粒度分布的概念

粒度分布是指用儀器和方法來檢測反映出樣品中不同粒徑顆粒占顆?？偭康陌俜?jǐn)?shù)。有區(qū)間分布和累積分布兩種形式。區(qū)間分布表示粒徑區(qū)間中顆粒的百分含量。累積粒度分布指單位體積空氣中大于或小于某規(guī)定粒徑的顆粒粒子數(shù)目或體積、質(zhì)量等于顆粒的總粒子數(shù)或總體積、總質(zhì)量的百分比對其不同粒徑的關(guān)系，可用此作出其粒度分布曲線圖。由于顆粒物中粒徑小的粒子數(shù)目多于粒徑大的粒子數(shù)目，所以多用小于規(guī)定粒徑的表示法。

通常多用體積（或質(zhì)量）累積分布。體積（或質(zhì)量）的累積分布可用正態(tài)概率紙作圖。另外還有窄粒度分布的說法，窄粒度分布通俗的講就是單一粒徑的顆粒分布比較集中，在粒度分析報(bào)告單上看就是區(qū)間頻率分布曲線為很窄的單峰，就是說顆粒大小均勻，沒有太大或太小的。

鑠思百檢測激光粒度分析儀

粒度與粒級

在選礦中，由于單個(gè)礦粒是不規(guī)則的，而一群礦粒中的各個(gè)粒子大小也不同，習(xí)慣上用平均直徑表示它的粒度大小。由于實(shí)際顆粒形狀復(fù)雜，用來表示粒度的方法很多，最常見的為各種當(dāng)量直徑φ，如和顆粒體積相同的球的直徑稱為等體積球當(dāng)量徑，和顆粒投影面積或周長相等的圓的直徑分別稱為投影圓當(dāng)量徑或等周長圓當(dāng)量徑，平行于一定方向測得的一維尺寸稱為定向徑，包括費(fèi)雷特(Feret)徑、馬丁(Martin)徑和定向最大徑等。

粒級是物料顆粒的粒度范圍，以粒度范圍的上下限表示，粒級劃分是表示粒度分布的前提。例如，50～25mm粒級，表示其粒級上限為50mm，下限為25mm。粒級上限為給定粒級中最大的粒度。粒級下限為給定粒級中最小粒度。中國煤炭篩分試驗(yàn)和商品煤的粒級劃分見 《煤炭篩分試驗(yàn)方法》GB477和 《煤炭粒度分級》GB189等。

分布中的較高的那個(gè)分布1%，因?yàn)檫@是把分布精確地分成二等份的點(diǎn)。Z頻值將位于Z高曲線頂部對應(yīng)的粒徑。由此可見，平均值、中值和Z頻值有時(shí)是相同的，有時(shí)是不同的，這取決于樣品的粒度分布的形態(tài)。

D[4,3]是體積或質(zhì)量動(dòng)量平均值。

D[V,0.5]是體積(v)中值直徑，有時(shí)表示為D50或D0.5 · D[3,2]是表面積動(dòng)量平均值。

粒度分布數(shù)據(jù)的表示方法

分別地測量每一個(gè)顆粒通常是辦不到的，因此進(jìn)行粒度分析時(shí)將顆粒劃分成若干個(gè)適當(dāng)窄的粒度范圍。數(shù)據(jù)一般以表格形式列出，但圖形表示(如數(shù)量與粒度關(guān)系圖)更清楚。

1、數(shù)學(xué)方程式法

數(shù)學(xué)方程式亦可用來描述粒度分布。雖曾有人嘗試將這類數(shù)學(xué)式與實(shí)際斷裂力學(xué)相聯(lián)系，但多數(shù)還是一些僅便于表述數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。當(dāng)數(shù)據(jù)必須處理時(shí)，數(shù)學(xué)式可能有用；但這往往要求使用計(jì)算機(jī)，而在這類條件下，實(shí)際數(shù)據(jù)的矩陣表示同樣方便，而且更可靠。

2、粒度分布曲線圖

粒度數(shù)據(jù)的圖示法通常是以橫坐標(biāo)(x軸)列出顆粒粒度，以縱坐標(biāo)(y軸)列出測得的基準(zhǔn)量。表示數(shù)量有兩種方法：一種是列出每一粒級中的量(量，分?jǐn)?shù)，或百分?jǐn)?shù))，另一種方法是列出高于或低于某一粒度的累計(jì)量(分?jǐn)?shù)或百分?jǐn)?shù))。各種顆粒的直徑d是把顆?？醋髑蝮w時(shí)的等效直徑。分布曲線的縱坐標(biāo)顆粒直徑d有從小到大和從大到小兩種表示方法。

利用粒度分析儀測定粒度分布

1.接通粒度分析儀(以下簡稱儀器)電源，預(yù)熱15 min。

2.按照儀器使用程序，輸入粉塵真密度、液面高度、測定溫度下乙酸了酯的密度和粘度值。

3.儀器打印出輸入的數(shù)值后，將乙酸丁酯倒入干凈的儀器測量池中，倒入量約為液面高度的2/3。將裝有乙酸丁酯的測量池放人儀器測定位置，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使儀器顯示光密度值為0.0。

4.將含塵濾膜放人干凈瓷坩堝或燒杯內(nèi)，滴人5~10mL乙酸丁酯并用玻璃棒充分?jǐn)嚢?。攪拌時(shí)用吸移管將含塵液體滴入裝有乙酸丁酯的測量池中，使液面高度達(dá)到輸入液面高度刻度線。

5.對一般非采取在濾膜上的煤礦粉塵，用無水乙醇代替乙酸丁酯。方法是取3～5g粉塵在白紙上充分混合均勻，用牛角匙取約10mg粉塵放人干凈坩堝或燒杯內(nèi)，按照第4條所述方法進(jìn)行操作。

6.蓋上測量池蓋，手持測量池用拇指按緊蓋子充分搖晃，使測量池中粉塵均勻分散，同時(shí)用脫脂棉紗布擦干測量池表面液體。迅速將測量池放人儀器測定位置，使儀器顯示的光密度值在90~100范圍內(nèi)，迅速按測量鍵開始測定粉塵粉度分布。若儀器最初顯示的光密度值不在90~100范圍之間，則表示懸浮液濃度太高或太低，需要重新調(diào)節(jié)液體中粉塵濃度。

7.按測量鍵后，儀器開始以0.5s時(shí)間間隔顯示測量時(shí)間及對應(yīng)時(shí)間的光密度值。按下式計(jì)算要測定的粉塵顆粒粒徑所需時(shí)間t。當(dāng)儀器顯示的時(shí)間大于t后，按中途停止鍵，儀器便自動(dòng)打印所需的粉塵顆粒粒徑不小于粉塵顆粒粒徑的各級粒徑的粉塵粒度分布。

粒度分布曲線的應(yīng)用

粒度分布曲線能夠靈敏的反映水動(dòng)力條件，是識別沉積環(huán)境的重要圖解。對勝坨地區(qū)沙三段三角洲沉積微相研究發(fā)現(xiàn)，粒度分布曲線組合樣式能夠準(zhǔn)確地識別沉積微相。

用粒度分布曲線圖解釋環(huán)境是最有效的一種圖解形式。綜合各種沉積環(huán)境的概率曲線可見，由于不同沉積環(huán)境水動(dòng)力條件的變化，沉積物的搬運(yùn)方式不同，導(dǎo)致各種沉積環(huán)境的粒度分布曲線也不同，但這些變化有一定規(guī)律。粒度分布曲線對水動(dòng)力條件的變化較靈敏，利用單條曲線判斷沉積相會存在多解性，但利用粒度分布曲線的組合樣式能很好的識別沉積微相。勝坨地區(qū)南部沙三段不同的沉積微相具有不同的粒度分布曲線組合樣式，正是利用這種差異性，可以很準(zhǔn)確地識別沉積微相類型。

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