粒度組成及粒度分析

碎礦、磨礦和選別過(guò)程所處理的礦石，都是大小形狀各異的各種礦粒的混合物。從外表看“雜亂無(wú)章”，但按其粒度分布情況看，都有一定的規(guī)律性。粒度就是礦塊(或礦粒)大小的量度，一般以mm(或μm)為單位。借用某種方法將礦�；旌衔锓殖扇舾杉�(jí)別，這些級(jí)別叫做粒級(jí)。用稱量法稱出各級(jí)別的質(zhì)量并計(jì)算出其質(zhì)量百分率(或累計(jì)質(zhì)量百分率)，也就是求出了各粒級(jí)的相對(duì)含量，礦�；旌衔镏懈髁＜�(jí)的相對(duì)含量叫做粒度組成，從粒度組成可以看出各粒級(jí)在礦�；旌衔镏械姆植记闆r，這種測(cè)定粒度組成的試驗(yàn)叫做粒度分析。

在選礦生產(chǎn)過(guò)程中，物料的粒度、形狀及其分布規(guī)律對(duì)各作業(yè)指標(biāo)有重大影響，針對(duì)油料的不同粒度范圍應(yīng)采取個(gè)同的處理方法，在確定選礦工藝流程和選礦設(shè)備時(shí)，物料的粒度組成是需要考慮的一個(gè)重要因素。因此粒度分橋是選礦中經(jīng)常遇到的一項(xiàng)重要工作。

1. 粒度分析方法

常用的粒度分析方法，根據(jù)物料粗細(xì)不同，可以采用下列三種方法：

(1)篩分分析(簡(jiǎn)稱篩析)。它是利用篩孔大小不同的一套篩子進(jìn)行粒度分析。一般用于粒度為100—0.043mm的物料。

(2)水力沉降分析(簡(jiǎn)稱水析)。它是利用不同尺寸的顆粒在水中的沉降速度不同而分成若干級(jí)別的分析方法。一般用于粒度為0.043—0.005mm的物料。

(3)顯微鏡分析。它主要用采分析微細(xì)物料，其最佳測(cè)定粒度范圍為0.04—0.001mm。一般用來(lái)校正水析。

在選礦生產(chǎn)和試驗(yàn)研究中，經(jīng)常采用的粒度分析方法是篩析和水析。

2. 粒度的表示方法

礦塊(或礦粒)一般都具有不規(guī)則的形狀，因此它的真實(shí)坡度是很難測(cè)定的，通常用近似的方法表示。根據(jù)研究對(duì)象和目的的不同，一般采用以下三種表示方法：

(1)平均直徑表示法。對(duì)于單個(gè)礦塊，為了表示它的大小，習(xí)慣上用平均直徑表示。當(dāng)?shù)V塊的粒度很大時(shí)，一般是直接進(jìn)行測(cè)量，測(cè)出礦塊的長(zhǎng)度和寬度，然后取二者的算術(shù)平均值，即為其平均直徑。如果要求準(zhǔn)確度較高，或礦塊的形狀更不規(guī)則，則可再加測(cè)礦塊的厚度，取長(zhǎng)、寬、厚三者的算術(shù)平均值為其平均直徑。

設(shè)礦塊的平均直徑為dp，則

式中，l為礦塊長(zhǎng)度；b為礦塊寬度；h為礦塊厚度。

這種方法常用來(lái)測(cè)定大礦塊，如選礦廠用來(lái)測(cè)定碎礦機(jī)的給礦和排礦中的最大塊的粒度。

(2)等值直徑表示法。村粒度細(xì)小的礦塊可以用等值直徑dp來(lái)表示它的大�。核�謂等值直徑就是與礦塊等體積的球體直徑。設(shè)礦塊的體積為v，其質(zhì)量為G，密度為δ，而球的體積為πd³／6，在等體積的條件下，其等值直徑為

(3)粒級(jí)的表示法：最常用的粒級(jí)表示法是“上下限表示法”。物料進(jìn)行篩分時(shí)，通過(guò)篩孔為al的篩面而留在篩孔為a2的篩面上的礦粒，其粒級(jí)表示為：

減號(hào)“-”表示小于，加好“+”表示大于。如：-10+6mm或10—6mm。

3. 平均粒度與物料的均勻度

在碎礦和磨礦過(guò)程中所遇到的礦石都是含有各種粒級(jí)的混合物料，而這些混合物料的平均直徑對(duì)于了解物料的特性，研究粉碎理論，檢查碎磨礦設(shè)備的操作指標(biāo)等都有重要意義。

A 平均粒度

平均粒度分以下兩種：

(1)窄級(jí)別混合物料的平均粒度。對(duì)于這種混合物料，可以用“上下限表示法”并計(jì)算其平均直徑；即根據(jù)混合物料中已知的最小粒度及最大粒度來(lái)計(jì)算。如上所述物料通過(guò)篩孔為小的篩面而留在篩孔為a2的篩面上的這部分物料的平均直徑可以用算術(shù)平均值表式

或采用幾何平均值             

(2)寬級(jí)別混合物料的平均粒度。對(duì)于這種混合物料，可首先進(jìn)行篩析，求出粒皮組成后采用統(tǒng)計(jì)學(xué)求平均值的方法計(jì)算其平均直徑。如已知混合物料中各窄粒級(jí)的平均直徑分別為d1、d2、d3、…，其產(chǎn)率分別為r1、r2、r3、…，則該物料的平均粒度可以下列三種方法計(jì)算

1)加權(quán)算術(shù)平均法：

2)加權(quán)幾何平均法：

取對(duì)數(shù)

3)調(diào)和平均法：

以上三種方法計(jì)算所得的結(jié)果是：算術(shù)平均值＞幾何平均值＞調(diào)和平均值

B  物料的均勻度

平均直徑雖反映了混合物料的平均粒度，但還不能全面說(shuō)明物料的粒度性質(zhì)。因?yàn)榭赡苡羞@種情況，即兩批物料的平均直徑相等，但它們各相同粒級(jí)的產(chǎn)率不同，也可能它們的最大和最小粒度不同。為了能對(duì)物料的粒度性質(zhì)有全面的說(shuō)明，除平均粒度外，還要用偏差系數(shù)Kp來(lái)說(shuō)明物料的均勻程度。其計(jì)算公式如下