Методы гранулометрического анализа

Важным показателем, характеризующим твердые полезные ископаемые, является состав по крупности (гранулометрический состав).

Крупность отдельных кусков определяется их геометрическими размерами длиной,шириной,толщиной. Для практических целей иногда удобно характеризовать величину куска средним диаметром .

Для определения среднего диаметра пользуются одной из приведенных ниже формул:

Для мелких зерен, когда их линейные размеры близки друг к другу, пользуются эквивалентным диаметром d₃, уподобляя рудные зерна шарообразной форме:

При обогащении твердых полезных ископаемых приходится иметь дело с зернистым материалом, состоящим из массы зерен различной крупности. На практике за размер зерна принимают размер квадратного отверстия, через которое это зерно проваливается. Материал, прошедший через отверстие l₁ и оставшийся на отверстии l₂, причем l₂ < l₁, называется классом крупности, т.е. это продукт, выделенный на сите и представляющий собой смесь частиц, размеры которых ограничены величиной отверстий смежных сит. Материал, прошедший через сито, называют нижним классом и обозначают знаком минус (-); материал, оставшийся на сите - верхним классом и обозначают знаком плюс (+).

Крупность класса обозначают следующим способом: −l₁+l₂ (минус l₁ плюс l₂). Например, класс −25+10 мм. Гранулометрический состав материала в зависимости от крупности определяют одним из следующих способов: ситовый анализ − d > 50 мкм, седиментационный анализ − d ≈ 50÷5мкм; анализ под микроскопом − d < 5 мкм.

Наиболее часто для контроля процессов грохочения, дробления и измельчения на обогатительных фабриках используют ситовый анализ, т.е. рассев сыпучего материала на стандартных ситах с отверстиями различных размеров. Для ситового анализа применяют два набора стандартных сит:

1) набор, в котором за основу принято сито 200 меш

(меш – количество отверстий на одном линейном дюйме), отверстие в этом сите 0,074 мм; каждое последующее сито больше предыдущего в раз, т.е. модуль шкалы этого набора (шкала Тейлора);

2) набор, в котором за основу принято сито с отверстием 0,012 мм; каждое последующее сито больше предыдущего в 0 (метрическая шкала).

Пробы рассеивают сухим или мокрым способом в зависимости от крупности материала и необходимой точности ситового анализа. Если не требуется особой точности и материал не слипается, то применяют сухой способ рассева. Массу пробы для ситового анализа принимают в зависимости от крупности наибольшего куска в пробе:

Сита устанавливают сверху вниз от отверстий крупных размеров к мелким. Пробу помещают на верхнее сито и весь набор сит встряхивают на механическом встряхивателе в течение 10-30 мин. Время рассева определяется крупностью материала:

при d < 5 и d > 5 мм время рассева соответственно 30 и 10 мин.

Остаток на каждом сите взвешивают. Выход классов получают делением массы каждого класса на массу исходной пробы.

Результаты ситового анализа записывают в таблицу. Вычисляют суммарные выходы, представляющие собой сумму выходов всех классов крупнее (суммарный выход по плюсу) и мельче (суммарный выход по минусу) отверстий данного сита.

Средний диаметр частиц в отдельных классах крупности определяется как среднеарифметическое размеров наибольших и наименьших зерен:

Средний диаметр частиц в материале вычисляется как средневзвешенное средней крупности классов:

Контроль качества тонких порошков может быть осуществлен в наше время на приборах, анализаторах частиц, типа «CAMSIZER XT», которые проводят более точный и быстрый анализ частиц по размерам и форме частиц.

Существует также метод определения гранулометрического состава под микроскопом.