矿物加工工程专业实验指导书

《矿 物 加 工 实 验 技 术》

实 验 指 导 书

武 汉 工 程 大 学 环 境 与 城 市 建 设 学 院

二00四年六月

目 录

实验守则

一、 细粒物料粒度组成筛分分析 二、 物料可磨度测定

三、 松散物料密度组成测定及数据分析 四、 异类粒群悬浮分层的规律研究 五、 细粒物料螺旋分选 六、 摇床分选 七、 物料的静电分选 八、 磁性物料的分选回收 九、 散体物料磁性物含量测定 十、 材料表面润湿接触角测定 十一、最大泡压法测定液体的表面张力 十二、小浮选实验 十三、微细矿物油团分选 十四、悬浮液絮凝沉降特性研究 十五、悬浮液过滤特性试验 十六、简振系统动力学试验

（一） 细粒物料粒度组成筛分分析

一、试验目的

学习使用振筛机对松散细粒物料进行干法筛分的方法；学习筛分数据的处理及分析方法，研究、确定、分析物料的粒度组成及分布特性；学习、训练利用筛分试验结果数学分析及粒度特性曲线分析。 二、基本原理

松散物料的筛分过程主要包括两个阶段：

1. 易于穿过筛孔的颗粒和不能穿过筛孔的颗粒所组成的物料层到达筛面； 2. 易于穿过筛孔的颗粒透过筛孔。

实现这两个阶段，物料在筛面上应具有适当的相对运动，一方面使筛面上的物料层处于松散状态，物料层将按粒度分层，大颗粒位于上层，小颗粒位于下层，易于到达筛面，并透过筛孔；另一方面，物料和筛子的运动都促使堵在筛孔上的颗粒脱离筛面，有利于其它颗粒透过筛孔。

松散物料中粒度比筛孔尺寸小得多的颗粒在筛分开始后，很快透过筛孔落到筛下产物中，粒度与筛孔尺寸愈接近的颗粒（难筛粒），透过筛孔所需的

振筛机 时间愈长。

一般，筛孔尺寸与筛下产品最大粒度具有如下关系

式中 d

最大

d最大?K?D （1-1）

——筛下产品最大粒度，mm；

D——筛孔尺寸，mm； K——形状系数。

K值表 孔形 K值 圆形 0.7 方形 0.9 长方形 1.2~1.7 通常用筛分效率E来衡量筛分效果，其表示如下：

E??(???)?(???) （1-2）

式中 E——筛分效率，％；

?——入料中小于规定粒度的细粒含量，％；

?——筛下物中小于规定粒度的细粒含量，％；

?——筛上物中小于规定粒度的细粒含量，％。

三、仪器设备及材料

1. 振筛机一台，摇动次数221次/min，振动次数147次/min；振筛仪1台； 2. 标准套筛，直径200mm，孔径0.5、0.25、0.125、0.075、0.045mm的筛子各

一个，底、盖一套；

3. 托盘天平一台，称量200~500g，感量0.2~0.5g； 4. 中号搪瓷盘6个，中号搪瓷盆6个；大盆2个；

5. -0.5mm散体矿样若干（煤泥、石英沙、磁铁粉各400g）； 6. 制样铲、毛刷、试样袋。 四、实验步骤与操作技术

（以煤泥干法筛分为例，湿法小筛分仅做演示） 1. 学习设备操作规程，熟悉实验系统；

2. 接通电源，打开振筛机电源开关，检查设备运行是否正常；确保实验过程的

顺利进行及人机安全；

3. 将烘干散体试样缩分并称取80g；

4. 将所需筛孔的套筛组合好，将试样倒入套筛；

5. 把套筛置于振筛机上，固定好；开动机器，每隔5min停下机器，用手筛检查

一次。检查时，依次由上至下取下筛子放在搪瓷盘上用手筛，手筛1分钟，筛下物的重量不超过筛上物重量的1％，即为筛净。筛下物倒入下一粒级中，各粒级都依次进行检查；

6. 筛完后，逐级称重，将各粒级产物缩分制成化验样，装入试样袋送往化验室

进行必要的分析；

7. 关闭总电源，整理仪器及实验场所；

8. 实验指导教师进行湿法筛分的过程演示及注意事项讲解。 五、数据处理、实验报告

1. 将试验数据和计算结果按规定填入散体物料筛分试验结果表中。 2. 误差分析：

3. 筛分前试样重量与筛分后各粒级产物重量之和的差值，不得超过筛分前煤样

重量的2.5％，否则试验应重新进行。 4. 算各粒级产物的产率，%；

5. 绘制粒度特性曲线： 直角坐标法（累积产率或各粒级产率为纵坐标，粒度为

横坐标）、半对数坐标法（累积产率为纵坐标，粒度的对数为横坐标）、全对数法坐标法（累积产率的对数为纵坐标，粒度的对数为横坐标 ）； 6. 分析试样的粒度分布特性；

7. 编写实验报告。

表1.1 松散物料筛分试验结果记录表

试样名称______ 试样粒度______毫米 试样重量____克

试样来源______ 试样其它指标： 试验日期_____ 粒度 mm +0.5 0.5~0.25 0.25~0.125 0.125~0.074 0.074~0.045 -0.045 合计 误差分析 网目 重量 g 产率 % 正累积 % 负累积 % 试验人员： 日期： 指导教师签字：

六、思考题

1. 影响筛分效果的因素有哪些？湿法与干法筛分的效率有何差别？

2. 如何根据累积粒度特性曲线的几何形状对粒度组成特性进行大致的判断？ 3. 举出几种其它的微细物料粒度分析方法，并说明其基本原理和优缺点； 4. 查阅文献，举出几种常用的超细粉体分级设备，简述其原理及特点；

教学指导

1. 引导学生对筛分效率公式中各指标实际意义的理解；介绍限上率和限下率的

概念；

2. 让学生讨论只进行细粒级的检查是否可以？此问题的讨论主要让学生进一步

理解难筛粒的概念；

3. 引导学生结合数理统计、及高等数学知识分析频率曲线和累积粒度曲线的数

学关系、正负累积的数学关系；

4. 适当介绍常用的粒度分布方程并分析各自的特点；

5. 建议感兴趣的同学验证Rosin-Rammier方程，并确定所研究物料的均匀常数。

?R（x)?exp?????x??????x??a???nRosin-Rammier方程

R(X)为筛上累积；x、xa、 分别为颗粒大小及筛下累积

百分率为63.2%时的颗粒尺寸；n为被测物料的特征常数，也称均匀性常数。

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