細(xì)粒物顆粒度組成篩分分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告

.化學(xué)化工學(xué)院資料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：細(xì)粒物粒度構(gòu)成篩分剖析.年級(jí):2015級(jí)資料化學(xué)日期：2017/10/25姓名：汪鈺博學(xué)號(hào)：同組人:向澤靈一、預(yù)習(xí)部分(一)振動(dòng)篩的篩分方法：1.1、重疊篩分法：在由粗到細(xì)的篩分中，直線篩的篩面重疊起來，上層篩面的篩孔較大，以下各層漸漸減小，因?yàn)橹本€篩篩框雙側(cè)有空隙，會(huì)造成篩分精度的降低，這類篩分方法合適量大的物料的辦理；1.2、分層序列篩分法：一般來說，多層設(shè)施的篩分是由粗到細(xì)的，最上邊是最粗的篩網(wǎng)，往下遞減，其設(shè)施檢修方便，簡(jiǎn)單察看設(shè)施各層篩面的工作狀況；而由細(xì)到粗的篩分中，篩面按序是相反的，單軸設(shè)施，旋振篩各篩能沿整個(gè)篩面長(zhǎng)度分別排出，其篩分成效很顯然，每個(gè)層面互不影響的；1.3、聯(lián)合篩分法，又稱混淆篩分法：..在聯(lián)合流程中，一部分篩面由粗到細(xì)擺列，另一部分由細(xì)到粗?jǐn)[列；在實(shí)質(zhì)生產(chǎn)中，圓振動(dòng)篩往常用由粗到細(xì)或聯(lián)合的篩分流程；圓振篩是依據(jù)篩分物料的特別要求擬訂的，篩分精度和軌跡都很理想，最合用于篩分粗礦。(二)篩分的定義及作用2.1、定義一、篩分是將粒子群按粒子的大小、比重、帶電性以及磁性等粉體學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分其余方法。二、用帶孔的篩面把粒度大小不一樣的混淆物料分紅各樣粒度級(jí)其余作業(yè)叫做篩分。2.2、作用用篩孔尺寸不一樣的篩子將固體物料按所要求的顆粒大小分開的操作。常與粉碎相當(dāng)合，使粉碎后的物料的顆粒大小能夠近于相等，以保證符合必定的要求或防止過分的粉碎。一、篩分是利用篩子把粒度范圍較寬的物料按粒度分為若于個(gè)級(jí)其余作業(yè)。分級(jí)是依據(jù)物料在介質(zhì)（水或空氣）中沉降速度的不同而分紅不一樣的粒級(jí)的作業(yè)。篩分一般用于較粗的物料，即大于0。25毫米的物料。較細(xì)的物料，即小于0。2毫米的物料多用分級(jí)?？墒墙鼛啄陙?，國(guó)內(nèi)外正在應(yīng)用細(xì)篩對(duì)磨礦產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，這類分級(jí)效率一般都比較高。..二、依據(jù)篩分的目的不一樣，篩分作業(yè)能夠分為五類：（1）獨(dú)立分篩其目的是獲取合適于用戶要求的最后產(chǎn)品。比如，在黑色冶金工業(yè)中，常把含鐵較高的富鐵礦篩分紅不一樣的粒級(jí)，合格的大塊鐵礦石進(jìn)入高爐冶煉，粉礦則經(jīng)團(tuán)礦或燒結(jié)制塊入爐。（2）協(xié)助篩分這類篩分主要用在選礦廠的破裂作業(yè)中，對(duì)破裂作業(yè)起協(xié)助作用。一般又有早先篩分和檢查篩分之別。早先篩分是指礦石進(jìn)入破裂機(jī)行進(jìn)行的篩分，用篩子從礦石中分出關(guān)于該破裂機(jī)而言已經(jīng)是合格的部分，如粗碎機(jī)前安裝的格條篩、篩分，其篩下產(chǎn)品。這樣就能夠減少進(jìn)入破裂機(jī)的礦石量，可提升破裂機(jī)的產(chǎn)量。(三)粒度特征曲線：往常以橫坐標(biāo)表示顆粒的粒度，以縱坐標(biāo)表示各粒級(jí)或累計(jì)的產(chǎn)率。若以縱坐標(biāo)列出的是正積累產(chǎn)率，橫坐標(biāo)表示顆粒的粒度，則可獲取正積累粒度特征曲線。同理，橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)列出的是負(fù)積累（又稱篩下積累）產(chǎn)率，則可獲取負(fù)積累粒度特征曲線。積累粒度特征曲線的長(zhǎng)處是繪制簡(jiǎn)易，弊端是在細(xì)粒級(jí)一端刻度太窄小，所以，..曲線細(xì)粒級(jí)一端偏差較大。積累粒度特征曲線的作用：1、可確立任何指定粒度的響應(yīng)累計(jì)產(chǎn)率，或由指定的累計(jì)產(chǎn)率查得相應(yīng)的粒度；2、可求出任一粒級(jí)（d1—d2）的產(chǎn)率，它等于粒度d1及d2所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的差值；3、由曲線的形狀可大概判斷物料的粒度構(gòu)成狀況。二、實(shí)驗(yàn)部分（一）實(shí)驗(yàn)原理松懈物料的篩分過程主要包含兩個(gè)階段：易于穿過篩孔的顆粒和不可以穿過篩孔的顆粒所構(gòu)成的物料層抵達(dá)篩面；易于穿過篩孔的顆粒透過篩孔。實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)階段，物料在篩面上應(yīng)擁有合適的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一方面使篩面上的物料層處于松懈狀態(tài)，物料層將按粒度分層，大顆粒位于上層，小顆粒位于基層，易于抵達(dá)篩面，并透過篩孔；另一方面，物料和篩子的運(yùn)動(dòng)都促進(jìn)堵在篩孔上的顆粒離開篩面，有益于其余顆粒透過篩孔。松懈物猜中粒度比篩孔尺寸小得多的顆粒在篩分開始后，很快透過篩孔落到篩下產(chǎn)物中，粒度與篩孔尺寸愈靠近的顆粒（難篩粒），透過篩孔所需的時(shí)間愈長(zhǎng)。..一般，篩孔尺寸與篩下產(chǎn)品最大粒度擁有以下關(guān)系d最大KD（1）式中d最大——篩下產(chǎn)品最大粒度，mm；D——篩孔尺寸，mm；K——形狀系數(shù)。K值表孔形圓形方形長(zhǎng)方形K值0.70.91.2~1.7（二）實(shí)驗(yàn)步驟1）接通電源，翻開振篩機(jī)電源開關(guān)，檢查設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)能否正常；保證實(shí)驗(yàn)過程的順利進(jìn)行及人機(jī)安全；2）將烘干試樣稱取400g；3）將所需篩孔的套篩組合好，將試樣倒入套篩；4）把套篩置于振篩機(jī)上，固定好；開動(dòng)機(jī)器，3min后停下機(jī)器，用手篩檢查。檢查時(shí)，挨次由上至下取下篩子放在篩蓋上用手篩凈。篩下物倒入下一粒級(jí)中，各粒級(jí)都挨次進(jìn)行檢查；）篩完后，逐級(jí)稱重，并計(jì)錄數(shù)據(jù)）封閉總電源，整理儀器及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所；三、思慮題：..一、影響篩分成效的要素有哪些？答:1.入篩原料性質(zhì)的影響:含水率：物料的含水率又稱濕度或水分;含泥量：假如物料含有易結(jié)團(tuán)的混淆物(如黏土等);粒度特征：影響篩分過程的粒度特征主假如指原猜中含有對(duì)篩分過程有特定意義的各樣粒級(jí)物料的含量。密度特征：當(dāng)物猜中全部顆粒都是同一密度時(shí)，一般對(duì)篩分沒有影響。篩子性能的影響：篩面運(yùn)動(dòng)形式;篩面構(gòu)造參數(shù)；操作條件的影響。二、舉出幾種其余的微細(xì)物料粒度剖析方法，并說明其基來源理和優(yōu)弊端。答：（1）沉降法1.1沉降法的原理該法鑒于顆粒在懸浮系統(tǒng)時(shí)，顆粒自己重力(或所受離心力)、所受浮力和黏滯阻力三者均衡，依據(jù)黏滯阻力聽從斯托克斯(Stocks定律來實(shí)行測(cè)定，此時(shí)顆粒在懸浮系統(tǒng)中以恒定速度沉降，且沉降速度與粒度大小的平方成正比。Stokes定律:..為了加快細(xì)顆粒的沉降速度，縮短丈量時(shí)間，現(xiàn)代沉降儀多數(shù)采納離心沉降方式。在離心沉降狀態(tài)下，顆粒的沉降事度與粒度的關(guān)系以下：這就是Stokes定律在離心狀態(tài)下的表達(dá)式。因?yàn)殡x心轉(zhuǎn)速都在數(shù)百轉(zhuǎn)以上，離心加快度ω2r遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力加快度g，Vc>>V，所以在粒徑同樣的條件下，離心沉降的測(cè)試時(shí)間將大大縮短。沉降法在油漆和陶瓷行業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的丈量方法，丈量范圍一般為44μm以上。1.2長(zhǎng)處操作簡(jiǎn)易，儀器可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，價(jià)錢低，正確性和重復(fù)性較好，測(cè)試范圍較大。1.3弊端丈量速度慢，均勻丈量時(shí)間要半個(gè)多小時(shí)，很難重復(fù)剖析；一定精準(zhǔn)的控制以防備溫度梯度和粘度變化；不可以辦理不一樣密度的混淆物。2篩分法(ScreeningAnalysis)2.1篩分法粒度剖析該法是用篩子來檢測(cè)物料粒度構(gòu)成，是最簡(jiǎn)單的也是應(yīng)用最早的粒度剖析方法。篩分法分干篩和濕篩兩種形式，能夠用單個(gè)篩子來控制單調(diào)粒徑顆粒的經(jīng)過率，也能夠用多個(gè)篩子疊加起來同時(shí)丈量多個(gè)粒徑顆粒的經(jīng)過率，并計(jì)算出百分?jǐn)?shù)。篩分法有手工篩、振動(dòng)篩、負(fù)..壓篩、全自動(dòng)篩等多種方式。顆?？煞窠?jīng)過篩子與顆粒的取向和篩分時(shí)間等素要素有關(guān)。篩分剖析的粒度范圍為0.045~300mm。篩分法可直接測(cè)出顆粒粒級(jí)的真切尺寸，所以常作為其余物料粒度剖析方法的校訂標(biāo)準(zhǔn)。篩分剖析采納的套篩一般有兩種：一種為非標(biāo)準(zhǔn)篩，用于篩分粗粒物料(6~300mm)。另一種為標(biāo)準(zhǔn)套篩，用于篩分細(xì)度物料(0.045~6mm)，標(biāo)準(zhǔn)套篩是由一套篩孔大小有必定比率的、篩孔寬度和篩絲直徑都是按標(biāo)準(zhǔn)制造的篩子組。上層篩子的篩孔大，基層篩子的篩孔小，此外還有一個(gè)上蓋(防備試樣損失)和篩底(用來接取最底層篩子的篩下顆粒)。2.2長(zhǎng)處簡(jiǎn)單方便、直觀、設(shè)施成本低，比較合適用于采礦業(yè)中較大顆粒。2.3弊端小于400目的粉末丈量比較困難；難以丈量粘性和成團(tuán)的資料；丈量時(shí)間和操作方法一定嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化；不可以產(chǎn)生真切的重量散布；小尺寸篩網(wǎng)易被物料擁塞，且難以沖洗;篩網(wǎng)強(qiáng)度低，易損壞。顯微鏡法(Microscopy)3.1顯微鏡法顯微鏡系統(tǒng)是由顯微鏡、攝像頭、圖形采集卡、計(jì)算機(jī)等部分組成。它的基本工作原理是將顯微鏡放大后的顆粒圖像經(jīng)過CCD攝像頭和圖形采集卡傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)對(duì)這些圖像進(jìn)行邊沿辨別等辦理，計(jì)算出每個(gè)顆粒的投影面積，依據(jù)等效投影面積原理得出每個(gè)顆粒的粒徑，再統(tǒng)計(jì)出所設(shè)定的粒徑區(qū)間的顆粒的數(shù)目，就能夠得..到粒度散布了。因?yàn)檫@類方法單次所測(cè)到的顆粒個(gè)數(shù)較少，對(duì)同一個(gè)樣品能夠經(jīng)過改換視場(chǎng)的方法進(jìn)行多次丈量來提升測(cè)試結(jié)果的真切性。除了進(jìn)行粒度測(cè)試以外，顯微鏡法還常用來察看和測(cè)試顆粒的形貌。所測(cè)的粒徑為等效投影面積徑，計(jì)算出的為長(zhǎng)度均勻徑。丈量范圍一般為0.2～100μm。3.2長(zhǎng)處簡(jiǎn)單方便、直觀、可進(jìn)行容貌剖析。3.3弊端代表性差，速度慢，沒法測(cè)超細(xì)顆粒。電阻法4.1電阻法又叫庫(kù)爾特法，是由美國(guó)一個(gè)叫庫(kù)爾特的人發(fā)明的一種粒度測(cè)試方法。這類方法是依據(jù)顆粒在經(jīng)過一個(gè)小微孔的瞬時(shí)，占有了小微孔中的部分空間而排開了小微孔中的導(dǎo)電液體，使小微孔兩頭的電阻發(fā)生變化的原理測(cè)試粒度散布的。小孔兩頭的電阻的大小與顆粒的體積成正比。當(dāng)不一樣大小的粒徑顆粒連續(xù)經(jīng)過小微孔時(shí)，小微孔的兩頭將連續(xù)產(chǎn)生不一樣大小的電阻信號(hào)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)對(duì)這些電阻信號(hào)進(jìn)行辦理就能夠獲取粒度散布了。用庫(kù)爾特法進(jìn)行粒度測(cè)試所用的介質(zhì)往常是導(dǎo)電性能較好的生理鹽水。4.2用途合適于丈量粒度均勻(即粒度散布范圍窄)的粉體樣品，也合用于丈量水中稀罕的固體顆粒的大小和個(gè)數(shù)，所測(cè)的粒徑為等效電阻徑。..4.3長(zhǎng)處操作簡(jiǎn)易，可測(cè)顆?？倲?shù)，統(tǒng)計(jì)出粒度散布，等效觀點(diǎn)明確，速度快，正確性好。4.4弊端測(cè)試范圍較小，小孔簡(jiǎn)單被顆粒擁塞，介質(zhì)應(yīng)具備嚴(yán)格的導(dǎo)電特性。5激光粒度法(laserparticlesizeanalysis)成熟的光散射理論主要有夫朗和費(fèi)衍射理論、菲涅耳衍射理論、米散射理論和瑞利散射理論等。激光粒度剖析法是當(dāng)前重要的資料粒度剖析方法。激光法粒度剖析的理論模型是成立在顆粒為球形、單分散條件上的，而實(shí)質(zhì)上被測(cè)顆粒多為不規(guī)則形狀并呈多分別性。所以，顆粒的形狀、粒徑散布特征對(duì)最后粒度剖析結(jié)果影響較大，并且顆粒形狀越不規(guī)則、粒徑散布越寬，剖析結(jié)果的偏差就越大。5.1靜態(tài)光散射法靜態(tài)光散射法(即時(shí)間均勻散射)丈量散射光的空間散布規(guī)律，當(dāng)一束波長(zhǎng)為λ的激光照耀在必定粒度的球形小顆粒上時(shí)，會(huì)發(fā)生衍射和散射兩種現(xiàn)象，往常當(dāng)顆粒粒徑大于10λ時(shí)，以衍射現(xiàn)象為主；當(dāng)衍射現(xiàn)象為主；當(dāng)粒徑小于10λ時(shí)，則以散射現(xiàn)象為主。長(zhǎng)處?kù)o態(tài)激光光散射法主要測(cè)定微米級(jí)顆粒，丈量范圍一般0.5~300m，獲取的是等效球體積散布，丈量正確，速度快，代表性強(qiáng)，重復(fù)性好，合適混淆物料的丈量。..弊端關(guān)于檢測(cè)器的要求高，各儀器丈量結(jié)果對(duì)照差。激光粒度儀此刻常用的激光衍射粒度剖析技術(shù)是依據(jù)夫朗和費(fèi)衍射理論而開發(fā)的，其原理是激光經(jīng)過被測(cè)顆粒將出現(xiàn)夫朗和費(fèi)衍射，不一樣粒徑的顆粒產(chǎn)生的衍射隨角度的散布而不一樣，依據(jù)激光經(jīng)過顆粒后的衍射能量散布及其響應(yīng)的衍射能夠計(jì)算出顆粒樣品的粒徑散布。5.2動(dòng)向光散射法也叫光子有關(guān)光譜法，動(dòng)向光散射法研究散射光在某固定空間地點(diǎn)的強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律。該方法是鑒于分子熱運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，懸浮于液體中的微細(xì)顆粒都在不斷地做布朗運(yùn)動(dòng)，其無規(guī)律運(yùn)動(dòng)的速率與濕度和液體的粘度有關(guān)，同時(shí)也與顆粒自己的大小有關(guān)。關(guān)于大的顆粒其挪動(dòng)相對(duì)較慢，而小的顆粒則挪動(dòng)較快。而當(dāng)一束激光經(jīng)過稀疏的顆粒懸浮液時(shí)，被照耀的顆粒將會(huì)向周圍散射光。在某一角度下所測(cè)散射光的強(qiáng)度和位相將取決于顆粒在光束中的地點(diǎn)以及顆粒與探測(cè)器之間的距離。因?yàn)轭w粒在液體中不斷地作布朗運(yùn)動(dòng)，它們的地點(diǎn)隨機(jī)改動(dòng)，因此其散射光強(qiáng)度也隨時(shí)間顛簸。顆粒越小，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，散射光強(qiáng)度隨即漲落的速率也就越快。經(jīng)過檢測(cè)散射光的光強(qiáng)隨時(shí)間變化，并進(jìn)行有關(guān)運(yùn)算能夠得出顆粒粒度大小。只管這樣，動(dòng)向光散射獲取的是顆粒的均勻粒徑，難以得出粒徑散布參數(shù)。動(dòng)向光散射法適于檢測(cè)亞微米級(jí)顆粒，丈量范圍約3～1000nm。長(zhǎng)處..測(cè)試速度快，重復(fù)性好。弊端要求樣品要處于優(yōu)秀的分別狀態(tài)。電鏡法(EM)6.1電鏡法電鏡主要分為掃描電鏡、透射電鏡、掃描地道電鏡等。是一種直觀、靠譜的絕對(duì)尺度測(cè)定方法，特別是關(guān)于納米顆粒，它能夠察看其大小、形狀，還能夠依據(jù)像的襯度來預(yù)計(jì)顆粒的厚度，顯微鏡聯(lián)合圖像剖析法還能夠選擇地進(jìn)行觀察和統(tǒng)計(jì)，給出粒度散布。假如將顆粒進(jìn)行包埋、鑲嵌和切片減薄制樣，還能夠?qū)︻w粒內(nèi)部的微觀構(gòu)造作進(jìn)一步地剖析。選用足夠多的視場(chǎng)進(jìn)行照相，獲取數(shù)百以致數(shù)千個(gè)顆粒的電鏡照片，再將每張照片經(jīng)掃描進(jìn)入圖象剖析儀進(jìn)行剖析統(tǒng)計(jì)。按標(biāo)準(zhǔn)刻度計(jì)算顆粒的等效投影面積直徑，同時(shí)統(tǒng)計(jì)落在各個(gè)粒度區(qū)間的顆粒個(gè)數(shù)。而后計(jì)算出以個(gè)數(shù)為基準(zhǔn)的粒度構(gòu)成、均勻粒度、散布方差等，并可輸出相應(yīng)的直方散布圖。6.2長(zhǎng)處直觀，能夠獲取顆粒形狀信息。6.3弊端要求顆粒要處于優(yōu)秀的分別狀態(tài)；要獲取正確的結(jié)果，需要大批的電鏡圖片進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。7X射線小角散射法(SAXS)7.1X射線小角散射..射線小角散射是發(fā)生在原光束鄰近零到幾度范圍內(nèi)的相關(guān)散射現(xiàn)象，物質(zhì)內(nèi)部數(shù)十至千埃尺度電子密度的起伏是產(chǎn)生這類散射效應(yīng)的根來源因。7.2應(yīng)用SAXS技術(shù)可用來表征物質(zhì)的長(zhǎng)周期、準(zhǔn)周期構(gòu)造以及呈無規(guī)分布的納米系統(tǒng)。寬泛用于1～300nm范圍內(nèi)的各樣金屬和非金屬粉末粒度散布的測(cè)定，也可用于膠體溶液、磁性液體、生物大分子以及各樣資猜中所形成的納米級(jí)微孔、GP區(qū)和積淀析出相尺寸散布的測(cè)定。7.3長(zhǎng)處操作簡(jiǎn)單，結(jié)果正確，是納米資料粒度剖析的重要剖析方法。7.4弊端儀器昂貴。其余剖析方法除了上述幾種常用的粒度剖析方法外，其余常有的剖析方法還有電泳法、費(fèi)氏法、質(zhì)譜法、比表面積法、刮板法、沉降瓶法、透氣法、超聲波法等等。三、舉出幾種常用的超細(xì)粉體分級(jí)設(shè)施，簡(jiǎn)述其原理及特色。答：1、XFJ（WFJ）超細(xì)粉體分級(jí)機(jī)該機(jī)是一種帶有二次進(jìn)風(fēng)和分級(jí)轉(zhuǎn)子的離心干式分級(jí)機(jī)，合用于各樣有機(jī)物和無機(jī)物的分級(jí)，也可對(duì)不一樣密度物料進(jìn)行分別，分級(jí)范圍寬廣，在5-150µm粒度范圍內(nèi)可隨意選擇，微粉回收率高，..牛頓分級(jí)分級(jí)效率60%-90%。該機(jī)成套系統(tǒng)由加料器、分級(jí)機(jī)、集料器、布袋