分享好友 技术首页 技术分类 切换频道

水力分析方法

2020-01-29 11:136030
   水力分析(简称水析)是借测定颗粒的沉降速度间接测量颗粒粒度组成的方法。常用于小于0.1mm物料的粒度组成测定。常用水析法有三种:重力沉降法、上升水流法和离心沉降法。测定对象是小于0.1mm的物料。测定条件在自由沉降条件下进行,悬浮液的固体容积浓度小于3%,按斯托克斯沉降速度公式计算,即

其他符号意义同前。

为了防止水析过程中固体颗粒团聚,通常加入水玻璃等分散剂,它们在水中的浓度是0.01%〜0.2%。

(一)沉降水析法

沉降法中比较简单而又可靠的方法是淘析法,淘析法的基本原理是利用逐步缩短沉降时间的方法,由细至粗、逐步地将各粒级物料从试料中淘析出来。

淘析法水析装置也称萨巴宁沉降分析仪,如图4-4-2所示。淘析过程是在一个直径为70 ~ 100mm、高度为150~ 170mm的玻璃杯1中进行的。杯内装有一根直径约为6 ~ 10mm的虹吸管2。虹吸管的短管部分应插入杯内, 使其管口下端距固体沉淀物料面留有5mm的距离。虹吸管另一端带有管夹3,插入到溢流收集槽4内。

实验前,先将分级粒度为d的矿粒在水中沉降h距离所需的时间t 按斯托克斯公式计算出来。再将一定量(准确称量50 ~ 100g配成液固比等于6:1 (泥质物料为10:1〕的矿浆倒入玻璃杯中,补加清水到规定的刻度零处(补加清水后最大固体容积浓度应小于3%〕,然后用带橡皮头的玻璃棒充分搅拌。停止搅拌后使矿浆静置沉降,经过所计算的分级粒度为d的矿粒沉降h距离所需时间t,便立即用虹吸管将h上部的矿浆全部吸出。显然吸出的矿浆中全是粒度小于分级粒度的矿粒,但是遗留在杯中的沉淀物内,还会有一部分未能吸出的小于分级粒度的矿粒,应再往杯中补加清水,然后重复上述操作,直到吸出的液体中不含小于分级粒度矿粒为止。

图4-4-2淘析法水析装置(萨巴宁沉降分析仪〕

1 -玻璃杯;2-虹吸管;3 -夹子;4 -溢流收集槽;

5~玻璃杯座;6-标尺;7-虹吸管架

设预定的分级粒度为!,在水中的自由沉降速度为V,则沉降I距离所 需时间I为:


将每次吸出的矿浆汇合烘干后,即为试料中全部小于分级粒度的粒级产物。把获得的细粒产物称重、化验后,即可标出该粒级在试样中的含量及其品位。若要求进行几个粒级的分析时,则需首先按预定的几个分级粒度分别算出沉降h距离所需的时间t值,由细到粗依次进行上述操作,将各个粒级全部淘析完为止,即可以获得该试样的粒度组成。

由淘析法测定微细物料的粒度组成虽然比较简单、准确,但费时、费工,因此,淘析法多用来对其他水析法校核,或没有连续水析仪器时使用。

(二)上升水流法

 

4-4-3连续水析器的结构

 1 -清水滴管;2、7 -漏斗;3 -浮标;4 -水阀;5 -盛水玻璃锥瓶;

6 -水玻璃调节滴管;8-进气中心管;9-水玻璃液排放管;10 -盛矿锥形漏斗;

11 ―搅拌器12 -矿浆吸管13141516 ―分别为74371910μm的分级管;17 -调节液面的锥瓶;18 -盛明矾漏斗;19 --10—粒级的锥瓶;20 -气泡 排放管;21 -虹吸管;22 -矿浆排放阀;2324-溢流管;25262728 -乳胶管

上升水流法典型的装置是连续水析器,其基本原理是利用相同的上升水量,在不同直径的分级管中,产生不同的上升水速,粒度不同的矿粒按其不同沉降速度,分成若干粒级。该水析器除主要工作部件分级管外,还有给水装置、水玻璃添加装置、给矿装置和溢流接收装置等。如图4-4-3所示为一组四管水析器。

分级管的直径由给水量和分级粒度确定。如分级管断面积为A,给水量为Q,分级管的内径为D则存在如下关系:

在每个分级管中,沉降速度V。大于管内上升水流速度ua的颗粒便沉降下来,小于ua的颗粒便进入下一个分级管内依次进行分级。在每个分级管内保持悬浮的颗粒即是该次分级的临界粒度。

每次水析的试料约为508,装入带搅拌器的玻璃杯内,给矿前各分级管及连续管内均充满水,打开管夹使矿浆流入各分级管内。在一般情况下给料时间约1.5h,2h后停止搅拌,大约6h后停止给水(以溢流水是否清澈为准〕。 然后用夹子夹住各分级管下端的软胶管,按粗细顺序将各粒级产物清洗排出,进行澄清、过滤、烘干、称重、化验等一系列处理。

这种连续水析器一次可获得多级产品,操作简便,只要保持工作正常(及时放出管内气泡且不使矿粒堵塞胶管〕,所得结果就较为准确,但水析时间较长。

 

(三)离心沉降法

离心沉降法所用装置是串联旋流分级器,也称旋流水析器,其基本原理 是使分级过程在离心力场中进行。旋流水析器内颗粒的径向沉降速度依然可按斯托克斯公式求出,仅需用离心加速度取代重力加速度。其结构如图4-4-4 所示。它是由五个倒置(底流口垂直向上)水力旋流器互相串联并平行排列所组成的。

每个旋流器的沉砂口都与装有排料阀的接料槽相通,试验时排料阀是关闭的。水经水泵从水槽抽出,控制转子流量计保持一定流量,通过流量控制阀给入第1号旋流器,因沉砂口排料阀关闭,底流存留在锥体底部,而溢流则进入第2号旋流器。以此类推,由第1到第5号旋流器溢流口和进料口直径依次逐渐减小,旋流器分级粒度也相应逐渐减小。因此,物料分级完成后,第一个旋流器底流产品粒级最粗,最细粒级产物则是最后一个旋流器的溢流。

试样须小于75μm,每次用量以小于1008为宜,从试料容器中给入,约经 30min,分级过程完毕,取出存留在各旋流器内的底流经过滤、烘干、称重和化验。可见旋流水析仪比连续水析器分级速度快。

免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。

举报
收藏 0
评论 0
矿山机械矿粒密度测量方法和技巧讲述
矿粒的密度是矿山机械选矿过程进行质量验证的重要依据,矿粒的密度一般都是指的是单位体积矿粒的质量,以国际单位kg/m3或g/cm3

0评论2020-01-29541

测量颗粒粒度组成——水力分析
  水力分析(简称水析)是借测定颗粒的沉降速度间接测量颗粒粒度组成的方法。  常用水析方法:重力沉降法、上升水流法和离心沉

0评论2020-01-291371

水力分析

0评论2020-01-294886

 

loading