§1 － 2 筛分分析

昆明理工大学矿物加工工程系

碎矿与磨矿 Crushing and Grinding

§1 － 2 筛分分析

1. 非标准筛：原矿或矿样产品用手筛完成。手筛用来筛分粗粒物料，筛孔一般为 150， 100，

80， 50， 25， 10mm 等。 2. 标准筛：筛孔宽度和筛孔直径按标准制作，一

般由专门机器加工。

一 . 标准筛



3. 标准套筛：多个标准筛子按大到小排列组合在一起。 4. 筛比：两个相邻筛子尺寸之比。（ d1/d2， d2/d3， d3/d4)



1. 泰勒标准筛（普遍采用）筛网每英寸（ 25.4mm ）长度上所占有的筛孔数

目作为各个筛子号码的名称。目是指一英寸长度中的筛孔数目。基筛： 200 目的筛子，筛孔尺寸 0.074mm 。泰勒筛的两个序列：基本序列，其筛比附加序列，其筛比

414.12

189.124

二 . 标准筛种类



对于基筛来说，比 200 目粗一级的筛子的筛孔为：

比 200 目细一级的筛孔尺寸为：

附加筛序在要求得到更窄级别的产品时使用。

mm104.02074.0

mm037.02/074.0



2. 德国标准筛目：一厘米长的筛网上筛孔数，或一平方厘米面

积上的筛孔数。

特点：筛号与筛孔尺寸的乘积约为 6 ；规定筛丝直径等于筛孔尺寸的 2/3 ；各层筛子的筛网有效面积为 36% 。



3. 国际标准筛基本筛比是对于更精密的筛析，还插入附加筛比

259.11010

41.1)10( 640

99.1)10( 1240



1. 筛分分析

确定松散物料粒度组成的筛分工作，简称筛析。

粒度大于 6mm 物料的筛析采用钢板冲孔或铁丝网制成的手筛来进行。其方法是用一套筛孔大小不同的筛子进行筛分，将矿石分成若干粒级，然后分别称量各粒级重量。

+6mm-0.043mm 的物料，采用实验室标准套筛进行。若对精确度要求不高，可采用干法筛分。

三 . 筛分分析



干法筛分：将样品倒入套好的标准筛最上层筛面，盖好上盖，放到振动机上筛分 10~15 分钟，然后取下每层筛子，称量各粒级重量。

干湿联合：试样含水、含泥较多，粘结严重时采用的筛分方法。

筛分终点：一分钟内所得到筛下物料小于筛上物料量的 1% ，则认为到达筛分终点。



筛析的目的：求得物料中各粒级的重量百分数，从而确定物料的粒度组成。

各级别的产率：

某粒级的产率被筛物料的总总量某一粒级的重量

%100



累积产率分为筛上累积产率（正累积）和筛下累积产率（负

累积）。

筛上累积产率：大于某一筛孔的各级别产率之和，即大于某一筛孔的物料共占原物料的百分率。

筛下累积产率：小于某一筛孔的各级别产率之和，即小于某一筛孔的物料共占原物料的百分率。



2. 筛分分析结果

筛分分析的结果可用表格和曲线表示。（详见P10 的表 1 － 2 ， P11 的图 1 － 1 ）。



§1－ 3 、粒度分析曲线及粒度特性方程

粒度分析曲线：按筛析结果绘出的曲线，它反映的是被筛析物料中的任何粒级与产率之间的关系。累积粒度分析曲线：根据累积产率绘制的曲线。

绘制累积粒度分析曲线的方法有算术坐标法、半对数坐标法、全对数坐标法。

一 . 粒度分析曲线



1. 算术坐标法

它是在直角坐标系上绘制的粒度分析曲线。

特点：正累积曲线和负累积曲线相互对称，相交于物料产率为 50% 的点上

应用： 1 ）求任意粒级的重量 % ；

2 ）求物料中最大块的直径；

3 ）判别物料的粒度特性。如，粗粒级较多时，正累积曲线成凸形，负累积成凹形。



缺陷：当粒度范围很宽时，由于细粒级在横坐标上的间距特别短，点很密集，难以绘制曲线。若采用对数坐标则可以避免细粒级各点过分密集。

2. 半对数坐标法它是横坐标用对数表示，纵坐标用算术坐标表示，绘制累积粒度分析曲线的方法。

应注意：当故曲线不能画到粒度为 0 之处。

0lglg0 dd 时，



3. 全对数坐标法

它是横坐标和纵坐标都用对数表示，绘制累积粒度分析曲线

的方法。

曲线特点：负累积产率与粒度的关系近似于直线，可求出直线的斜率和截距。

目的：寻找可能存在的方程式的规律。



粒度特性方程：用数学方法整理得到的筛分分析结果而得到的数学式，这数学式即为粒度特性方程。

1. A.M. 高登 -C.E.安德列耶夫 -R.舒曼粒度特性方程经验公式 y—— 筛下产物的负累积产率； K—— 粒度模数； a—— 与物料性质有关的参数。

aa

x

x

K

xy

最大

100100

二 . 粒度特性方程



2. R. 罗逊 -E. 莱蒙勒尔粒度特性方程式

数学形式 : R—— 大于 x 粒级的累积产率 % ； x—— 矿粒直径或筛孔宽； b—— 与产物粒度有关的参数； n—— 与物料性质有关的参数。

该方程使用于破碎的煤、细碎的矿石和磨细的矿料，球磨机和分级机的产物的粒度特性都常常符合此方程，应用范围较广。

nbxeR 100



第一章作业

有 80kg 矿石，用手筛做粒度分析考查，得到的结果为：－ 25＋ 20mm， 10.0kg； 20～

16mm， 15kg； 16～ 12mm， 15kg； 12～

8mm， 18kg； 8 ～ 4mm， 10kg ；－4mm， 12kg 。试将以上筛分数据计算列成筛分分析结果表，并绘制累积粒度分析曲线。



第二章筛分原理和筛分过程

• 筛分原理

• 筛分效率（重点）

• 筛分动力学及其应用

•影响筛分效率的因素



§2－ 1 筛分原理

1. 筛分：颗粒大小不同的物料，通过单层或多层筛子而分成若干个不同级别的过程。

2. 难筛粒 (3/4)b≤d≤b（ d- 矿石粒度， b- 筛孔尺寸） 3. 易筛粒 d＜（ 3/4） b

4. 阻碍粒 d=（ 1 ～ 1.5） b

一 . 基本概念



( )

( )

mP

n过筛数总数

5. 筛分概率：矿粒通过筛孔的可能性，又称筛分频率。概率 P（ 0≤P≤1） :

对于正方形筛孔，球形颗粒：

L— 筛孔边长， d—球型颗粒直径（ P6,图 2 － 1－ 1 ）

22

2

( )(1 )

L d dp

L L



2 22

2 2

( )(1 )

( ) ( )

L d L dP

L a L a L

注：若考虑筛丝直径，则概率为：

a—— 筛丝直径。



§2－ 2 筛分效率

100%C

EQ

1. 处理能力 Q ，数量指标，单位为： t/m2.h 2. 筛分效率 E ，质量指标，单位为： % 筛分效率物理意义：

C—— 筛分产品重量； Q—— 物料总重； α—— 入筛原料中小于筛孔的级别的含量， % 注意： P18式 2-3， P7式 2-1-3 有错误

一 . 筛子的两个重要工艺指标



( )100%

( )E

α——给矿中小于某个粒级的含量， % ； b—— 筛下产物中小于某个粒级的含量， % ； θ—— 筛上产物中小于某个粒级的含量， % 。（ α、 β、 θ相当于选矿中原矿、精矿、尾矿的品位概念）

二 . 筛分效率计算



100( )( )100%

(100 )( )E

筛分质效率（ R.T Hancock ，汉 - 科克公式），又称筛分总效率。

α、 β、 θ 符号意义同前。



设原矿 α＝ 60％，筛下 β＝ 95％，筛上 θ＝ 20％，求筛分效率和筛分质效率。

α、 β、 θ数据分别带入筛分量效率公式和筛分质效率公式，可以得到： E 量＝ 84.4% ； E 质＝ 77.8% 。

三 . 筛分效率计算举例



§2－ 3 筛分动力学及其应用

筛分动力学主要研究筛分效率与筛分时间的关

系。（ P20 图 2 － 4 ； P23 图 2 － 3 － 1 ）

一 . 筛分动力学



1 2 1

2 1 2

(1 )

(1 )m

Q E E

Q E E

1)筛分效率不变，筛子生产率与筛分时间成反比。

2)筛分时间相同，处理量与筛分效率成反比。

3)延长筛面有利于提高筛分效率。

1 2

2 1

Q t

Q t

二 . 筛分动力学应用



§2-4 影响筛分效率的因素

1. 物料的粒度特性 ◆易筛粒多有利于筛分； ◆难筛粒和阻碍粒多时会降低筛分效率； ◆最大颗粒不应大于筛孔尺寸的 2.5-4.0倍； ◆粗粒太多的物料可以采用预先筛分或分段筛分，提高筛

分效率和筛网使用寿命。

一 . 物料性质



2. 物料含水量和含泥量外在水分 ---颗粒表面；

内在水分 ---颗粒缝隙之中。

◆泥 --- 很细的物料（－ 19 或－ 37μm） .

○水分和泥严重影响筛分效率，主要是结团和阻塞筛孔。

◇可以增大筛孔，由湿筛变为水筛来提高筛分效率。



筛分效率与湿度的关系图1—吸湿性弱的物料；2—吸湿性强的关系



3 、物料的颗粒形状◇圆形颗粒过筛容易，片状、条状、板状过筛困难，影响效率。

4 、物料密度◇小比重粗粒、大比重细粒物料，筛分容易进行，

反之则难筛分。



1. 筛面种类

棒条筛—粗碎，冲孔筛或板筛—中碎，钢丝编织筛—细碎。

◇丝网＞钢板＞棒条；

◇有效筛孔面积越大，筛分效率越高。

二 . 筛面种类及工作参数



几种筛面的比较：

筛面种类棒条筛钢板冲锋筛钢丝编织筛有效面积最少次少较大使用寿命最长次长最短价格最低次低最贵



2. 筛孔形状圆孔、方孔和长孔，大部分采用方孔。 b— 筛孔尺寸， mm ； a— 筛孔尺寸， mm ； k— 系数。（圆形 0.7 ，方形 0.9 ，长方形 1.2-1.7 ）

ad K最大



3. 筛孔尺寸

◆取决于对粒度的控制程度，不严格要求。

◆可放大筛孔尺寸，提高筛分效率，否则选用接近筛分粒度的筛孔。

◆一般情况下， b=(1.0~1.5)d



4. 筛子运动状况取决于物料性质的好坏，对粗粒（ d＞ 2㎜）而言，大部分符合以下情形：

筛子类型固定条筛转筒筛摇动筛振动筛筛分效率 /% 50—60 60 70—80 90



6. 筛面倾角

◇筛子均需倾斜安装，以使排除筛上物料。

◇振动筛 10-25° ，固定棒条筛 40-45° ，棒条筛可以水平安装



1. 给料均匀连续 2. 给料量合适 3. 定期维护

（第二讲完）

一 . 操作因素



第二章作业

某选矿厂细碎作业要求的产品粒度为 10mm ，用筛分机作检查筛分。今测得筛分机给矿 -10mm

粒级占 50％，筛下产品中 -10mm 粒级占 95％，筛上产品中 -10mm 粒级 20％。试计算该筛分机的筛分效率（含量效率和质效率）。

§1 － 2 筛分分析

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