CN106706485B - 一种快速粒度测量壶及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速粒度测量壶及测量方法，包括漏斗、壶体、提手、溢流管、排浆管、通气口，壶体顶部设有漏斗，壶体下部为圆柱形，上部逐渐收缩为锥形，并与漏斗形成一体式结构，壶体与漏斗的连接处连接有溢流管，壶体侧部设有提手，壶体上连通有排浆管，壶体底部设有通气口。本发明的优点是：快速粒度测定壶结构简单，操作方便，无需筛网，测量误差小，测量效率高，使粒度测量壶在科研及生产中的重要作用得以方便发挥。同时，可实现矿浆浓度的快速测量。

Description

一种快速粒度测量壶及测量方法

技术领域

本发明属于选矿领域，尤其涉及对科研及生产中磨矿或磨矿分级作业之后的产品细度进行快速测定的一种快速粒度测量壶及测量方法。

背景技术

为保证式磨矿细度是影响选别指标的重要因素。选矿领域科研及生产中磨矿或磨矿分级作业之后的产品粒度一般0.1mm以下，通常采用小于0.075mm的百分含量，即-0.075mm％表示。科研及实际生产中，一般测量方法为：首先用指定筛孔大小(如0.075mm)的筛子进行湿式筛分，再将筛上产品及筛下产品分别过滤、烘干、称重，计算小于筛孔尺寸物料的重量百分比，即为待测物料的粒度，公式：筛上产品重量/(筛上产品重量+筛下产品重量)×100％。

也可以先将待测物料过滤、烘干、称重，取出部分代表性样品或全部样品用指定筛孔大小(如0.075mm)的筛子进行湿式筛分，再将筛上产品过滤、烘干、称重，计算小于筛孔尺寸物料的百分比，即待测物料的粒度。公式：(总重-筛上产品重)/总重×100％。

目前常用的筛分法，所需设备或装置多(需要筛子、过滤机、干燥箱、供筛分操作的容器、装筛上物料及筛下物料的容器、称重的天平、从筛子上或容器中清理物料的刷子、筛分时冲洗物料的洗瓶等)，用水量大，操作不方便，测量时间长、测量误差大等缺点，影响了其在科研及生产中的应用。

现有技术中，专利申请号：201410275457.3，公开了一种非加热矿浆浓细度快速测定方法；专利申请号201010287095.1，公开了一种多功能矿浆壶及其使用方法；上述两篇专利均为利用筛分的方式实现粒度的测定，操作较为复杂。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种快速粒度测量壶及测量方法，结构简单，操作方便，可快速、高效、准确地对物料粒度进行测定。利用物料密度和形状、物料在介质中的浓度及悬浮体的粘度一定时，其沉降速度仅与物料中颗粒粒度相关，粒度越大，沉降速度越大。因此，当沉降时间一定时，在同一装置相同沉降高度时沉降量越大，细度即-0.075mm或-0.037mm％值越小，且二者之间的变化遵循一定的规律。由此，可控制沉降时间，测出沉降高度以下的物料产率，而计算出粒度。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种快速粒度测量壶，包括漏斗、壶体、提手、溢流管、排浆管、通气口，壶体顶部设有漏斗，壶体下部为圆柱形，上部逐渐收缩为锥形，并与漏斗形成一体式结构，壶体与漏斗的连接处连接有溢流管，壶体侧部设有提手，壶体上连通有排浆管，壶体底部设有通气口。

所述的粒度测量壶容积为1200mL，壶体径为80mm。

当粒度测量壶倒转后，通过排浆管排出的矿浆体积占粒度测量壶容积的2/3。

所述的粒度测量壶由透明硬脂塑料制成。

一种快速粒度测量方法，包括以下步骤：

1)冲洗粒度测量壶，保证壶内及溢流管、排浆管和通气口无残留物料，然后用橡胶塞塞紧排浆管管口和通气口；

2)通过壶体上部漏斗接取待测矿浆至壶满并有少量矿浆从溢流管流出，然后用橡胶塞塞紧漏斗下口和溢流管管口；若壶体外表面有矿浆，则用清水冲掉；

3)装满矿浆的粒度测量壶称重，由于壶内矿浆体积已知，矿浆重量和矿浆浓度即可计算出来，也可通过粒度测量壶与矿浆总重量M₁和矿浆质量浓度C关系对照表，表1，可快速得知矿浆浓度；

4)将粒度测量壶内矿浆摇匀后，上下翻转粒度测量壶并开始计时，根据待测物料粒度的沉降速度和沉降高度，可知沉降时间；当到达沉降时间后，打开通气口和排浆管管口的胶塞，矿浆从排浆管流出，当矿浆不再流出时再用胶塞塞住排浆管管口，再次对粒度测量壶称重；通过粒度测量壶和剩余矿浆总重量M₂与矿浆粒度β关系对照表，表2，即可知道矿浆粒度。

所述的矿浆重量和矿浆浓度的计算方法，包括以下步骤：

a)通过漏斗接取矿浆至粒度测量壶满并有少量矿浆从溢流管流出，称重得到M₁，则：

矿浆中物料重量M₀：

M₀＝M₁－M (1)

式(1)中：M为粒度测量壶的净重；M₁为粒度测量壶与矿浆总重量；

矿浆质量浓度C：

式(2)中：V是矿浆体积；δ是物料的比重，为已知或可测定；水的比重为1；

由式(1)导出式(2)

矿浆容积溶度λ：

b)将粒度测量壶内矿浆摇匀后，上下翻转粒度测量壶并计时

对于指定的窄级别物料，不同容积溶度，沉降速度不同，实测不同容积溶度的沉降速度ν，则：

沉降时间t＝沉降高度/ν；

c)计时t秒后，打开排浆管胶塞，放出矿浆，称粒度测量壶内剩余矿浆和壶的重量M2此时矿浆体积为1/3V，则：

壶内物料重量M₀₁

则

溢出的物料重量M₀₂：

粒度，即小于指定界限粒度的百分含量β：

步骤3)所述的粒度测量壶与矿浆总重量M₁和矿浆质量浓度C关系对照表：

表1

M1
												C	20	22	24	26	28	30	32	34	36	38	40

矿浆质量浓度C在适宜浓度上下等间隔取点，表1中适宜浓度为30％，以2％为间隔取点，再由式(2)计算出相应的M₁，制得表1；

步骤4)所述的粒度测量壶和剩余矿浆总重量M₂与矿浆粒度β关系对照表：

表2

小于指定界限粒度的百分含量β在细度上下等间隔取点，表2中适宜细度-0.075mm80％，以细度-0.075mm2％为间隔取点，由式(6)计算出相应的M₂，制得表2；

实际测量时，只需称出M₂，可查表得出对应的粒度或粒度窄区间，以实现对矿浆粒度的快速测量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

快速粒度测定壶结构简单，操作方便，无需筛网，测量误差小，测量效率高，使粒度测量壶在科研及生产中的重要作用得以方便发挥。同时，可实现矿浆浓度的快速测量。

因干涉沉降的沉降运动复杂，受多种因素影响，因而通过测定沉降速度及计算而获得的粒度值存在误差，但溢出的物料重量M₀₂与细度β呈正相关性，称得的溢流后剩余矿浆和壶的重量和M₂与细度β之间的关系有确定规律，为长期使用的准确性，针对具体工艺或物料，事先测量制表，再通过称重得到M₁和M₂，即可查表知物料粒度β，有一劳永逸之效。一次测量与天天测量及一天多次测量(一般选矿厂生产实际为每2小时测一次)相比，效率提高的幅度是显而易见的。

附图说明

图1是粒度测量壶的主视图。

图2是粒度测量壶的侧视图。

图3是图1的A向视图。

图4是图1的B向视图。

图中：1-漏斗 2-壶体 3-提手 4-溢流管 5-排浆管 6-通气口。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1-图4，粒度测量壶由疏水性强、强度高的透明硬脂塑料制成，以保证粒度测量壶不易变形，避免或减小物料在壶体上的粘附，且便于观察沉降状态。一种快速粒度测量壶，包括漏斗、壶体、提手、溢流管、排浆管、通气口，壶体顶部设有漏斗，壶体下部为圆柱形，上部逐渐收缩为锥形，并与漏斗形成一体式结构，壶体直径80mm，高256mm，容积1200mL，是测量主体部分。漏斗上口直径80mm，下口直径20mm，在壶体的上端，用于加入矿浆，壶体上下翻转后，漏斗则为底座，使壶平稳。壶体和漏斗连接处设有溢流管，使壶装满矿浆后的多余矿浆从溢流管排除，以保证壶内矿浆的体积和高度为定值。壶体侧设有提手，方便操作。距壶内底160mm的壶体设有排浆管，用于粒度测量壶翻转后排出矿浆，且排出矿浆体积为800mL，占粒度测量壶总容积的2/3。壶体底部设有通气口，使粒度测量壶翻转后，壶内矿浆沉降运动在常压下进行，并在排矿时保证矿浆顺畅排出。

粒度测量壶配合天平和计时器(如秒表)使用，完成粒度测量。快速粒度测量方法，包括以下步骤：

1)冲洗粒度测量壶，保证壶内及溢流管、排浆管和通气口无残留物料，然后用橡胶塞塞紧排浆管管口和通气口；

2)通过壶体上部漏斗接取待测矿浆至壶满并有少量矿浆从溢流管流出，然后用橡胶塞塞紧漏斗下口和溢流管管口；若壶体外表面有矿浆，则用清水冲掉；

3)装满矿浆的粒度测量壶称重，由于壶内矿浆体积已知(1200mL)，矿浆重量和矿浆浓度即可计算出来，也可通过粒度测量壶与矿浆总重量M₁和矿浆质量浓度C关系对照表，表1，可快速得知矿浆浓度；

4)将粒度测量壶内矿浆摇匀后，上下翻转粒度测量壶并开始计时，根据待测物料粒度的沉降速度和沉降高度(1600mL)，可知沉降时间(测量前应预先计算好)；当到达沉降时间后，打开通气口和排浆管管口的胶塞，矿浆从排浆管流出，当矿浆不再流出时再用胶塞塞住排浆管管口，再次对粒度测量壶称重；通过粒度测量壶和剩余矿浆总重量M₂与矿浆粒度β关系对照表，表2，即可知道矿浆粒度。

矿浆重量和矿浆浓度的计算方法，包括以下步骤：

a)通过漏斗接取矿浆至粒度测量壶满并有少量矿浆从溢流管流出，称重得到M₁，则：

矿浆中物料重量M₀：

M₀＝M₁－M(1)

式(1)中：M为粒度测量壶的净重；M₁为粒度测量壶与矿浆总重量；

矿浆质量浓度C：

式(2)中：V是矿浆体积；δ是物料的比重，为已知或可测定；水的比重为1；

由式(1)导出式(2)

矿浆容积溶度λ：

b)将粒度测量壶内矿浆摇匀后，上下翻转粒度测量壶并计时

对于指定的窄级别物料(想以某个粒度为界限进行分级时，这个粒度就是界限粒度，而通常情况下小于该界限粒度则为窄级别物料，通常情况下以200目为界限，即细度-0.075mm)，不同容积溶度，沉降速度不同，实测不同容积溶度的沉降速度ν，则：

沉降时间t＝沉降高度/ν；

c)计时t秒后，打开排浆管胶塞，放出矿浆，称粒度测量壶内剩余矿浆和壶的重量M2此时矿浆体积为1/3V，则：

壶内物料重量M₀₁

则

溢出的物料重量M₀₂：

粒度，即小于指定界限粒度的百分含量β：

步骤3)所述的粒度测量壶与矿浆总重量M₁和矿浆质量浓度C关系对照表：

表1

M1
												C	20	22	24	26	28	30	32	34	36	38	40

矿浆质量浓度C在适宜浓度上下等间隔取点，表1中适宜浓度为30％，以2％为间隔取点，可取浓度(％)20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40，再由式(2)计算出相应的M₁，制得表1；因矿浆体系复杂，现场环境制约，操作不规范等，可能产生一定误差，可根据现场实际和操作者的习惯，用实测值对表1进行修订。

实际测量时，只需称出M₁，可查表得出对应的浓度或浓度窄区间。以实现对矿浆浓度的快速测量。

步骤4)所述的粒度测量壶和剩余矿浆总重量M₂与矿浆粒度β关系对照表：

表2

小于指定界限粒度的百分含量β在适宜细度上下等间隔各取几个点(结合实际情况确定)。如适宜细度-0.075mm 80％，可取细度(-0.075mm％)70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90，由式(6)计算出相应的M₂，因沉降运动受机械力及一些复杂条件影响，且现场矿浆体系复杂，加之操作等因此，需根据实测对表2修订后使用。

实际测量时，只需称出M₂，可查表得出对应的粒度或粒度窄区间，以实现对矿浆粒度的快速测量。

在实际应用时：

1)粒度测定壶应用过程中，每次测定，操作应稳定且保持一致，如沉降t时间后，打开排浆口放出矿浆的时间。

2)因干涉沉降的沉降运动复杂，受多种因素影响，因而通过测定沉降速度及计算而获得的粒度值存在误差，但溢出的物料重量M₀₂与细度β呈正相关性，称得的溢流后剩余矿浆和壶的重量和M₂与细度β之间的关系有确定规律，为长期使用的准确性，针对具体工艺或物料，事先测量制表，再通过称重得到M₁和M₂，即可查表知物料粒度β，有一劳永逸之效。一次测量与天天测量及一天多次测量(一般选矿厂生产实际为每2小时测一次)相比，效率提高的幅度是显而易见的。

Claims (4)

1.一种快速粒度测量壶实现的粒度测量方法，其粒度测量壶包括漏斗、壶体、提手、溢流管、排浆管、通气口，壶体顶部设有漏斗，壶体下部为圆柱形，上部逐渐收缩为锥形，并与漏斗形成一体式结构，壶体与漏斗的连接处连接有溢流管，壶体侧部设有提手，壶体上连通有排浆管，壶体底部设有通气口；其特征在于，该粒度测量方法包括以下步骤：

1)冲洗粒度测量壶，保证壶内及溢流管、排浆管和通气口无残留物料，然后用橡胶塞塞紧排浆管管口和通气口；

2)通过壶体上部漏斗接取待测矿浆至壶满并有少量矿浆从溢流管流出，然后用橡胶塞塞紧漏斗下口和溢流管管口；若壶体外表面有矿浆，则用清水冲掉；

3)装满矿浆的粒度测量壶称重，由于壶内矿浆体积已知，矿浆重量和矿浆浓度即可计算出来，也可通过粒度测量壶与矿浆总重量M₁和矿浆质量浓度C关系对照表，表1，可快速得知矿浆浓度；

表1

M₁ C 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

矿浆质量浓度C在适宜浓度上下等间隔取点，表1中适宜浓度为30％，以2％为间隔取点，再由式(3)计算出相应的M₁，制得表1；

4)将粒度测量壶内矿浆摇匀后，上下翻转粒度测量壶并开始计时，根据待测物料粒度的沉降速度和沉降高度，可知沉降时间；当到达沉降时间后，打开通气口和排浆管管口的胶塞，矿浆从排浆管流出，当矿浆不再流出时再用胶塞塞住排浆管管口，再次对粒度测量壶称重；通过粒度测量壶和剩余矿浆总重量M₂与矿浆粒度β关系对照表，表2，即可知道矿浆粒度；

表2

/>

小于指定界限粒度的百分含量β在细度上下等间隔取点，表2中适宜细度-0.075mm80％，以细度-0.075mm2％为间隔取点，由式(7)计算出相应的M₂，制得表2；

实际测量时，只需称出M₂，可查表得出对应的粒度或粒度窄区间，以实现对矿浆粒度的快速测量；

所述的矿浆重量和矿浆浓度的计算方法，包括以下步骤：

a)通过漏斗接取矿浆至粒度测量壶满并有少量矿浆从溢流管流出，称重得到M₁，则：

矿浆中物料重量M₀：

M₀＝M₁－M(1)

式(1)中：M为粒度测量壶的净重；M₁为粒度测量壶与矿浆总重量；

矿浆质量浓度C：

式(2)中：V是矿浆体积；δ是物料的比重，为已知或可测定；水的比重为1；

由式(1)导出式(2)

矿浆容积溶度λ：

b)将粒度测量壶内矿浆摇匀后，上下翻转粒度测量壶并计时

对于指定的窄级别物料，不同容积溶度，沉降速度不同，实测不同容积溶度的沉降速度ν，则：

沉降时间t＝沉降高度/ν；

c)计时t秒后，打开排浆管胶塞，放出矿浆，称粒度测量壶内剩余矿浆和壶的重量M2此时矿浆体积为1/3V，则：

壶内物料重量M₀₁

则

溢出的物料重量M₀₂：

粒度，即小于指定界限粒度的百分含量β：

2.根据权利要求1所述的一种快速粒度测量壶实现的粒度测量方法，其特征在于，所述的粒度测量壶容积为1200mL，壶体径为80mm。

3.根据权利要求1所述的一种快速粒度测量壶实现的粒度测量方法，其特征在于，当粒度测量壶倒转后，通过排浆管排出的矿浆体积占粒度测量壶容积的2/3。

4.根据权利要求1所述的一种快速粒度测量壶实现的粒度测量方法，其特征在于，所述的粒度测量壶由透明硬脂塑料制成。

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