Гранулометрический состав

При обогащении твердых полезных ископаемых прихо-дится иметь дело с зернистым материалом, состоящим из массы зерен различной крупности. На практике за размер зерна прини-мают размер квадратного отверстия, через которое это зерно про-валивается. Материал, прошедший через отверстие l1 и оставший-ся на отверстии l2, причем l2 < l1, называется классом крупности. Крупность класса обозначают следующим способом: − l1+l2 (ми-нус l1 плюс l2). Например, класс − 25+10 мм. Характеристика мас-сы зерен различного размера по крупности называется грануло-метрической характеристикой. Гранулометрический состав ма-териала в зависимости от крупности определяют одним из сле-дующих способов: ситовой анализ − d > 50 мкм, седиментацион-ный 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 приме-няют два набора стандартных сит:

1) набор, в котором за основу принято сито 200 меш (меш – количество отверстий на одном линейном дюйме), отвер-стие в этом сите 0, 074 мм; каждое последующее сито больше предыдущего в 2 раз, т.е. модуль шкалы этого набора 2 (шкала Тейлора);

2) набор, в котором за основу принято сито с отверстием 0, 012 мм; каждое последующее сито больше предыдущего в 4010 (метрическая шкала).

Пробы рассеивают сухим или мокрым способом в зависи-мости от крупности материала и необходимой точности ситового анализа. Если не требуется особой точности и материал не слипа-ется, то применяют сухой способ рассева. Массу пробы для сито-вого анализа принимают в зависимости от крупности наибольше-го куска в пробе:

Размер куска, мм

0, 1

0, 3

0, 5

Масса пробы, г

Сита устанавливают сверху вниз от отверстий крупных размеров к мелким. Пробу помещают на верхнее сито и весь на-бор 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. Вы-числяют суммарные выходы, представляющие собой сумму вы-ходов всех классов крупнее (суммарный выход по плюсу) и мель-че (суммарный выход по минусу) отверстий данного сита.

Характеристикой крупности называют графическое изо-бражение гранулометрического состава сыпучего материала. Ха-рактеристики крупности строят в прямоугольной системе координат. Суммарную характеристику крупности Y = f(x) строят по точкам, положение которых находят по абсциссам х – диаметрам кусков и ординатам Y – суммарным выходам классов мельче или крупнее x.

Если по оси ординат отложены выходы материала, крупнее заданного диаметра, то характеристика построена «по плюс х», если мельче данного диаметра, то «по минус х». Обе характеристики зеркально отражают друг друга и, будучи построены на одном графике, пересекаются в точке, соответствующей выходу материала, равному 50 %.

Найденная гранулометрическая характеристика позволяет:

1. По виду кривой судить о преобладании крупных или мелких зерен. Суммарные характеристики «по плюс х» бывают выпуклыми, вогнутыми и прямолинейными. Выпуклая кривая получается при преобладании в материале крупных зерен, вогну-тая – при преобладании мелких зерен. Прямолинейная кривая свидетельствует о равномерном распределении в материале зерен по крупности, т.е. на любом участке характеристики на единицу изменения диаметра приходится одинаковое изменение суммар-ного выхода материала.

2. По кривой суммарной характеристики можно опреде-лить выход любого класса крупности.

3. На основании гранулометрической характеристики можно вывести аналитические зависимости для определения удельной поверхности материала.