de préparations
ou analyses d’échantillons pour réduire les compo-
4.4 Variante globale
santes correspondantes de la variante globale. On
peut ainsi effectuer des déterminations multiples sur
La variante globale, symbolisée par ogPM, de me-
sure de la valeur moyenne de chaque caractère de le même échantillon global ou, de préférence, sub-
diviser le lot en un certain nombre d’unités
qualité se compose de trois éléments, à savoir la
d’échantillonnage et préparer, puis analyser un
variante d’échantillonnage, la variante de prépa-
sous-échantillon pour chaque unité d’échantillon-
ration de l’échantillon et la variante de l’analyse.
nage (voir figure 1).
La relation entre ces trois éléments est la suivante:
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
prélevement _
secondaire
lére unité
?
d’échantillonnage
prélèvement -
secondaire .
4
w
.
ler
2*me prélève- -
sous-échantillon
I
ment primaire .
erne txélève-
1 ment secondaire
I
prélévement
-
secondaire
4
dernier préléve-
I
.
ment primaire
6érne prélève- -
ment secondaire
prélèvement
r-r
secondaire Il
b 1 J
ler prélévement ,
primaire
*
ment secondaire
prélévement
r secondaire 1
J
1
tirne préléve- .
ment primaire
.
grne préléve-
lkhantillon
ment secondaire
global
i I
/
/
Lot
prélèvement
/ 5
secondaire
El-
.
r
l
dernier préléve-
I
ment primaire
\
.
6éme prélève-
c
ment secondaire
prélèvement
secondaire
1 er prélèvement
primaire I
s
l
- erne préléve-
ment secondaire
Derniére unité
d’échantillonnage
t
dernier préléve-
ment primaire
t
Exemple de plan d’échantillonnage comportant six prélèvements secondaires
Figure 1 -
(Les étapes d’homogénéisation, de réduction et de division ont été supprimées aux fins de simplification.)
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
La variante globale s’obtiendra alors comme suit. on peut calculer le nombre minimal de prélève-
ments élémentaires primaires à effectuer sur le lot,
a) Si un seul échantillon global est constitué sur le
compte tenu de la fidélité d’échantillonnage recher-
lot et si l’on effectue sur cet échantillon global Y chée, à l’aide de la formule ci-dessous.
déterminations répétées,
2
2 2 OM
= 0s + 6-p $- 7
52.1 Méthode de la variante des prélèvements
“SPM
élémentaires
b) Si l’on prépare et analyse k sous-échantillons,
chacun constitué d’un nombre égal de prélève-
ments élémentaires, et si l’on effectue sur cha-
V
n+-
que sous-échantillon r déterminations répétées,
3
2
OM
a; + -y-
où
2
= 0; 3-
%PM
k
n est le nombre de prélèvements élémen-
taires primaires;
.I
5 Nombre de prélèvements élémentaires
I est la variante des prélèvements élé-
I
mentaires;
et d’unités d’échantillonnage
2
est la variante d’échantillonnage re-
"S
cherchée.
5.1 Généralités
EXEMPLE
Le nombre de prélèvements élémentaires primaires
à effectuer dans un lot ou une unité d’échantillon-
Nombre minimal de prélèvements élémentaires pri-
nage pour respecter la variante d’échantillonnage
maires pour différentes valeurs de V, et de os
requise est fonction de la variabilité du caractère
déterminé. Cette variabilité dépend du degré de sé-
grégation observé dans le minerai, de la dimension
Tableau 1 - Nombre minimal de prélèvements
granulométrique du minerai et de la masse du lot
élémentalres prlmalres nécessaires
ou de l’unité d’échantillonnage. Elle se détermine
Écart-type de l’échantillonnage, vs
de facon expérimentale pour chaque type de mi-
nerai et s’exprime en termes de variante de prélè-
vements élémentaires V, ou de l’ordonnée à
l’origine sur le variogramme et du gradient (de la
0,25 0,25 25 25 7 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1
pente) de celui-ci, conformément à I’ISO 6139.
1 1 100 100 25 25 4 4 2 2 1 1 1 1 1
4 4 400’) 400’) 100 100 16 16 8 8 4 4 1 1 1
ATTENTION - La détermination de l’humidité mérite
9 9 900’) 900’) 225 225 36 36 16 16 9 9 2 2 1
une attention particulière en raison de la difficulté
25 25 2 2 500’) 500’) 625’) 625’) 100 100 50 50 25 25 6 6 3
extrême, voire de l’impossibilité, de conserver à
100 100 400') 400') 200 200 100 100 25 25 11
10000’) 10000’) 2500') 2500')
l’échantillon son intégrité sur les longues périodes
I
que demande le prélèvement. II se produit dans ce
1) 1) II II peut peut être être impossible mpossible dans dans la la pratique pratique d’atteindre d’atteindre
cas une erreur systématique qui ne peut être élimi-
la la fidélité fidélité prescrite. pres rite. Dans Dans ce ce cas, cas, il il sera sera nécessaire nécessaire
née que par prélèvements d’échantillons pour hu-
d’adopter d’adopter une une fidélité fidélité d’échantillonnage d’échantillonnage plus plus faible faible
midité à intervalles plus fréquents que ne l’indique
que que celle celle indiqr indiquée ée en en 4.3 4.3 b). b).
le simple calcul du nombre de prélèvements élé-
mentaires ou d’unités d’échantillonnage sur la base
d’une certaine fidélité. II est donc recommandé
d’effectuer les essais sur un certain nombre de
52.2 Méthode du variogramme
sous-échantillons et de prendre la moyenne pondé-
rée des résultats obtenus. Cette manière de procé-
a) Échantillonnage systématique
der réduit les risques d’erreur systématique dus à
t
la perte (ou au gain) d’humidité en raison des
conditions climatiques et donne également une
meilleure fidélité.
5.2 Calcul du nombre de prélèvements
où
élémentaires primaires
n est le nombre de prélèvements élé-
Lorsque la variabilité du minerai a été déterminée, mentaires primaires;
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
A est l’ordonnée à l’origine du
6 Masse des échantillons globaux et des
variogramme corrigé;
sous-échantillons
.R est le gradient (la pente) du
variogramme;
6.1 Masse minimale de l’échantillon global
est la masse du lot;
mL
Il est essentiel de s’assurer que la masse de
2
est la variante de l’échantillonnage
l’échantillon global correspond à la variante
"S
recherchée.
d’échantillonnage recherchée. Si la masse de
l’échantillon global est trop faible, la variante
d’échantillonnage recherchée ne sera pas atteinte
b) Échantillonnage au hasard stratifié
même si l’on a extrait le nombre suffisant de prélè-
vements élémentaires calculé en 5.2.
A+JZ$ig
La masse minimale de l’échantillon global est don-
12 =
20; née par la formule suivante (voir annexe A):
h
EXEMPLE
Si l’on procède par échantillonnage et si l’on a
comme paramètres du variogramme des teneurs en
Al2O3 déterminées conformément à I’ISO 6139,
est la masse minimale, en kilogrammes,
de l’échantillon global;
A = 0,3
est le coefficient de variation entre parti-
R = 0,000 1
cules du caractère de qualité considéré,
déterminé conformément à I’ISO 6138;
= 30000 t
mL
est l’erreur relative requise de I’échan-
= 0,l % (m/m) Al203
9
tillonnage (écart-type);
est la masse volumique, en tonnes par
Par conséquent,
métre cube, des particules de minerai (et
non pas la masse volumique apparente);
0,3 + , J 0,09 x 0,000 1 x 30 000 x (o,1)2
est le facteur de dimension donné dans
rz=
le tableau 2;
2 x 0,Ol
0,34ïgG@- est la dimension granulométrique nomi-
-
-
nale maximale, en millimètres, du mi-
0,02
nerai du lot.
0,63
--
-
0,02
Tableau 2 - Facteurs de dimension
= 32
Plage de dimensions Valeur de g
5.3 Calcul du nombre de sous-échantillons Grosses particules (/I/D’ > 4) 0,25
Particules moyennes (4 2 !I/!I’ 2 2) 0,50
Particules fines (IJ/W < 2) 0,75
Si l’on connaît la variante de la préparation de
Dimensions uniformes (II/\I’ = 1) 1 ,oo
l’échantillon et du mesurage, on peut calculer le
nombre de sous-échantillons, k, à l’aide de la for-
n est la dimension granulométrique nominale maxi-
mule suivante:
male du minerai;
IJ’ est la dimension de la maille de tamis retenant
2 4
95 Oh du minerai.
OP + Y
-
-
k
2 2
%PM - OS
Les figures 2 et 3 donnent la variation de qualité de
la masse minimale de l’échantillon global en fonc-
et r sont définis antérieurement.
où “SPM, OS, OP, OM
tion de la dimension granulométrique nominale
Plusieurs itérations peuvent être nécessaires pour maximale pour diverses valeurs de Cv/oS (en sup-
trouver la combinaison correcte de ns et k.
posant p = 2,5 tlms).
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
10 000
=40
&
=30
*‘s
c,
=20
*s
1000
Cv
=lO
100
-
E
Y
E?
10
1’
O,l
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
1
Dimension granulométrique nominale maximale (mm)
Figure 2 - Masse minimale des échantillons globaux en fonction de Cv/
os et de la dimension granulométrique
nominale maximale
(pour une rnasse volumique nominale de 2,5 t/m3 et g = 0,25)
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
100
10
1
w,w I
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Dimension granulométrique nominale maximale (mm)
+ et de la dimension granuiométrique
Figure 3 - Masse minimale des khantiiions globaux en fonction de CJ
.m
nominale maximale
(pour une masse volumique nominale de 2,5 t/m3 et g = 0,25)
9
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 8685:1992(F)
EXEMPLE Cette clause garantit que la masse de l’échantillon
global ou du sous-échantillon constitué de I’ensem-
Prenons le cas de l’échantillonnage d’un minerai
ble combiné des prélèvements élémentaires pri-
alumineux de dimension granulométrique nominale
maires est toujours suffisante.
maximale de 22,4 mm et de masse volumique de
particule 25 t/ms. Supposons une granulométrie La masse minimale des prélèvements élémentaires
grossière, un coefficient de variation de 20 % et une
primaires ou le nombre de ces prélèvements doit
erreur d’échantillonnage recherchée de 0,5 %. La
être augmenté(e) en conséquence si l’on prépare
masse minimale de l’échantillon global est donnée
des sous-échantillons ou s’il est besoin d’échan-
par la formule suivante:
tillons globaux ou de sous-échantillons séparés
pour l’analyse chimique, la détermination
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.