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A amostragem é o processo pelo qual se retira uma quantidade modulada e representativa de um material (denominado população ou lote), visando obter informações sobre uma ou mais características de interesse, como teor, umidade, granulometria ou composição mineralógica. Na mineração, a amostragem é uma sequência de etapas de preparação (britagem, moagem, secagem, homogeneização, etc) e etapas de amostragem propriamente dita (redução da massa de material), ambos suscetíveis a alteração do teor da característica de interesse e, portanto, há geração de erros de preparação e erros de amostragem.

Importância:

Avaliação de jazidas minerais: estimativa de reservas e teores.

Controle de processos metalúrgicos: monitoramento da variabilidade e eficiência.

Comercialização de produtos: negociação justa com base em dados representativos.

Atendimento às normas técnicas e exigências legais.

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AMOSTRAGEM ALEATÓRIA:

É normalmente utilizada quando se dispõe de pouca informação sobre o material a ser amostrado. Os incrementos são escolhidos de maneira aleatória (todas as partes do material tem a mesma probabilidade de serem selecionados)

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AMOSTRAGEM SISTEMÁTICA:

Os incrementos são coletados a intervalos regulares, predefinidos. Deve se ter cuidado com os ciclos de variação do parâmetro de interesse (não podem coincidir ou ter relação com os períodos de retirada dos incrementos)

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AMOSTRAGEM ESTRATIFICADA:

Extensão da amostragem sistemática.

Caracteriza divisão do material em grupos distintos, amostrados proporcionalmente a seus pesos. Ex.: amostragem de material em vagões, caminhões ou containers, material em polpa onde ocorra sedimentação e não seja possível a homogeneização, amostragem de minério oriundo de diferentes frentes de lavra etc.

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Amostragem por Conveniência:

A seleção é feita com base na facilidade de acesso ao material ou local. Escolhe-se o que estiver mais próximo ou disponível.

Exemplo em mineração:
Coletar amostras apenas de uma pilha visível ou acessível, sem verificar se ela representa toda a lavra.

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Amostragem por Julgamento ou Intencional:

O pesquisador utiliza seu conhecimento técnico ou experiência para escolher as unidades que acredita serem mais representativas da população.

Exemplo em mineração:
Um geólogo escolhe pontos específicos para coletar amostras baseando-se em suas observações geológicas do afloramento.

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Amostragem Bola de Neve:

Um participante indica outro, que por sua vez indica outro, formando uma “cadeia” de coleta. Muito utilizada em estudos sociais com populações difíceis de acessar.

Exemplo fora da mineração:
Em um estudo sobre garimpeiros ilegais, um entrevistado pode indicar outros que trabalham na mesma atividade.

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População (ou universo): Totalidade do material ou conjunto que se deseja estudar.

Amostra: Porção representativa retirada da população.

Incremento: Unidade de coleta que compõe uma amostra.

Lote: Quantidade finita de material destinada a um uso específico.

Amostra primária: Material obtido diretamente da coleta no campo.

Amostra final: Resultado da preparação da amostra primária, pronta para análise.

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Manual: coleta com pás, martelos, colheres ou trados.

Automatizada: uso de equipamentos como amostradores mecânicos.

Material em movimento: coleta em correias transportadoras (trajetória retilínea ou circular).

Material estático: amostragem de pilhas ou silos.

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Amostradores:

Trajetória retilínea (fixos em correias).

Trajetória circular.

Pneumáticos (polpas em dutos).

Torres de amostragem (instalações de britagem e pátios).

Preparadores:

Britadores, moinhos, peneiras.

Quarteadores (manual ou Jones).

Sistemas de homogeneização (pilhas longitudinais ou cônicas).

Armazenamento

Caixas plásticas ou metálicas com identificação.

Sacos vedados, com registro de data, local e operador.

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Para determinar o tamanho da amostra é necessário estabelecer previamente o nível de confiança e o grau de precisão. Uma vez realizada amostragem, o grau de precisão depende do tamanho da amostra, do nível de confiança pretendido e do erro padrão das estatísticas amostrais.

O tamanho da amostra é função:

Tipo de minério;

Granulometria;

Teor de mineral de interesse;

Precisão desejada;

Dimensão do incremento;

Número de incrementos.

Impacto do Tamanho:

A amostra deve ser suficientemente grande para reduzir o erro aleatório e captar a variabilidade do material, sem ultrapassar os limites operacionais e de custo.

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Valores da distribuição t-Student. Fonte: GÓES, LUZ e POSSA (2004, p. 43)

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O erro total de amostragem (Ea) representa o somatório do erro de amostragem propriamente dita (Eap) e do erro de preparação da amostra primária (Ep ), para obtenção da amostra final.

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ERRO DE AMOSTRAGEM PROPRIAMENTE DITA (Eap)

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ERRO DE AMOSTRAGEM PROPRIAMENTE DITA (Eap)

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O erro de amostragem propriamente dita consiste do somatório de sete erros independentes, oriundos do processo de seleção da amostra primária, e, principalmente, da variabilidade do material que está sendo amostrado.

Onde:

Ea1 = erro de ponderação, produto da não uniformidade da densidade ou da vazão do material;

Ea2 = erro de integração, resultante da heterogeneidade de distribuição das partículas, a longo prazo, no material;

Ea3 = erro de periodicidade, resultante de eventuais variações periódicas da característica de interesse no material;

Ea4 = erro fundamental, resultante da heterogeneidade de constituição do material. Depende essencialmente da massa da amostra e, em menor magnitude, do material amostrado. É o erro característico quando a amostragem é realizada em condições ideais;

Ea5 = erro de segregação, resultante da heterogeneidade de distribuição localizada do material;

Ea6 = erro de delimitação, resultante da eventual configuração incorreta da delimitação da dimensão dos incrementos;

Ea7 = erro de extração, resultante da operação de tomada dos incrementos.

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O erro de preparação é o somatório de cinco erros independentes, provenientes das operações de redução de granulometria, homogeneização e quarteamento a que a amostra primária é submetida.

Onde:

Ep1 = perda de partículas da amostra;

Ep2 = contaminação da amostra;

Ep3 = alteração não intencional da característica de interesse a ser medida na amostra final;

Ep4 = erros não intencionais do operador (como a mistura de subamostras provenientes de diferentes amostras);

Ep5 = alteração intencional da característica de interesse a ser medida na amostra final.

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Equipamentos calibrados e normatizados.

Operadores treinados.

Adoção de normas ISO e NBR.

Técnicas de homogeneização adequadas.

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Mineração

Exploração geológica: sondagens, amostragem de superfície.

Lavras: controle de frentes, blends.

Beneficiamento: controle de processo e qualidade.

Comercialização: análise de embarques e contratos.

Controle ambiental: resíduos, barragens, solo.

Outras áreas

Indústria: controle de qualidade de insumos e produtos.

Saúde pública: amostragem de alimentos ou medicamentos.

Meio ambiente: qualidade do ar, solo e água.

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A ABNT publicou a norma ABNT NBR ISO 3082:2019 - Minérios de ferro - Procedimentos de amostragem e preparação de amostra, que revisa a norma ABNT NBR ISO 3082:2011, elaborada pelo Comitê Brasileiro de Minérios de Ferro (ABNT/CB-041).

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ABNT NBR ISO 12743: Amostragem de materiais a granel.

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A NBR 7181 especifica o método para análise granulométrica de solos. Essa análise determina a distribuição dos tamanhos dos grãos de solo, realizada por peneiramento, sedimentação ou uma combinação de ambos os métodos.

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A NBR 6457 estabelece o método para a preparação de amostras de solos, tanto para ensaios de compactação quanto para caracterização.