BYNH-1矸石泥化試驗(yàn)翻轉(zhuǎn)儀是將矸石先過篩，制備成5.6 --2.8 mm粒級(jí)的試樣，干燥后的試樣置入翻轉(zhuǎn)瓶中加水?dāng)嚢?。?duì)所形成的懸浮液用孔徑500 µm的試驗(yàn)篩進(jìn)行篩分，篩上物干燥稱重。用沉降法測(cè)定10 µm以下的細(xì)泥含量〔%)的儀器，按照MT-T109-1996《煤和矸石泥化試驗(yàn)方法》的要求。適用于煤炭、冶金、焦化部門及科研單位的實(shí)驗(yàn)室使用。

試驗(yàn)方法步驟

1.1 用水

 試驗(yàn)用水為蒸餾水或符合飲用的自來水。

1.2 裝置

1.2.1試驗(yàn)篩:規(guī)格為篩孔基本尺寸5mm,2.8mm,1.0mm和500µm。試驗(yàn)篩應(yīng)符合GB 6003-85的規(guī)定。

1.2.2矸石泥化試驗(yàn)裝置（圖1）。翻轉(zhuǎn)速度為40r/min.

               圖 1 矸 石 泥 化 試 驗(yàn) 翻 轉(zhuǎn) 裝 置 示 意 圖 1

 一 洗瓶  2 一 傳動(dòng)裝置   3 一 手輪   4 一 支座    5 一 底座

1.2.3  恒溫水槽。圓形，直徑為300 mm,高300 mm，材質(zhì):有機(jī)玻璃或不銹鋼等。

1.2.4  改制型安氏(Andreasen)沉降裝置(圖2), 

   圖 2 改 制 型 安 氏 (Andreasen )沉 降 裝 置

        A 一 帶刻度的量筒  B 一 抽吸管  C 一 容器    D 一 三通旋塞

        E 一 毛玻璃塞      F 一 氣孔    G 一 抽吸點(diǎn)  H 一 出口

1.3 取樣及試樣制備

    若物料足夠多，可取1kg  5.6 --2.8 mm粒級(jí)的代表性試樣。如果物料量不足，可將大粒度矸石破碎后的5.6--2.8 mm粒級(jí)物料加入原物料的試樣中。若采用上述方法，物料量仍然不足，也可以取5.6--1.0 mm粒級(jí)代替。取樣細(xì)則應(yīng)列入試驗(yàn)報(bào)告。

    注: 試樣應(yīng)從每一煤層的頂板、底板及夾石中采取.應(yīng)具備有代表性.

      通過輕緩吹風(fēng)脫除試樣中的粉末，把試樣晾至空氣干燥狀態(tài)，然后將試樣封存在密閉容器中以備使用。

1.4 步驟

 1.4.1 測(cè)定試樣初始水分

    按照 GB211-91測(cè)定空氣干燥試樣的全水分。

1.4.2 試樣攪拌

取空氣干燥試樣(見6.3)100g (稱準(zhǔn)到士0.01g ),置于洗瓶中，加500mL水(6.1)。蓋嚴(yán)后裝到翻轉(zhuǎn)裝置(圖1)上，使其繞橫軸翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為40 r/min，翻轉(zhuǎn)時(shí)間30 min。

1.4.3 懸浮液過篩

     將漏斗置于量筒上，然后在漏斗中放置孔徑500µm試驗(yàn)篩。 將攪拌后的懸浮液倒入篩面上，注意固體顆粒要在篩面上均勻分布。用沖洗瓶以250ml水沖洗瓶及篩面。

     將篩子由漏斗中取出，放入盤子后再置于干燥箱以105-110℃的溫度烘干1h。隨后由箱中取出盤子，將烘干的試樣用刷子刷掉，裝入已知皮重的一容器內(nèi)，放入干燥箱，烘干至恒重后再放入干燥器進(jìn)行冷卻.以防止吸收水分然后稱重(稱準(zhǔn)到士0.01 g).

1.4.4 細(xì)泥的處理

      篩上物烘干期間，用100ml水沖洗漏斗，將粘附在漏斗上的細(xì)泥沖入篩下物量筒中。量筒中加水至容積為1L后，放入恒溫槽.

1.4.5 水的制備

     試驗(yàn)用水置于一小瓶(容量2L以上)中，連同沉降裝置(圖2)一并放入恒溫槽中，水槽保持恒溫，溫差不超過士0.2℃，試驗(yàn)前至少用1h的時(shí)間使其達(dá)到溫度平衡，以后各試驗(yàn)步驟中用水均使用此槽中的水.

1.4.6 懸浮液濃度調(diào)節(jié)

   按照 6.5.l 的方法計(jì)算試樣通過500µm試驗(yàn)篩后的篩下物百分?jǐn)?shù)，必要時(shí)以篩上物的質(zhì)量為依據(jù).根據(jù)計(jì)算結(jié)果及試樣的質(zhì)量，即能測(cè)定懸浮液的固體濃度。如果懸浮液的固體濃度不超過20 g/L就可以直接用于做沉降試驗(yàn)，否則就需要將量筒翻轉(zhuǎn)6次加以攪拌，然后將一定量的懸浮液倒人第二個(gè)量筒中，并加水稀釋。稀釋后將量筒置入水槽中以備使用。

    注: 懸浮液的固體濃度應(yīng)調(diào)節(jié)到顆粒能相互無干擾的自由沉降為準(zhǔn)。由第1個(gè)量筒實(shí)際取出的量〔用于稀釋到1L) 并不是關(guān)鍵因素，只要測(cè)定即可.如果個(gè)量筒中的懸浮液含Eg固體，則轉(zhuǎn)入第二個(gè)量筒中的懸浮液量不得超過    2.0×10⁴   mL

                                                        E

1.4.7 沉降時(shí)間的測(cè)定

   用式( 1)計(jì)算額定粒度10µm的固體顆粒沉降100mm所需的時(shí)間t(s)(附錄B):

       t= 1.223×10⁶ η       --------------------------------------------------( 1 )

式中:  η— 水在試驗(yàn)溫度下的動(dòng)力粘度，N·s/m²(Pa.s),

   沉降時(shí)間也可以根據(jù)表1以內(nèi)插法求得:

表1 不同水溫時(shí)的沉降時(shí)間

14.8 以沉降法測(cè)定額定粒度小于10µm顆粒(細(xì)泥)的百分?jǐn)?shù)。

注 l: 其他沉降測(cè)定法也可使用，只要所測(cè)結(jié)果與下述方法惻定結(jié)果大致相同即可。

      沉降試驗(yàn)需在無振動(dòng)的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行

      將抽吸裝置安裝在沉降裝置(圖3)上

注 2:  沉降試驗(yàn)前就需要將抽吸裝置裝上，以便到時(shí)能平穩(wěn)地將懸浮液試樣抽出

       另外，沉降試驗(yàn)進(jìn)行期間，試驗(yàn)裝置也不受干擾。

    攪拌量筒內(nèi)的懸浮液，按第6.4.6要求翻轉(zhuǎn)量筒6次加以稀釋。將懸浮液置于沉降裝置內(nèi)的200 mm記號(hào)處。裝上抽吸管后將沉降裝置放入恒溫槽。等幾分鐘待裝置達(dá)到恒溫槽溫度后，再由槽中取出。用手指堵住小孔F，帶著抽吸管翻轉(zhuǎn)6次對(duì)懸浮液進(jìn)行攪拌，并隨即將其放入恒溫槽，開始記時(shí)，按4.4.7公式計(jì)算的時(shí)間后，通過旋塞D將抽吸管接到容器C上，并在G點(diǎn)處進(jìn)行平穩(wěn)地抽吸(圖2)

     注3:  抽吸時(shí)間為25--30s

    打開旋塞D使10 mL懸浮液通過排出口H進(jìn)入已知重量的蒸發(fā)皿中。用幾毫升水沖洗容器C，沖洗水也倒入蒸發(fā)盤中.蒸發(fā)干后再入干燥箱以105-110℃的溫度烘干。烘干后入干燥器冷卻，再稱重(精度士0.0001 g )

    注4 ： 細(xì)泥百分?jǐn)?shù)測(cè)定結(jié)果的檢驗(yàn) ：抽出10mL試樣后立即對(duì)裝置內(nèi)剩余的懸浮液進(jìn)行搖晃，然后計(jì)時(shí)，重復(fù)上述試驗(yàn)方式加以檢驗(yàn)。沉降時(shí)間t按附錄A計(jì)算，因已抽出一部分試樣，需要對(duì)h值進(jìn)行適當(dāng)校正。

 1.4.9 重復(fù)試驗(yàn)

     全部試驗(yàn)步驟重復(fù)進(jìn)行一次。

1.5 結(jié)果表示

1.5.1   物料過500µm試驗(yàn)篩后的篩下物干基重量百分?jǐn)?shù)T(%)按式(2)計(jì)算

   T = 100 [1-       100R        ]  -----------------（2）

                             W(100-M_t)

 R - 篩上物重量(干基)(6.4.3),g;

        W— 空氣干操試樣的重量(6.4.2),g

       Mt — 試樣的初始水分(6.4.1),%

1.5.2 額定粒度10µm 以下的細(xì)泥。

1.5.2.1 不需加水稀釋

   如果 按 6.4.4步驟所獲得的懸浮液不需要再加水稀釋(見第6.4.6)，則試樣中一10µm 級(jí)固體顆粒的干基重量百分?jǐn)?shù)按式(3)計(jì)算:

 S(%)=    10⁴m       ------------------------(3)

               W(100-M_t)

式中: m- 沉降試驗(yàn)結(jié)束后，由被抽走的10 mL懸浮液帶走的固體顆粒干基重量,g;

      W— 空 氣干燥試樣的重量，g

      M_t — 試樣的初始水分，%。

1.5.2.2 需要加水稀釋

   如果按6.4.6 要求，懸浮液需要再加水稀釋，則一10µm級(jí)固體顆粒的干基重量百分?jǐn)?shù)s按式(4)

 S(%)=    10⁷m     -----------------------(4)

             VW(100-M_t)

式中：m— 沉降試驗(yàn)結(jié)束后，隨10mL懸浮液被抽走的固體顆粒干基重量，g

   V— 由個(gè)量簡(jiǎn)中倒入第二個(gè)量筒，并在后一量簡(jiǎn)中加水稀釋至1L的懸浮液體積，mL;

   w— 空氣干燥試樣的重量,g

   M— 試樣的初始水分，%。

 1.5.3   500 µm試驗(yàn)篩篩下物中的細(xì)泥(10µm以下)百分?jǐn)?shù)N,

   500 µm試驗(yàn)篩篩下物中細(xì)泥的干基重量百分?jǐn)?shù)N(%)按式(5)計(jì)算

   N=   100S         ---------------------(5)

                T

式中:s - 試驗(yàn)中的細(xì)泥重量百分?jǐn)?shù)，%;

     T - 500µm試驗(yàn)篩篩下物百分?jǐn)?shù)，%。

1.6  試驗(yàn)誤差

1.6.1 重復(fù)精度

    由同一試驗(yàn)人員以同一臺(tái)試驗(yàn)裝置在短的間隔時(shí)間內(nèi)就同一試樣中所取樣品進(jìn)行兩次試驗(yàn)后的結(jié)果，各產(chǎn)品重量的相對(duì)誤差不得超過5%(20次以內(nèi)不準(zhǔn)出現(xiàn)一次)。

1.6.2 再現(xiàn)性

   由兩個(gè)不同試驗(yàn)人員，在不同的時(shí)間，利用不同的試驗(yàn)設(shè)備，由同一試樣的縮分樣進(jìn)行兩次試驗(yàn)所獲得結(jié)果(各產(chǎn)品重量)的相對(duì)誤差不超過10%(10次以內(nèi)不準(zhǔn)出現(xiàn)一次)。

1.7 試驗(yàn)報(bào)告

注 : 典型的試驗(yàn)報(bào)告格式見附錄c

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下資料:

a) 試樣的標(biāo)識(shí)與歷史背景;

b) 試樣中是否含有不屬于5.6-2.8mm級(jí)非自然存在的其他物料;

c) 研石或頁(yè)巖“來樣"的初始水分;

d) 所采用的沉降法(若與本標(biāo)準(zhǔn)有區(qū)別時(shí)，應(yīng)注明);

e) 沉降試驗(yàn)條件，如:稀釋的懸浮液體積;沉降時(shí)間;試驗(yàn)溫度;

f) 與本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)步驟不同處;

9) 重復(fù)試驗(yàn)和各次結(jié)果及平均值。

  附錄B(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)

                沉降時(shí)間的計(jì)算

按照司托克定律，分散的球形顆粒沉降時(shí)間t按式(Bl)計(jì)算

 t =    18hη       ----------------------------------（B1)

              gD²（ρ₁ -ρ₂）

式中:   h— 抽取懸浮液的深度，m;           η— 試 驗(yàn) 時(shí) 水的動(dòng)力粘度，N·s/m²;

        g - 重 力 加 速度，M/S²;            D-  顆 粒粒度,m;

        ρ₁ 一 顆粒密度，kg/m³;             ρ₂— 液體密度，kg/m³,

試驗(yàn)中的常數(shù)值:

  h=0. 1 m(驗(yàn)證沉降試驗(yàn)時(shí)除外，見6.4.8注4);

  g=9.8 m/s'                ρ₁ =2500 kg/m³              ρ₂=1000 kg/m³

因此，對(duì)于額定粒度10µm 的顆粒來說，公式可簡(jiǎn)化為:

                T=1.223×10⁶ η    

附錄C(提 示 的 附錄)

                           泥化程度試驗(yàn)報(bào)告格式

     A  試樣標(biāo)識(shí)/歷史背景

     B  試驗(yàn)條件

     (I)標(biāo)準(zhǔn)/其他(可在下面的注解中說明)

     (II)沉降溫度         (Ⅲ)沉降時(shí)間             (Ⅳ)稀釋體積

     (Ⅴ)測(cè)細(xì)泥百分?jǐn)?shù)采用的沉降方法，改良后的安氏沉降裝置/其他

  C  試驗(yàn)結(jié)果