矿石粒度怎么检测?方法和标准是什么？

　　矿石粒度检测是矿物加工、选矿、冶金及建材等行业中的基础性工作，用于评估破碎、磨矿、筛分等工艺效果，指导后续分选或利用。根据矿石状态(干/湿)、粒度范围、精度要求和应用场景，可采用多种检测方法。

　　一、筛分法(Sieve Analysis)

　　适用范围：粒径 > 20 μm(通常为 0.045 mm 以上)，尤其适用于粗、中粒级(>75 μm)。

　　方法步骤：

　　将矿石样品烘干、缩分;

　　选用一套标准筛(如 ASTM E11 或 ISO 3310 标准)，按孔径从大到小叠放;

　　使用振筛机振动一定时间(通常 10–20 分钟);

　　称量各筛上及筛底物料质量;

　　计算各粒级产率、绘制粒度分布曲线。

　　优点：

　　操作简单、成本低、结果直观;

　　是工业现场常用的标准方法。

　　缺点：

　　对细粒(<45 μm)效率低，易团聚堵塞筛孔;

　　不适用于粘性、含水或片状颗粒。

　　标准参考：GB/T 6003.1(中国)、ISO 3310、ASTM E11。

　　二、激光粒度分析法(Laser Diffraction)

　　适用范围：0.01 μm – 3,000 μm(典型为 0.1–1000 μm)，适合细粒和超细粒矿石。

　　原理：

　　基于米氏散射理论(Mie Scattering)或夫琅禾费衍射(Fraunhofer Diffraction)，通过激光照射悬浮颗粒，检测散射光角度与强度，反演粒径分布。

　　样品处理：

　　干法分散：适用于干燥、不易团聚的矿粉;

　　湿法分散：将样品加入液体(水或有机溶剂)中，配合超声分散，适合细粒、易团聚物料。

　　优点：

　　测量速度快(1–3 分钟)、重复性好;

　　可获得 D10、D50、D90 等特征粒径及完整分布曲线。

　　缺点：

　　设备昂贵;

　　对高密度、强吸收性矿物(如磁铁矿)需校正光学参数;

　　无法区分颗粒形状。

　　常用仪器：Malvern Mastersizer、Horiba LA-960、丹东百特 BT 系列等。

　　三、显微图像分析法(Microscopic Image Analysis)

　　适用范围：1 μm – 数毫米，特别适合研究颗粒形貌与粒度关联性。

　　方法：

　　光学显微镜或扫描电镜(SEM)拍摄颗粒图像;

　　通过图像处理软件(如 ImageJ、专业粒度分析软件)自动识别颗粒轮廓，计算等效粒径(如 Feret 直径、面积等效直径)。

　　优点：

　　可同时获取粒度与形貌(圆度、长宽比等)信息;

　　适用于不规则、片状或针状颗粒。

　　缺点：

　　统计代表性依赖采样数量;

　　操作较复杂，分析速度慢。

　　四、沉降法(Sedimentation)

　　原理：基于斯托克斯定律(Stokes' Law)，颗粒在液体中沉降速度与其粒径相关。

　　类型：

　　重力沉降：适用于 2–100 μm;

　　离心沉降：通过高速离心加速沉降，可测至亚微米级。

　　应用：

　　常用于黏土、细粒尾矿等物料;

　　现多被激光法替代，但在某些标准中仍有使用(如土壤粒度分析)。

　　五、动态光散射(DLS, Dynamic Light Scattering)

　　适用范围：1 nm – 1 μm，主要用于纳米级矿物颗粒(如纳米氧化铁、高岭土胶体)。

　　在常规矿石粒度检测中较少使用，多见于科研或深加工领域。

　　六、在线粒度监测技术(工业过程控制)

　　用于选厂、磨矿回路等连续生产场景：

　　超声衰减法：通过超声波在矿浆中的衰减反演粒度;

　　聚焦光反射测量(FBRM)：实时监测颗粒数和 chord length 分布;

　　在线激光粒度仪：直接安装在管道或溜槽中，实现闭环控制。

来源：网络