细粒物颗粒度组成筛分分析实验报告
化学化工学院材料化学专业实验报告
实验名称：细粒物粒度组成筛分分析.
年级: 2015级材料化学日期：
2017/10/25
姓名：汪钰博学号：0016 同组人:向泽灵
一、预习部分
(一)振动筛的筛分法：
1.1、重叠筛分法：
在由粗到细的筛分中，直线筛的筛面重叠起来，上层筛面的筛较大，以下各层逐渐减小，因为直线筛筛框两侧有间隙，会造成筛分精度的降低，这种筛分法适合量大的物料的处理；
1.2、分层序列筛分法：
一般来说，多层设备的筛分是由粗到细的，最上面是最粗的筛网，往下递减，其设备检修便，容易观察设备各层筛面的工作情况；而由细到粗的筛分中，筛面顺次是相反的，单轴设备，旋振筛各筛能沿整个筛面长度分别排出，其筛分效果很明显，每个层面互不影响的；
1.3、联合筛分法，又称混合筛分法：
在联合流程中，一部分筛面由粗到细排列，另一部分由细到粗排列；在实际生产中，圆振动筛通常用由粗到细或联合的筛分流程；圆振筛是根据筛分物料的特殊要求制定的，筛分精度和轨迹都很理想，最适用于筛分粗矿。
(二)筛分的定义及作用
2.1、定义
一、筛分是将粒子群按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等粉体学性质进行分离的法。
二、用带的筛面把粒度大小不同的混合物料分成各种粒度级别的作业叫做筛分。
2.2、作用
用筛尺寸不同的筛子将固体物料按所要求的颗粒大小分开的操作。常与粉碎相配合，使粉碎后的物料的颗粒大小可以近于相等，以保证合乎一定的要求或避免过分的粉碎。
一、筛分是利用筛子把粒度围较宽的物料按粒度分为若于个级别的作业。分级是根据物料在介质（水或空气）中沉降速度的不同而分成不同的粒级的作业。筛分一般用于较粗的物料，即大于0。25毫米的物料。较细的物料，即小于0。2毫米的物料多用分级。但是近几年来，国外正在应用细筛对磨矿产品进行分级，这种分级效率一般都比较高。
二、根据筛分的目的不同，筛分作业可以分为五类：（1）独立分筛其目的是得到适合于用户要求的最终产品。例如，在黑色冶金工业中，常把含铁较高的富铁矿筛分成不同的粒级，合格的大块铁矿进入高炉冶炼，粉矿则经团矿或烧结制块入炉。（2）辅助筛分这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中，对破碎作业起辅助作用。一般又有预先筛分和检查筛分之别。预先筛分是指矿进入破碎机前进行的筛分，用筛子从矿中分出对于该破碎机而言已经是合格的部分，如粗碎机前安装的格条筛、筛分，其筛下产品。这样就可以减少进入破碎机的矿量，可提高破碎机的产量。
(三)粒度特性曲线：
通常以横坐标表示颗粒的粒度，以纵坐标表示各粒级或累计的产率。若以纵坐标列出的是正累积产率，横坐标表示颗粒的粒度，则可得到正累积粒度特性曲线。同理，横坐标不变,纵坐标列出的是负累积（又称筛下累积）产率，则可得到负累积粒度特性曲线。累积粒度特性曲线的优点是绘制简便，缺点是在细粒级一端刻度太窄小，因此，
曲线细粒级一端误差较大。
累积粒度特性曲线的作用：1、可确定任指定粒度的响应累计产率，或由指定的累计产率查得相应的粒度；2、可求出任一粒级（d1—d2）的产率，它等于粒度d1及d2所对应的纵坐标的差值；
3、由曲线的形状可大致判断物料的粒度组成情况。
二、实验部分
（一）实验原理
松散物料的筛分过程主要包括两个阶段：
1) 易于穿过筛的颗粒和不能穿过筛的颗粒所组成的物料层到达筛面；
2)易于穿过筛的颗粒透过筛。
实现这两个阶段，物料在筛面上应具有适当的相对运动，一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；另一面，物料和筛子的运动都促使堵在筛上的颗粒脱离筛面，有利于其它颗粒透过筛。
松散物料中粒度比筛尺寸小得多的颗粒在筛分开始后，很快透过筛落到筛下产物中，粒度与筛尺寸愈接近的颗粒（难筛粒），透过筛所需的时间愈长。
一般，筛尺寸与筛下产品最大粒度具有如下关系
=
d?
K
D
最大（1）
式中d最大——筛下产品最大粒度，mm；
D——筛尺寸，mm；
K——形状系数。
K值表
（二）实验步骤
1）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；
2）将烘干试样称取400g；
3）将所需筛的套筛组合好，将试样倒入套筛；
4）把套筛置于振筛机上，固定好；开动机器，3min后停下机器，用手筛检查。检查时，依次由上至下取下筛子放在筛盖上用手筛净。筛下物倒入下一粒级中，各粒级都依次进行检查；
5）筛完后，逐级称重，并计录数据
6）关闭总电源，整理仪器及实验场所；
三、思考题：
一、影响筛分效果的因素有哪些？
答:1.入筛原料性质的影响:
(1)含水率：物料的含水率又称湿度或水分;
(2)含泥量：如果物料含有易结团的混合物( 如粘土等);
(3)粒度特性：影响筛分过程的粒度特性主要是指原料中含有对筛分过程有特定意义的各种粒级物料的含量。
(4)密度特性：当物料中所有颗粒都是同一密度时，一般对筛分没有影响。
2.筛子性能的影响：
(1) 筛面运动形式;
(2) 筛面结构参数；
(3) 操作条件的影响。
二、举出几种其它的微细物料粒度分析法，并说明其基本原理和优缺点。
答：（1）沉降法
1.1 沉降法的原理
该法基于颗粒在悬浮体系时，颗粒本身重力(或所受离心力)、所受浮力和黏滞阻力三者平衡，根据黏滞阻力服从斯托克斯(Stocks定律来实施测定，此时颗粒在悬浮体系中以恒定速度沉降，且沉降速度
与粒度大小的平成正比。Stokes 定律:
为了加快细颗粒的沉降速度，缩短测量时间，现代沉降仪大都采用离心沉降式。在离心沉降状态下，颗粒的沉降事度与粒度的关系
如下：
这就是Stokes 定律在离心状态下的表达式。由于离心转速都在数百转以上，离心加速度ω2r 远远大于重力加速度g，Vc>>V，所以在粒径相同的条件下，离心沉降的测试时间将大大缩短。
沉降法在油漆和瓷行业是一个传统的测量法，测量围一般为44 μm 以上。
1.2 优点
操作简便，仪器可连续运行，价格低，准确性和重复性较好，测试围较大。
1.3 缺点
测量速度慢，平均测量时间要半个多小时，很难重复分析；必须精确的控制以防止温度梯度和粘度变化；不能处理不同密度的混合物。
2 筛分法(Screening Analysis)
2.1 筛分法粒度分析
该法是用筛子来检测物料粒度组成，是最简单的也是应用最早的粒度分析法。筛分法分干筛和湿筛两种形式，可以用单个筛子来控制
单一粒径颗粒的通过率，也可以用多个筛子叠加起来同时测量多个粒径颗粒的通过率，并计算出百分数。筛分法有手工筛、振动筛、负压筛、全自动筛等多种式。颗粒能否通过筛子与颗粒的取向和筛分时间等素因素有关。筛分分析的粒度围为0.~300 mm。筛分法可直接测出颗粒粒级的真实尺寸，因此常作为其他物料粒度分析法的校正标准。筛分分析采用的套筛一般有两种：一种为非标准筛，用于筛分粗粒物料(6~300 mm)。另一种为标准套筛，用于筛分细度物料(0.~6 mm)，标准套筛是由一套筛大小有一定比例的、筛宽度和筛丝直径都是按标准制造的筛子组。上层筛子的筛大，下层筛子的筛小，另外还有一个上盖(防止试样损失)和筛底(用来接取最底层筛子的筛下颗粒)。
2.2 优点
简单便、直观、设备成本低，比较适合用于采矿业中较大颗粒。
2.3 缺点
小于400 目的粉末测量比较困难；难以测量粘性和成团的材料；测量时间和操作法必须格标准化；不能产生真实的重量分布；小尺寸筛网易被物料堵塞，且难以清洗;筛网强度低，易破损。
3 显微镜法(Microscopy)
3.1 显微镜法
显微镜系统是由显微镜、摄像头、图形采集卡、计算机等部分组