重選浮沉試驗及數(shù)據(jù)處理計算課件

1、重力選礦浮沉試驗及數(shù)據(jù)處理方法第二章 物料密度組成分析及其可選性密度組成在重選過程中的意義第一節(jié) 物料密度組成的測定方法及數(shù)據(jù)整理和計算一、物料密度組成的集中測定方法1.粒度大于0.5mm煤的浮沉試驗煤的浮沉試驗分粒級進(jìn)行浮沉試驗煤樣重量與粒度級別的關(guān)系浮沉試驗密度級別常規(guī)情況下采用如下密度：1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 2.00必要時刻增加1.25 1.35 1.45 1.55 .190 2.10密度采用氯化鋅和水配制重懸浮液作為分離介質(zhì),配比如下：物料浮沉過程及靜止時間（7）試驗誤差檢驗2.小浮沉試驗(粒度小于0.5mm煤泥)特點:物料粒度細(xì),沉降速度慢,浮沉

2、在離心場中進(jìn)行。有機(jī)溶液不同密度的配置比例小浮沉試驗步驟將60克煤樣均勻分成4份，分別倒入4個離心管內(nèi)，然后都到入同一密度（最低密度）的重液中，液面為管高的85%，攪拌，放入離心機(jī)中對角線位置，在離心場中浮沉。規(guī)定浮沉?xí)r間后，取出離心管，將浮物到出。沉物將留在管中，再一次加入高一級密度重液，進(jìn)行浮沉，依此類推。將各密度級產(chǎn)物進(jìn)行過濾、烘干、稱重、化驗和計算。 原煤灰分加權(quán)平均計算法若原煤中有n個密度級的物料，其各密度級的含量分別為r1，r2，rn。相應(yīng)的各密度級物料灰分分別為A1，A2，An。則該原煤的加權(quán)平均灰分計算按下式計算：表3-5浮沉實驗報告表煤樣粒級：2513mm實驗前干燥煤樣重量：

3、24.965kg本級占全樣產(chǎn)率：18.322%煤樣灰分：22.42%數(shù)據(jù)計算說明第2、第5欄為原始數(shù)據(jù)（合計與總計除外）；(3)2513=(2)2513/（合計重量24.494)*100%(3)煤泥=(2)煤泥/(總計重量24.732)*100%(4)煤泥=(3)煤泥*(4)總計(4)合計=(4)總計-(4)煤泥(4)2513=(3)2513*(4)合計灰分計算說明(5)合計灰分=(4)I*(5)I/(4)I 浮物、沉物的含義浮物產(chǎn)率小于某一密度浮物的累計產(chǎn)率,由第3欄數(shù)據(jù)自上而下累計得到；浮物灰分浮物中各組分加權(quán)平均而得；沉物產(chǎn)率大于某一密度沉物的累計產(chǎn)率，由第3欄數(shù)據(jù)由下至上累計得到；沉物

4、灰分沉物中各組分加權(quán)平均而得。1.3-1.41.4-1.51.5-1.61.6-1.81.80矸石量的合計為100%為計算基礎(chǔ)的+/-0.1含量“扣矸”與“不扣矸+/-0.1含量”換算方法如下:1.9密度點鄰近物含量計算計算1.9密度浮物累計產(chǎn)率r1.9=r1.8+(r2.0-r1.8)/(2.0-1.8)*(1.9-1.8)r1.9=86.32+(88.45-86.32)/0.2*0.1=87.3851.8+/- 0.1=r1.9-r1.7=87.385-84.69=2.695第二節(jié) 可選性曲線浮沉試驗提供了在一些特定條件下考查物料經(jīng)重力分選時的難易程度，若要了解任意條件下的情況，可以有兩種

5、方法：（1）浮沉試驗密度間隔劃的無限小獲得無窮多的級別；（2）利用有限的浮沉實驗數(shù)據(jù)，用圖示法將其曲線化，這樣繪出的一組曲線稱為可選性曲線?？蛇x性曲線是原煤密度組成性質(zhì)的圖示?？蛇x性含義及可選性曲線種類按所要求的質(zhì)量指標(biāo)，從原料中分選出產(chǎn)品的難易程度?？蛇x性與下列因素有關(guān)：（1）產(chǎn)品質(zhì)量要求；（2）重力分選方法；（3）原料本身性質(zhì)。原煤可選性曲線種類：（1）亨利可選性曲線，簡稱H-R曲線；（2）邁耶爾可選性曲線，簡稱M曲線。一、原煤可選性曲線（H-R曲線）的繪制及應(yīng)用（一）H-R曲線的繪制原始資料：原煤浮沉試驗綜合表，表3-7，不包含煤泥。坐標(biāo)：在200*200mm的坐標(biāo)紙上繪出直角坐標(biāo)。H-

6、R可選性曲線的組成1、灰分特性曲線（l曲線、基元灰分曲線）；2、浮物曲線(b 曲線）；3、沉物曲線（ q曲線）；4、密度曲線（ d曲線）；5、鄰近密度物含量曲線（ d0.1曲線)。1、灰分特性曲線的繪制數(shù)據(jù)來源：表3-7第3、4欄數(shù)據(jù)，即灰分和累計產(chǎn)率。用第4欄數(shù)據(jù)灰出各產(chǎn)率值水平線；用第3欄數(shù)據(jù)在各相應(yīng)產(chǎn)率范圍內(nèi)按灰分值繪垂線；用平滑曲線連接各垂線中點即得到灰分特性曲線?；曳痔匦郧€上點的含義每一點都表示某一密度物料(間隔無限小密度級)的灰分,若以此密度分選,該灰分稱為邊界灰分（即浮物中的最小密度物灰分，沉物中的最高密度物灰分）。曲線上最上點按曲線趨勢畫出，表示物料中最低密度物灰分；曲線上最

7、下點按曲線趨勢畫出，表示物料中最高密度物灰分。2、浮物曲線的繪制數(shù)據(jù)來源：表3-7第5、4欄數(shù)據(jù)，即浮物累計灰分和浮物累計產(chǎn)率。將上述數(shù)據(jù)點形成一條光滑曲線。曲線上任一點表示在該灰分時對應(yīng)的浮物(精煤)產(chǎn)率；曲線與下橫軸的交點為原煤（100%產(chǎn)率）灰分；與上橫軸交點與l曲線起點重合-最低密度物灰分。3、沉物曲線的繪制數(shù)據(jù)來源：表3-7第7、6欄數(shù)據(jù)，即沉物累計灰分和沉物累計產(chǎn)率。將上述數(shù)據(jù)點形成一條光滑曲線。曲線上任一點表示在該沉物灰分時對應(yīng)的沉物(尾煤)產(chǎn)率；曲線與上橫軸的交點為原煤（100%產(chǎn)率）灰分；與下橫軸交點與l曲線終點重合-最高密度物灰分。4、密度曲線的繪制數(shù)據(jù)來源：表3-7第1、

8、4欄數(shù)據(jù)，以第1欄中各密度級的上限值即1.3,1.4,1.5,1.8,2.0為橫坐標(biāo),浮物累計產(chǎn)率為縱坐標(biāo)。連接各交點成光滑曲線。密度曲線上點的意義密度曲線上任一點在上橫坐標(biāo)（密度）上的讀數(shù)為理論分選密度。浮物產(chǎn)率坐標(biāo)（左縱坐標(biāo)）上的讀數(shù)則為小于該密度的浮物產(chǎn)率。在沉物坐標(biāo)(右縱坐標(biāo))上的讀數(shù)為大于該分選密度的沉物產(chǎn)率。5、鄰近密度物含量曲線的繪制數(shù)據(jù)源：表3-7第8、9欄數(shù)據(jù)，密度從1.4開始。密度1.8+/-0.1產(chǎn)率可由其曲線，通過適當(dāng)計算求得。二、可選性曲線的應(yīng)用1、可選性曲線的用途：（1）確定理論分選指標(biāo)；（2）定性地判定可選性難易和評價選煤效率。2、確定理論分選指標(biāo)舉例：（1）預(yù)測

9、兩種產(chǎn)品給定精煤灰分，求精煤產(chǎn)率、分選密度及其它理論指標(biāo)例1、若要求精煤灰分Ag=10%，求其它理論指標(biāo)。兩產(chǎn)品指標(biāo)求法圖示由b曲線得g=80%,基元灰分l=26%,分選密度d=1.54,鄰近密度物含量1.54+/-0.1=15.6%( 不去矸）。矸石產(chǎn)率g=100-80=20(%)矸石灰分A=(100*20.5-80*10)/(100-80)=62.5(%)(2)三種產(chǎn)品，指定精煤和矸石灰分，求其他各項理論指標(biāo)已知精煤灰分A（精）=10%，矸石灰分A（矸）=80%，求各項指標(biāo)。 對應(yīng)精煤Ag=10%的指標(biāo)上例已求出,矸石Ag=80%時, 由q 曲線求得矸石產(chǎn)率g=11.5%,則中間產(chǎn)品產(chǎn)率:

10、g=100-80-11.5=8.5(%)灰分A=(100*20.5-80*10-11.5*80)/8.5=38.82(%)(3)三種產(chǎn)品,指定精煤灰分和中煤灰分,求其他各項指標(biāo)例3、指定精煤灰分Ag=10%，中煤灰分Az=32%，求其他各項指標(biāo)。解：有關(guān)精煤指標(biāo)例1已求出；精煤選出后，余下的物料是中煤和矸石的混合物，物料的可選性曲線已發(fā)生變化，不能從原來的b曲線上找出中煤理論產(chǎn)率。要補(bǔ)做一條精煤分出后，中煤和矸石混合物的浮物曲線。中煤、矸石混合物浮物曲線繪制方法精煤按分選密度=1.54選出后，余下的混合物中1.6-1.7,1.7-1.8,1.8-2.0,+2.0密度物產(chǎn)率未變。關(guān)鍵是找出1.5

11、4-1.6密度物的產(chǎn)率和灰分。1.54-1.6密度級產(chǎn)率的求法:由表3-7知, r-1.6=82.15%, 而r-1.54=80%,故 r1.54-1.6=r-1.6-r-1.54=82.15-80=2.15(%)1.54-1.6密度級灰分的求法(作圖法):根據(jù)l曲線的作圖法,該密度級平均灰分對應(yīng)于l曲線在該級別的中點灰分。得1.54-1.60密度物灰分：A1.54-1.6=28% 表3-8中煤、矸石混合物浮沉資料中煤、矸石混合物浮物曲線（ b曲線）的繪制利用表3-8中第5、6欄的數(shù)據(jù)，繪制出b曲線。注意： b曲線起點位置（與剩余l(xiāng)曲線重合）。中煤、矸石指標(biāo)計算根據(jù)Az=32%，在b曲線上查得

12、浮物產(chǎn)率坐標(biāo)對應(yīng)值為85%，這個數(shù)值包含了精煤產(chǎn)率。故gz=85-80=5（%）；中煤與矸石的分選密度: d=1.70；基元灰分: l=40%則矸石產(chǎn)率:r矸=100-80-5=15（%）矸石灰分Ad求法:(1)作圖法直接由沉物曲線上查得;(2)加權(quán)平均計算求得:三、邁耶爾曲線的繪制與應(yīng)用邁耶爾曲線的繪制1坐標(biāo)系統(tǒng)縱坐標(biāo)：200mm，表示密度級產(chǎn)品的重量產(chǎn)率橫坐標(biāo)：各密度級產(chǎn)品灰分，一般每一厘米表示1%灰分。橫軸長度可視原煤灰分而定，無需100cm長，若原煤灰分很高，可在橫軸右端（35%）處作與縱軸平行的垂直線，并在其上按比例標(biāo)出灰分刻度。邁耶爾曲線坐標(biāo)系統(tǒng)示意右縱軸刻度確定計算方法根據(jù)相似三

13、角形原理計算例：設(shè)橫軸長35cm，求灰分42%的點在橫軸右端豎直線上的位置。如圖所示，DABCDDEC；所以AB：DE=BC：EC；即DE=AB*EC/BCDE=200*(42-35)/42=33.3mm即右縱軸由下向上量取33.2mm長度為灰分42%得刻度點.M曲線右縱軸刻度求法示意2.M曲線的繪制數(shù)據(jù)源：表中第5、4欄數(shù)據(jù)。第5欄數(shù)據(jù)依次在橫軸上標(biāo)出，并由A點向橫軸上各點作直線。第4欄數(shù)據(jù)在左縱軸上標(biāo)出，經(jīng)過這些點作水平線與斜線依次相交，這些交點即為M曲線上的點。連接這些點成一條光滑曲線得到M曲線。M曲線的另類繪制方法可以這樣理解M曲線，曲線上兩點間的弦是各相應(yīng)級別的矢量，矢量的縱坐標(biāo)是相

14、應(yīng)各密度級的產(chǎn)率，矢量的斜率是該密度級的灰分。按此概念，可以直接利用表中第3、2欄數(shù)據(jù)繪制M曲線。制圖步驟：自縱坐標(biāo)10.42%處作水平線,自A點引灰分為4.72%的直線,得交點a點,即為-1.3密度物的坐標(biāo)點。自A點引灰分為8.64%的直線AG,過縱坐標(biāo)42.58%處作水平線,自a點作AG得平行線與上述水平線交于b點,顯然,矢量ab的縱坐標(biāo)值為1.31.4密度物的產(chǎn)率,其斜率等于直線AG的斜率，為1.31.4密度物的平均灰分。其它各點依次得到。邁耶爾曲線的應(yīng)用1.出兩種產(chǎn)品,精煤與矸石。例：已知精煤灰分A精=11.5%,求精煤產(chǎn)率、矸石產(chǎn)率和灰分？解：自A點作直線AJ交橫軸11.5%點,AJ

15、與M曲線得交點B,B點的縱坐標(biāo)值即為精煤產(chǎn)率r精=65%。則矸石產(chǎn)率r矸=100-65=35(%)。矸石灰分求法：（1）作圖法；（2）計算法。(1) 作圖法連接Bf兩點，自A點作Bf的平行線與右縱軸交于H點，由H點向下量的長度49.5%(99mm)。采用反推的方法：A矸=35*100/(100-49.5)=69.3(%);(2)計算法：A矸=（100*31.75-65*11.5)/(100-65)=69.36(%)2.求邊界灰分(基元灰分)邊界灰分表示兩種產(chǎn)品分界線上密度級無限小的一部分煤的灰分值。當(dāng)密度級變得無限小時，矢量變?yōu)榍芯€。故通過分界點B作切線FE，自A點引直線平行于FE，并與橫軸交

16、于點y，該點的灰分值27.4%即為邊界灰分。3.求分選密度在上橫軸上適當(dāng)位置標(biāo)出密度刻度,縱坐標(biāo)與M曲線采用相同坐標(biāo)。和H-R曲線密度曲線相同的做法作出密度曲線。4.分選出三種產(chǎn)品的理論指標(biāo)確定方法例：已知精煤灰分A精=11.5%,中煤灰分A中=33.5%,求精煤產(chǎn)率、中煤產(chǎn)率、矸石產(chǎn)率和灰分。精煤指標(biāo)求法與兩產(chǎn)品相同；中煤產(chǎn)率求法：中煤產(chǎn)率求法：自A點向橫軸33.5%處引直線,由B點作該直線的平行線,交M曲線于N點,N點對應(yīng)產(chǎn)率值為73%.則中煤產(chǎn)率rz=73-65=8(%)矸石產(chǎn)率rg=100-65-8=27(%)矸石灰分求法作圖法：連接Nf兩點，自A點引直線與NF平行，交右縱軸H點（56.25%),則A矸=35*100/(100-56.25) =80(%)加權(quán)平均法：5.原煤的綜合設(shè)有A與B兩中煤,混合比為：A占30%，B占70%，求混煤的可選性曲線。（1）按等密度混合用虛線連接密度相同的各點，按比例標(biāo)出分區(qū)各點，將其連成光滑曲線。（2）按等基元灰分綜合（等l混合）連接兩M曲線切線斜率相同的切點，按