3.2. Гранулометрический состав

Гранулометрический состав - состав материала, выраженный через содержание в нем частиц различных классов крупности в процентном отношении к целому. Крупность частиц принято харак­теризовать средним диаметром (d_ср) зависящим от длины (l), ширины (b) и высоты (L) частицы.

; (3.1.)

Для определения гранулометрического состава полезного ис­копаемого проводят ситовый седиментационный и микроскопический анализ с разделением на классы круп­ности, ограниченные размерами максимального и минимального зе­рен в них.

Классом крупности называют совокупность кусков с размерами, определяемыми размерами отверстий сит, применяемых для выделения этих кусков.

Принятое обозначение класса крупности (- а + в) озна­чает, что все зерна в этом классе по размеру меньше, чем (а), но больше, чем (в).

Средняя крупность класса определяется среднеарифметическим диаметром

где d₁ и d₂ – соответственно минимальный и максимальный размеры частиц класса, мм.

Средняя крупность частиц сыпучей смеси определяется среднеарифметическим диаметром

, (3.2.)

где ₁, ₂, . . ., _n – выход классов, %; d₁, d₂, . . ., d_n - средняя крупность соответствующих классов, мм.

Ситовым анализом называют способ определения гранулометрического состава путем рассева пробы материала на ситах.

Масса пробы для ситового анализа принимается в зависимости от крупности наибольшего куска в пробе.

Размер наибольшего куска, мм	0,1	0,3	0,5	1	3	5	10
Минимальная масса пробы, кг	0,025	0,05	0,1	0,2	0,3	2,25	18

Пробы рассеивают сухим или мокрым способом в зависимости от крупности материала и необходимой точности ситового анализа.

Материал крупнее 25 мм рассеивается на качающихся горизонтальных грохотах и ручных ситах, а мельче 25 мм – на лабораторных ситах.

Для рассева применяют набор проволочных сит с квадратными отверстиями, соответствующими стандартной шкале.

Для проведения ситового анализа используют стандартный набор сит с модулем для руд, для углей или по шкале Тейлора.

Выход классов определяют, деля их массу на массу пробы. Например, для угля класса крупности 50-100 мм выход составляет (60,21 : 640,5) 100 = 9,4 %. Суммарный выход надрешетного продукта определяют последовательным суммированием выходов классов сверху.

Результаты ситового анализа записывают в таблицу, подобную табл. 3.1. Вычисляют суммарные выхода, представляющие собой сумму выходов всех классов крупнее (суммарный выход по плюсу) и мельче (суммарный выход по минусу) отверстий данного сита.

Таблица 3.1. Результаты ситового анализа (пример)
Классы, мм	Выход
	кг	%	суммарный по плюсу, %	суммарный по минусу, %
-16+12 -12+8 -8+4 -4+2 -2+0	4,5 6,0 9,0 4,5 6,0	15 20 30 15 20	15 35 65 80 100	100 85 65 35 20
Итого	30,0	100	—	—

Определение гранулометрического состава часто сопровожда­ется анализом распределения отдельных элементов в различных классах крупности, зольности, а также соотношения между свобод­ными зернами и сростками в них при различной степени измельче­ния полезных ископаемых.

По результатам ситового анализа строят характеристики крупности исследуемого материала.

Характеристикой крупности называется графическое изображение гранулометрического состава сыпучего материала.

Характеристики крупности строит в прямоугольной системе координат: частные - по выходам отдельных классов и суммарные (кумулятивные) - по суммарным выходам клас­сов.

При построении частной характеристики по оси абсцисс откладывают размер отверстий сит, применявшихся при ситовом анализе, а по оси ординат - выхода соответствующих классов в процентах

П

а

б

о выходам отдельных классов можно также построить гра­фик, называемый в статистике столбиковой диаграммой. Послед­няя составляется из прямоугольников, высота которых пропорциональна выходам классов, а основанием служит интервал круп­ности классов. Пример построения частной характеристики круп­ности по выходам отдельных классов и столбиковая диаграмма (по данным табл. 3.1.) показаны на рис. 3.2. а.