粒度分布

粒度分布概念

粒度分布是指用仪器和方法来检测反映出样品中不同粒径颗粒占颗粒总量的百分数。有区间分布和累积分布两种形式。区间分布表示粒径区间中颗粒的百分含量。累积粒度分布指单位体积空气中大于或小于某规定粒径的颗粒粒子数目或体积、质量等于颗粒的总粒子数或总体积、总质量的百分比对其不同粒径的关系，可用此作出其粒度分布曲线图。由于颗粒物中粒径小的粒子数目多于粒径大的粒子数目，所以多用小于规定粒径的表示法。

通常多用体积（或质量）累积分布。体积（或质量）的累积分布可用正态概率纸作图。另外还有窄粒度分布的说法，窄粒度分布通俗的讲就是单一粒径的颗粒分布比较集中，在粒度分析报告单上看就是区间频率分布曲线为很窄的单峰，就是说颗粒大小均匀，没有太大或太小的。

粒度与粒级

在选矿中，由于单个矿粒是不规则的，而一群矿粒中的各个粒子大小也不同，习惯上用平均直径表示它的粒度大小。由于实际颗粒形状复杂，用来表示粒度的方法很多，Z常见的为各种当量直径φ，如和颗粒体积相同的球的直径称为等体积球当量径，和颗粒投影面积或周长相等的圆的直径分别称为投影圆当量径或等周长圆当量径，平行于一定方向测得的一维尺寸称为定向径，包括费雷特(Feret)径、马丁(Martin)径和定向Z大径等。

粒级是物料颗粒的粒度范围，以粒度范围的上下限表示，粒级划分是表示粒度分布的前提。例如，50～25mm粒级，表示其粒级上限为50mm，下限为25mm。粒级上限为给定粒级中Z大的粒度。粒级下限为给定粒级中Z小粒度。ZG煤炭筛分试验和商品煤的粒级划分见 《煤炭筛分试验方法》GB477和 《煤炭粒度分级》GB189等。

分布中的较高的那个分布1%，因为这是把分布精确地分成二等份的点。Z频值将位于Z高曲线顶部对应的粒径。由此可见，平均值、中值和Z频值有时是相同的，有时是不同的，这取决于样品的粒度分布的形态。 

D[4,3]是体积或质量动量平均值。 

D[V,0.5]是体积(v)中值直径，有时表示为D50或D0.5 · D[3,2]是表面积动量平均值。

粒度分布数据的表示方法

分别地测量每一个颗粒通常是办不到的，因此进行粒度分析时将颗粒划分成若干个适当窄的粒度范围。数据一般以表格形式列出，但图形表示(如数量与粒度关系图)更清楚。

1、数学方程式法

数学方程式亦可用来描述粒度分布。虽曾有人尝试将这类数学式与实际断裂力学相联系，但多数还是一些仅便于表述数据的经验关系式。当数据必须处理时，数学式可能有用；但这往往要求使用计算机，而在这类条件下，实际数据的矩阵表示同样方便，而且更可靠。

2、粒度分布曲线图

粒度数据的图示法通常是以横坐标(x轴)列出颗粒粒度，以纵坐标(y轴)列出测得的基准量。表示数量有两种方法：一种是列出每一粒级中的量(量，分数，或百分数)，另一种方法是列出高于或低于某一粒度的累计量(分数或百分数)。各种颗粒的直径d是把颗粒看作球体时的等效直径。分布曲线的纵坐标颗粒直径d有从小到大和从大到小两种表示方法。

利用粒度分析仪测定粒度分布

1.接通粒度分析仪(以下简称仪器)电源，预热15 min。

2.按照仪器使用程序，输入粉尘真密度、液面高度、测定温度下乙酸了酯的密度和粘度值。

3.仪器打印出输入的数值后，将乙酸丁酯倒入干净的仪器测量池中，倒入量约为液面高度的2/3。将装有乙酸丁酯的测量池放人仪器测定位置，调节调零旋钮，使仪器显示光密度值为0.0。

4.将含尘滤膜放人干净瓷坩埚或烧杯内，滴人5~10mL乙酸丁酯并用玻璃棒充分搅拌。搅拌时用吸移管将含尘液体滴入装有乙酸丁酯的测量池中，使液面高度达到输入液面高度刻度线。

5.对一般非采取在滤膜上的煤矿粉尘，用无水乙醇代替乙酸丁酯。方法是取3～5g粉尘在白纸上充分混合均匀，用牛角匙取约10mg粉尘放人干净坩埚或烧杯内，按照第4条所述方法进行操作。

6.盖上测量池盖，手持测量池用拇指按紧盖子充分摇晃，使测量池中粉尘均匀分散，同时用脱脂棉纱布擦干测量池表面液体。迅速将测量池放人仪器测定位置，使仪器显示的光密度值在90~100范围内，迅速按测量键开始测定粉尘粉度分布。若仪器Z初显示的光密度值不在90~100范围之间，则表示悬浮液浓度太高或太低，需要重新调节液体中粉尘浓度。

7.按测量键后，仪器开始以0.5s时间间隔显示测量时间及对应时间的光密度值。按下式计算要测定的粉尘颗粒粒径所需时间t。当仪器显示的时间大于t后，按中途停止键，仪器便自动打印所需的粉尘颗粒粒径不小于粉尘颗粒粒径的各级粒径的粉尘粒度分布。

粒度分布曲线的应用

粒度分布曲线能够灵敏的反映水动力条件，是识别沉积环境的重要图解。对胜坨地区沙三段三角洲沉积微相研究发现，粒度分布曲线组合样式能够准确地识别沉积微相。

用粒度分布曲线图解释环境是Z有效的一种图解形式。综合各种沉积环境的概率曲线可见，由于不同沉积环境水动力条件的变化，沉积物的搬运方式不同，导致各种沉积环境的粒度分布曲线也不同，但这些变化有一定规律。粒度分布曲线对水动力条件的变化较灵敏，利用单条曲线判断沉积相会存在多解性，但利用粒度分布曲线的组合样式能很好的识别沉积微相。胜坨地区南部沙三段不同的沉积微相具有不同的粒度分布曲线组合样式，正是利用这种差异性，可以很准确地识别沉积微相类型。