Способ седиментационного анализа тонкодисперсных материалов

 

Использование: изобретение относится к способам анализа порошковых материалов путем определения их физических свойств и может быть использовано при определении крупности тонкодисперсных частиц твердой фазы пульпы. Сущность: в способе седиментациейного анализа, включающем приготовление суспензии, отстаивание ее и отделение фракции заданной крупности, исходный материал предварительно подвергают гидротермальмой обработке при температуре, равной 90-100°С, в течение 10-15 мин, а затем охлаждают в естественных условиях.

СОЮЗ СОВЕ-: СКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСКИХ РЕСПУБЛИК

IsI)s С 01 N 15/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820226/25 (22) 25.04.90 (46) 07.05.93. Бюл. ¹ 17 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" (72) В, Л. Кучер, К, А, Киселев, В, П. Соколова и 3, 3, Пастушенко (56) Козлов П. А, Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л,: Химия, 1987, с. 60, 72:

Там же с. 95 — 99. (54) СПОСОБ СЕДИМЕНТАЦИОННОГО АНАЛИЗА ТОНКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способам анализа порошковых материалов путем определения их физических свойств и может быть использовано при определении крупности тонкодисперсных частиц твердой фазы пульпы.

Цель изобретения — повышение точности анализа путем уменьшения коагуляции тонких частиц суспензии.

Поставленная цель достигается тем, что в способе седиментационного анализа, включающем приготовление суспензии, ее отстаивание и отделение фракции определенной крупности, исходный тонкодисперсный материал предварительно подвергают гидротермальной обработке при температуре 90-100 С в течение 10-15 мин и затем охлэжда1от в естественных условиях, Экспериментально установлено, что предварительная гидротермальнэя обработка исходного материала, снижающая поверхностную активность минерала и. 50 181485О A l (57) Использование: изобретение относится к способам анализа порошковых материалов путем определения их физических свойств и может быть использовано при определении крупности тонкодисперсных частиц твердой фазы пульпы. Сущность: в способе седиментационного анализа, включа ощем приготовление суспензии, отстаивание ее и отделение фракции заданной крупности, !чсходный материал предварительно подвергают гидротермальной обработке npt температуре, равной 90 — 100 С, в течение 10 — 15 мин, а затем охлаждают в естественных условиях. способность тонкодисперсных частиц к коагуляции, повышает точность СедиментациОннОГО энс лиза.

В таГл. 1 приведены данные распределения зерен тонких марганцевых шламов, а также значения относительной noãðåøèoсти седиментационнОГО анализа, проведенного известным и заявляемым способами, Как следует из табл. 1, относительная погрешность заявляемого способа почти в

2 раза ниже, чем в известном способе, т, е. заявляемый способ более точ,о отражает истинное распределение частиц суспензии по крупности, подсчитанное под микроскопом.

В табл. 2 приведены значения выхода фракций и относительная погрешность MBтода, выполненного при различных температурах rvpоотермальной Обработки исходной суспензии.

Как следует из табл. 2, температура предрарительной гидротермальной обра1814050 ботки, равная 90-100 С, является оптимальной, способствующей минимальной погрешности 12,0-20,87.. При более низкой температуре обработки (50-70 С) относительная погрешность метода выше, Повышение температуры обработки свыше 100 С нецелесообразно, т. к. не способствует снижению погрешности, В табл, 3 приведены значения выходов фракций и относительной погрешности седиментационного анализа, выполненного заявляемым методом при различном времени гидротермальной обработки, Как следует из табл. 3, время гидротермальной обработки, равное 10 — 15 мин, является оптимальным, способствующим наибольшей точности седиментационного анализа. Дальнейшее увеличение времени обработки не приводит к повышению точности анализа.

Применение заявляемого способа седиментационного анализа иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. Навеску сухих тонких шламов массой 50г обрабатывали водой при

Т;Ж равном 1:2., Затем полученную смесь подвергали гидротермальной обработке; нагревали в фарфоровой таре при температуре 95 С в течение 15 мин. После этого шламы охлаждали до комнатной температуры (22 С) в естественных условиях, при которой и проводился дальнейший седиментационный анализ. Для этого к охлажденному материалу добавляли дистиллированную воду в количестве 1000 мл, необходимом для получения суспенэии заданной концентрации, Т:Ж равном 1:20.

Тщательно перемешанную суспенэию разливали в стаканы для седиментационного анализа. Суспензию, разлитую в стаканы, повторно перемешивали. После окончания перемешивания начинали отсчет времени осаждения твердой фазы, рассчитанного по ниже приведенной формуле, После отстаивания суспензии в течение t c удаляли фракцию, содержащую частицы меньше заданной крупности, отсифониванием столба жидкости высотой Н см, Время осаждения заданных фракций частиц (отстаивания суспензии) рассчитывали по формуле: т—

Н

-с, kd (д — 1) где d — размер частицы (эквивалентный диаметр), см; д — плотность частицы, г/см;

k — коэффициент, зависящий от формы частицы цля сферических частиц k=4240; .

Н вЂ” высота осаждения частиц, см.

Высоту Н предварительно выбираюттакой, чтобы продолжительность остаивания была достаточной для осаждения фракции заданной крупности, но не слишком большой.

Например, при Н=10 см частицы марганцевых шламов с d=0,0005 см и д =2,65 г/см будут осаждаться в течение

4240 (0,0005 ) (2,65 — 1 )

20 =5717 с=1 ч 35 2", После удаления наиболее тонкой фракции сливали все остальные. Причем, уровень воды после удаления очередной фракции восстанавливали до первоначального

Пример 2,. Навеску обводненных шламов при Т:Ж, равном 1:4, подвергали гидротермальной обработке при температуре 100 в течение 10 мин. После чего седи30 ментационный анализ проводили аналогично примеру 1.

Таким образом, заявляемый способ по сравнению с известным позволяет повысить точность сЕдиментационного анализа в

35 широком диапазоне крупности частиц исс-. ледуемых материалов.

Формула изобретения

Способ седиментационного анализа

4р тонкодисперсных материалов, включающий приготовление водной суспензии материалов, обработку суспензии и разделение материала на фракции отмучиванием; о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

45 точности анализа путем дезактивациимеханически активированных частиц, обработку суспензии осуществляют нагревом ее до

90-100 С в течение 10 — 15 мин, а затем охлаждают до температуры окружающей сре50 ды

1814050

Таблица 1

Фракция, мкм анные по асп е елению зе ен, пол ченные заявляемым способом (t

=90 — 100 С известным способом . подсчетом под микроскопом выход фракции, % выход фракции, % выход фракции, % относительотносительотносительная погрешная погрешность, ная погрешность, ность, +20,8

15,7

20,2

13,0

-45+20 †20+ — 10+5

+18,2

16,2

17,2

13,7

+13,1

18,1

19,1

16,0 — 12,7 с . 16,2

50,0

43,5

57,3

100,0

100,0

100,0

Итого:

Таблица 2

Относительная пог ешность мето а и выхо ак ий мкм

-20+10

-45+20 выход относиОтн Осительная выход фракции, % выход фракции, % фрактельная погрешции, % погрешность, %. ность, %

50 С

18,9

17,6

+18,1

42,5

+28.5

21,0

700С

+15,6

+13,1

+13,8

44,9

18,5

1.7,0

+24,1

19,6

900С

16,2

50,0

+18,2

18,1

15,7

100 С более

18,2

15,9

50,4

+16,1

15,5

1000С

15,2

-12,2

+15,6

+16,8

50,3

18,5

+16,9

16,0

Температура гидротермальной обработки, С

+61,5

+50,8

+20,8

+19,2 относительная погрешность, %

+55,4

+25,5

+19,4 — 24,1 с .31,1

-10+5 выход относифрак- тельная ции, %. погрешность, %

-25,8 — 21,6 — 12,7

-12,0

1814050

Таблица 3

Составитель В, Кучер

Техред М, Моргентал

Редактор

Корректор Т. Вашкович

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1825 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5