第四章 颗粒技术和矿物分离特性.pdf

第四章 颗粒技术及矿物分离特性 矿物的分离与加工是依据一定的物理和化学特性进行的，粒度、密度、形状及表面特性 等对矿物加工有决定性的影响。因此，矿物加工必须研究矿物的分离特性参数，如分布特 性、分离点及分选效果等，并据此采用不同的加工手段和方法。 4 ．1 颗粒特性及表示方法 一、颗粒粒度的大小 颗粒的大小是指颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。常用粒径和粒度两个术语来述， 其用法和含义有所不同。粒径是以单颗粒为对象，表示颗粒的大小；而粒度则以粒群为对 象，表示所有颗粒大小的总体概念。 颗粒大小的表示方法 （演算直径）主要有以下几种： ① 三轴径；② 球当量径；③ 当量圆径； ④ 统计直径 二、颗粒群的平均直径 在矿物加工过程中，接触的不是单个颗粒，而是包含不同粒径的粒群。对其大小的描 述，常用平均粒度的概念。 粒群的平均粒度可用统计数学的方法来得。即将粒群划分为若干窄级别，任意一粒级 的粒度为d，设该粒级的颗粒个数为n或占总粒群质量比为W ，再用加权平均法计算得总粒 群的平均粒度。 4.1 颗粒特性 各种平均粒度的求法主要有： 算术平均直径；几何平均直径；调和平均直径 长度平均直径；面积平均直径；体积平均直径 用图示法可直观表示各平均粒度的关系。图2-3是用电子显 微镜测量铬黄粉的结果。 算术平均直径＞几何平均直径＞调和平均直径 三、粒度分布 表征物料粒度分布常用的方法有列表法、作图法和函数法等。 1．列表法 将粒度分析得到的原始数据 （粒度区间、各粒级质量、面积、颗粒数等）及由此计算的数据 列成表格即可。这是最普通的方法。其优点是通过列表能表示出各粒级的分布情况，找出主导粒 级、各级别和全体物料的平均粒度和指定位度的累计含量等。 2 ．作图法 作图法包括矩形图、密度函数图、分布函数图等。 4.1 颗粒特性 粒群粒度的分布函数图以叫该粒群 的粒度分布曲线图，它是以散物料粒 度组成表为依据的，曲线的横坐标代 表粒度，纵坐标代表 （累积）产率。 累积粒度特性曲线有许多用途。 对于粒度范围很宽的物料，为了清 楚表达粒度分布情况，可将曲线绘制 在半对数坐标系或全对数坐标系中。 把横坐标或纵座标取对数后，相邻粒度级之间在横轴上的间距，细粒级增长，粗 粒级缩短。 图4－l－4是全对数负累积粒度特性曲线，因纵坐标也采用了取对数处理，曲线已 直线化了，这样便于求出该直线的斜率和截距，进而将曲线用数学方程式表示出来， 借此确定颗粒粒度在物料中的分布规律。 3．函数法 函数法就是用数学方法将物料粒度分析数据归纳、整理并建立能反映物料粒度分 布规律的数学模型—粒度特性方程。在矿物加工中常用的有以下2种： 4.1 颗粒特性 （1） 高登Gaudin一安德列耶夫一舒曼SHuzman公式 D k Y 100( ) D max 对一定的物料k是常数，一般破碎产物的K值常介于0．7～1．0之间。 （2）罗逊(Rosin)—拉姆勒(Rammler)公式 −bDn R 100e 四、粒度的形状 颗粒形状与物性之间存在着密切的关系，它对颗粒群的许多性质产生影响。在矿物 加工中，颗粒的形状是一个重要的几何特征。 颗粒形状分析有定性和定量两个方面。 （1） 形状系数 （shape coefficient） 它是根据颗粒的面积和体积两个特征导出的。 表面积形状系数 S 与某种粒度相联系的表面积形状系数φ ： Φ s s d 2 4.1 颗粒特性