沉降分析是根據水力分級的原理，物料在水中的沉降速度與其粒度大小相關的規律，對微細物料粒度組成進行測定的一種方法。沉降分析常用於測定難於用篩分方法處理的微細物料 (小於0.074mm)。
進行沉降分析時，為避免物料彼此間發生團聚，可在水中加入少量濃度為0.01%～0.20%的分散劑。常用的膠溶劑有水玻璃、焦磷酸鈉及偏磷酸鈉等。
基本介紹
- 中文名：沉降分析
- 外文名：settling analysis
- 學科：礦石選冶試驗
- 適用範圍：微細物料
- 作用：計算顆粒的尺寸與沉降速度
- 計算公式：斯托克斯方程
介紹,方法原理,公式計算,誤差問題,
介紹
沉降分析法是測定細粒物料粒度的常用方法，其原理是通過測定顆粒在適當介質中的沉降速度來計算顆粒的尺寸。沉降分析法的類型很多，有重力沉降和離心沉降、液體沉降與氣體沉降、靜態沉降與動態沉降等。在流體中(氣體或液體)進行物料分級的所謂動態沉降法，有水析、串聯旋流分級器、風力離心分級器等。
方法原理
沉降分析原理簡單，測定範圍較寬(0．02～250μm)，測量結果的統計性和再現性高，所以被普遍採用。常用方法是沉積法、淘析法、流體分級法等。
沉積法不能分出各個單獨產品，但能較快地測定細度和比表面。採用水、乙醇、水+甘油、乙醇+甘油、醚、苯、甲苯、丙酮、環己醇等作介質。常用分散劑有六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、水玻璃、氨水和氯化鈉等。分散的方法有超音波分散、攪拌器分散、抽真空脫氣、減壓沸騰、介質中長時問混合、球磨、乳缽分散等，或幾種分散方法聯合使用。
淘析法和流體分級法由於可以直接得到各個粒級的產品，供進一步分別檢測用，因此在選礦工藝中得到了廣泛套用。淘析法的基本原理，是利用逐步縮短沉降時間的方法，由細至粗地，逐步地將較細物料自試料中淘析出來。流體分級法法與沉積法和淘析法的現象相同，但對細粒而言，運動方向相反，對一定的流體流動速度，小於一定粒度的細粒被流體帶動向上，而粗粒沉下。此流體可以是水（即為上升水流法），也可以是氣體（空氣）。
公式計算
沉降分析通常要求在稀懸浮液中進行，以保證懸浮液中的固體顆粒均能自由沉降，互不干涉。由於一般僅對小於0．1mm的物料進行沉降分析，故可按斯托克斯公式計算其沉降速度，如沉降介質為水，則可得：
h——沉降距離，cm；
t——沉降時間，s；
ρi——固體 i的密度，g/cm3；
d——球形固體顆粒直徑，cm。
h值的選擇，應使時間t不過長或過短，一般分級沉降速度小的微粒部分時，h要小些，相反，分級粗顆粒時，h要大些，但最小不能小於在該容器內 "液:固=6:1" 的高度（對於泥質物料應為10:1）。
在實際操作中，為了避免計算錯誤，通常都是在計算完畢後，根據要求的粒度，參照已編制的專門表格來校驗一下沉降所需要的時間是否正確。
誤差問題
沉降分析適用於均質物料，即假定待測物料全部具有同一密度，若10%物料密度2倍於其餘物料的密度時，誤差即很大。在選礦試驗中，試料一般都是非均質物料，因而計算粒度與實際粒度往往不符。目前不少選礦試驗單位，對於水析產品，採用顯微鏡檢查其實際尺寸，這是一個比較可靠的辦法，但並不能避免同一粒級中不同密度的粒子實際具有不同的粒度。
