矿石可选性研究(4)

第四章试样工艺性质的测定第—节粒度分析粒级：将粒度不同的混合物按粒度分成若干级别，这些级别叫粒级；粒度组成或粒度分布：物料中各粒级的相对含量。粒度分析：测定物料的粒度组成，了解物料粒度特性的工作一、筛分分析用筛分的方法将物料按粒度分成若干级别的粒度分析方法(一)粗粒物料的筛析100mm~6mm物料，采用钢板冲扎或铁丝网编成的手筛进行。粒度范围为6mm至0.045mm的物料，在实验室中利用标准试验筛进行。(二)细粒物料的筛析干法筛分：将标准筛按顺序套好，把样品倒入最上层筛面上，差好上盖，放到振筛机上筛分10～15mm，然后将最下层的筛子取下，用手进行检查筛分，如果一分钟内所得筛下物料量小于筛上物料量钓0.1～1，则认为筛析已完成，否则就要继续筛析。(三)筛析数据的整理1、简单坐标法适用于粒度范围窄的物料，如粒度范围很宽横坐标会很长，在细级别处各点将挤在一起，不易分辨。2．半对数坐标法横坐标(颗粒级别尺寸)按对数划分刻度3．全对数坐标法二、沉降分析（三）流体分级法（一）沉积法（二）淘析法连续水析仪、旋流水析仪第二节比重和堆比重的测定一、固体物料比重的测定(一)大块比重的测定：用金属丝小笼δ—矿块比重；G1—笼子在空气中的重量；G2—笼子在介质中的重量；G3—矿块和笼子在空气中的重量，G4—矿块和笼子在介质中的重量，Δ—介质比重由于矿块结构的不均一，必须测很多块，取多次制定的平均值。)()(241313GGGGGGVG(二)粉状物料比重的测定粉状物料的比重测定，可根据试验精确度的要求和试样重量采用量筒法、比重瓶法、显微比重法、扭力天平法等。选矿试验中常用比重瓶法。1、比重瓶法包括煮沸法、抽真空法以及抽真空同煮沸法相结合的方法，三者的差别仅仅是除去气泡的方法不同，其他操作程序均一样。气体溶解度与温度和压强有关，随温度升高而减小，随压强增大而增大。主要仪器设备包括：烘箱、干燥器、分析天平比重瓶50~100ml、真空抽气装置。抽真空法试验步骤：(1)称烘干试样15g，借漏斗细心倾入洗净的比重瓶内，井将附在漏斗上的试样扫入瓶内，切勿使试样飞扬或抛失。(2)注蒸馏水入比重瓶至丰满，摇动比重瓶使试样分散，将瓶和用用于试验的蒸馏水同时置于真空抽气缸中进行抽气，其缸内残余压力不得超过2cm水银柱，抽气时间不得少于1h，关闭马达。(3)将比重瓶的瓶塞塞好，使多余的水自瓶塞毛细管中溢出，擦干瓶外的水分后，称瓶、水、样合重得G2。(4)将样品倒出，洗净比重瓶，注入经抽气的蒸馏水至比重瓶近满，塞好瓶塞，擦干瓶外水分，称瓶，水合重得G1。21GGGG抽真空同煮沸法相结合法：(1)比重瓶必须事先用热洗液洗去油污，然后用自来水冲洗，最后用蒸馏水洗净。(2)为了完全除去比重瓶中水中的气泡，在抽真空的同时将比重瓶置于60～70℃的热水中，使水沸腾，然后再冷却到室温下进行称量。(3)水在4℃时的比重为1，20℃时的比重为0.998232，在其他温度下的比重可查表，但在对精确度要求不高时均可近似地认为等于1。二、堆比重(堆重度)的测定堆重度是指碎散物料在自然状态下堆积时，单位体积(包括空隙)的重量，单位为t/m3堆比重和堆重度在数值上将相同，但堆比重是一个无量纲的量。测定堆比重的主要目的是为设计矿仓，堆栈等贮矿设施提供依据。原矿以及粗碎和中碎产品，因粒度大，其堆比重一般应在现厂就地测定，细碎和选矿产品的堆比重，可在试验室内测定。取经过校准的容器，其容积为V，重量为G0，盛满矿样并刮平，然后称量为G1，其堆比重δDVGGD01测定容器不应过小，否则准确性差。即使矿块很大，容器的边长最少也要比最大块尺寸大五倍。为减小误差，应重复测定多次，取其平均值作为最终数据。若要求测定压实状态下的碎散物料的堆比重，则在物料装入容器后可利用震动的方法使其自然压实，然后测定。摩擦角和堆积角测定的主要目的是为设计原矿仓和中间贮矿槽提供原始数据．测定方法是：用一块木制平板其一端饺接固定，而另一端则可惜细绳牵引以使其自由升降。将试验物料置于板上，并将板缓缓下降，直至物料开始运动为止。测量其倾斜角即为摩擦角。第三节摩擦角和堆积角的测定二、堆积角的测定测定方法有自然堆积法和朗氏法。自然堆积法很简单，只需有较平的台面和地面，将物料自然堆积，测量物料与平面之间的夹角即可。朗氏法的测定装置如图，试料由漏斗落到一个高架圆台上，在台上形成料堆，直至试料沿料堆的各边都同等地下滑为止。转动一根活动的直尺，即可测出堆积角。第四节可磨性的测定矿石可磨性即矿石被磨碎的难易程度，是选矿厂设计工作中一个重要的原始数据。矿石可磨度的有两种表示方式：第一类是以单位容积磨机的生产能力表示可磨度，一般指单位时间的产量或指新生－200目的产品量；第二类是以单位耗电量度量可磨度，在指定的给矿和产品粒度下每磨一吨矿石的耗电量(千瓦小时／吨)，或新生每吨－200目物料的耗电量(千瓦小时／吨一200目)。用单位容积生产能力或单位耗电量的绝对值度量可磨度称为绝对可磨度，用待测试样与标准试样的单位容积生产能力或单位耗电量的比值度量可磨度称为相对可磨度。绝对可磨度有两种表示方式：一、单位容积生产能力法：在指定的给料和产品粒度下q－在指定的给料和产品粒度下，单位容积生产能力（公斤/升·时）；G－试样原始重量（公斤）；V—试验用磨矿机体积（升）；T—磨到目标细度所需要的磨矿时间（分）。VTGq601、按给矿量计算2、按新生—200目产品计算VTGq10060200200—按新生－200目产品量计算的单位容积生产能力（公斤/升·时）200q—新生－200目含量（%）。200测定相对可磨度时，需用一标准矿石作对照。在相同条件下，将待测矿石和标准矿石磨到同一细度，并算出绝对可磨度。待测矿石和标准矿石的绝对可磨度q和q0VTGq600060VTGq相对可磨度　　　TTqqK001．开路磨矿测定法取－3(－2)+0.15mm的矿样(每份500或1000g)，在固定的磨矿条件下，依次分别进行不同时间的磨矿，然后将各份磨矿产品分别用套筛(或仅用75μm的标准筛)筛析，并绘出磨矿时间与产品中各筛下(或筛上)级别累积产率的关系曲线，从而找出为将试样磨到所要求的细度(按一75μm含量计)所需要的磨矿时间T和T0。2、闭路磨矿测定法把一定数量的一2mm左右的原矿，筛除指定粒度的合格产品后，进行不同时间的磨矿。即每次磨矿产品，在筛除指定粒度的合格产品后，返回磨矿机重磨，同时用筛除了合格产品的原矿补足筛除的部分，使磨矿机中的矿石总量保持不变，随着闭路次数的增加，产品中的合格产品量也将逐渐增加，但增加的幅度将逐渐减少，大约经过10次闭路，过程即可基本稳定。然后用最后两次的试验数据计算循环负荷和可磨度指标。%100100C式中γ—最后两次磨矿产品中合格产品的平均产率(%)。磨机的单位容积生产能力按下式计算：)/(10060hlkgVTGq相对可磨度K则按下式计算：0000TTqqKq和q0一待测矿石和标准矿石的绝对可磨度，即单位客积生产能力(kg／L.h)；γ和γ0—待测矿石和标准矿石在相同磨矿时间(T=T0)下闭路磨矿时，最后两次磨矿产品中合格产品的平均产率(%)。二、单位耗电量法单位耗电量法也可称单位功率法。例如，若以在指定的给矿和产品粒度下处理一吨原矿的耗电量定义单位耗电呈(kw·h／t）。然后即可根据设计磨矿机的处理量计算所需磨机的总功率。)1010(FPwWW—测得的单位耗电量（kw·h/t），单位功率；w—功指数（绝对可磨度），单位同W；P—产品粒度（μm）；F—给矿粒度（μm）。)1010(FPWw)1010()1010(0000FPFP相对可磨度是指标准矿石与待测矿石功指数的比值第五节硬度系数(f值)的测定矿石的硬度直接影响破碎机的生产能力。为了确定矿石的硬度，常需测定其硬度系数(即f值)，供选矿厂设计选择破碎机和磨旷机时参考。F值的测定方法如下，将矿石和岩石标本制成标准试件，其规格为：圆柱体Φ=5cm，高等于直径；立方体5×5×5cm。磨光试件，按顺序将试件分别置于压力机承压板中心(注意压力机承压板与试件受压面平行)。开动马达，以每秒5～10kg／cm3的速度施加荷载，直至试件破坏为止，记录破坏荷载，计算公式如下：abPR100Rf第六节水分的测定一般常将水分分为：(1)外在水分或表面水分它覆盖在颗粒表面上，在干处保存时，这部分水分即逐渐蒸发掉，直到变为“风干”状态。(2)分析水分或吸着水分它含在颗粒的孔隙和裂缝处，其含量与水蒸‘(的压力和空气的相对湿度有关。(3)化合水或结晶水。选矿试验时，需要测定的是前两项，这两项水分的总和叫做总水分或游离水分。矿石和产品的水分将影响到洗矿，破碎，筛分、贮矿，脱水等作业的流程和设备选择，对于判断矿产是否可能采用风力选别或干式磁选等更具有决定性的意义。水分的测定方法如下：在实验室内，一般取25g粉碎至Imm的湿样，水分少的可取50g，放在一容积约100mI的玻璃碗中，上面覆盖一块磨砂玻璃盖(也可用带盖的铁盒)称重，准确至0.01g。然后将玻璃碗置烘箱(干燥箱)内，让盖子斜开着，在105～1lO的温度下干燥(烘干时间不少于8h)，然后移放至干燥器内冷却(约半小时)，冷却后迅速盖上盖子，从干燥器内取出称重。最后按下式计算水分：(%)1001GGGWW—水分含量（％）；G—干样重（烘干样）;G1—湿样重。矿物比磁化系数的大小是判断磁选法分选各种矿物的可能性的依据。比磁化系数的测定方法有多种，实验室常用方法有质动力法(即磁天平法)和微小矿物比磁化系数测定法。质动力法又分两类：(1)绝对法——古依法；(2)比较法——法拉第法。第七节比磁化系数的测定一、古依法；将一全长等截面的强磁性矿物试样置于磁场中，使其一端处于强磁区，另一端处于弱磁区，则试样在其长度方向上所受的磁力为：2020022PHLPgPHLF磁)(21212000000HHSHSdXdVdXdHHFVV磁LPHSHF221200200磁μ0—真空的导磁系数，S—试样的截面积，米2；χ0—试样的比磁化系数，米3/千克；ρ—试样的密度，千克/米3；dV—试样体积元；H、H1——度样两端所在处的最高和最低场强，安/米。由于试样足够长，且HH1，所以上式可简化为：ΔP.g—试样在磁场中的重量增量，牛顿；P.g—试样重量（P=ρLS），牛顿；L—试样长度，米；G—重力加速度，9.8米/秒2。实验步骤先将空试样管称重，后将磨细的粉状待测试样小心地装入试样管中拧紧，试样装至250毫米为止，称重后，把它挂在分析天平的左盘下，使其下端插入线圈轴线的中点，但不触及线圈壁。将电流通入线圈（电流任意选择），称出磁场中料管的重量，根据空样管重量、样管加试样重量和样管加试样在磁场中的重量可确定P和ΔP，将有关数据代入公式可算出χ0，测得的数据结果一定要说明激磁电流多大。