采用激光粒度仪干法测定铁尾矿细粉粒径分布的方法研究.pdf

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1、2014年第12期（总第141期）江西建材试验研究采用激光粒度仪干法测定铁尾矿细粉粒径分布的方法研究董汇标张晓奇李飞（工程结构和新材料北京市高等学校工程技术研究中心，北京建筑大学，北京100044）摘要：采用激光粒度分析仪，研究干法入料空隙、压料气压和进料速度等参数对铁尾矿细粉粒径测量结果的影响。结果表明：采用入料空隙2mm、压料气压2bar、进料速率20±2%的参数设置，可测得稳定的颗粒粒径分布结果，为铁尾矿细粉及混凝土掺合料的粒径测量提供参考。关键词：激光粒度分析；粒径分布；铁尾矿即可准确测量出颗粒的粒径分布。为避免因水化活性因1问题的提出素影响粒径的

2、测量，特做此实验找出干法检测铁尾矿随着生产工艺的改进，粉体材料可以被研磨到纳细粉中最合适参数设置。这对未来铁尾矿细粉及类似米级。粒径低于40微米部分细粉已不能通过筛分法测尾矿细粉的粒度分析有贡献。量。这些细粉由于晶格不稳定，水化后可能产生强度；2激光粒度分析干法测试原理及仪器又或者因为拥有微集料和惰性填充性能在用于胶凝材[1,2]料时可起到减水作用或提供晶核。越来越多的矿物2.1原理质细粉被应用到混凝土掺合料中，如铬渣、火山灰、粉激光具有单色性好、方向性好、相干性好、亮度高、-6煤灰。铁尾矿细粉亦存在潜在水化活性，并被大量研基本沿某一条直线传播、发散角限制

3、在10球面度量级的究。激光粒度分析仪对粉体的检测不会破坏样品并且立体角内等性质，所以常被选用为检测手段的重要构成。[3][4]结果准确、重复性好。传统激光粒度检测方式分为两这些应用有：通讯、储存、测距、切割、激光诱导等。由光种方式，一是湿法，以液体为介质，通过超声波分散悬的散射理论可知，激光在传播过程中遇到与波长尺度相当浮细粉，从而检测细粉粒径分布；另一种是干法，以空的隙孔或颗粒后将产生干涉现象从而产生衍射和散射,衍[5]气为介质，在带有一定气压的气流下使颗粒悬浮、碰撞射和散射现象。用激光做光源,光为波长一定的单色光从而达到颗粒间的分散。湿法常用的液体介质

4、有水、乙后,衍射和散射光的空间角度分布就只与被照射颗粒粒径醇、己烷、异辛烷等。因为介质不可重复利用性使得除有关。对光前颗粒群的衍射和散射光进行拾取、测量、计了水之外的液体造价均高，并且湿法操作相对繁琐。干算即可反推出颗粒群的粒径构成。法操作中仅需控制气压大小、进料速度、颗粒遮光度等颗粒是在一定尺寸范围内具有特定形状的几何220170-239试验研究.indd2202014-5-300:38:182014年第12期（总第141期）江西建材试验研究体。颗粒的形貌上存在着千差万别。如果微粒全部如叠，影响测量结果。通过设置下料空隙、压料气压、送图1所示，B所示为立

5、方体那么微粒的体积或面积全部料速率三项参数实现铁尾矿粉磨的最优分散。可由“a、b、c”三个量来表示，然而，大部分微粒实际2.2仪器情况如图1A所示形貌不规则，因此将不规则微粒的度整个硬件系统包括：①Mastersizer3000光学检测量用一个数值去描述的方法称为等效球原理。等效后主机，用来检测样品并收集原始测量数据，检测范围只用D（2r）即可表示粒子的体积与面积。0.2μm～2000μm；②气泵，用来提供悬浮，碰撞细粉的激光粒度法干法的测量过程可以简化为：对光—空气压力；③附件AeroS干法分散系统，用来进料和分测空白背景—送料—检测—计算机数据拟合—给

6、出测散颗粒；④PC和马尔文3000测量软件，用来下达测量量结果。其中检测过程是当光照射在微粒上产生衍射命令和显示数据、打印报告。光波，通过位于光路后方0-144度检测单元拾取衍射光3操作要领及数据分析信息。所以，对微粒分散的效果越好，微粒产生的衍射光越准确。如图2所示，其中A为分散的好的状态，而B在马尔文3000激光粒度分析仪干法分散系统中，中由于分散不好，很多颗粒重叠，他们的衍射光亦将重最终的入料速度可以通过：入料空隙、送料气压、入料图1等效球理论[6]图2分散效果图221170-239试验研究.indd2212014-5-300:38:192014年第

7、12期（总第141期）江西建材试验研究速度三种方式进行综合选择。如图3、图4所示，空隙选以调整，最终通过石灰石粉和粉煤灰再验证参数的合择范围为0～4mm，通过带刻度的螺旋升降手动选择；理性。送料气压和入料速度通过软件选择。本节通过控制表3.1样品预处理盘、气压、进样速度三者，选出针对类似铁尾矿细粉类选用了同一种铁尾矿砂通过不同研磨时长产生的的激光粒度分析。不同细度铁尾矿细粉，其编号和依据GBT8074-2008由于粉体自然堆积过程中会有休止角的存在，使得《水泥比表面积测定方法》测得比表面积见表1。由表1粉体在下落和运输过程中会产生内部阻力，马尔文干法可见，

8、三种铁尾矿细粉细度依次增加。为了减少选取样分散器通过对样品池内细粉