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浮沉试验原图链接图片来源百度网

浮沉试验，又称重液分析（heavy liquid analysis）。指用相对密度不同的重液或重悬浮液将试验样品分成各种相对密度产品的试验。

在进行矿石加工技术性能研究时，一般需通过浮沉试验了解原矿中有用矿物按相对密度分配的规律，确定矿石是否具有重力选矿的可能性及重选可能达到的理论指标；在煤炭工业中，它是评价煤的可选性的重要手段。

用各种密度的重液，使煤样按密度分级，并测定各级产物的产率和质量，用以表征煤炭密度组成的试验。

中文名:浮沉试验

外文名:float-sink analysis

类 别:矿石选冶试验

别 称:重液分析

分 类:大/小浮沉试验

国家标准:GB/T 478-2008

介绍

研究煤炭的密度组成的主要方法是浮沉试验，具体试验按照国家标准GB/T 478-2008《煤炭浮沉试验方法》进行。浮沉试验分为大浮沉和小浮沉，大浮沉是对粒度大于0.5mm的煤炭进行浮沉试验，而小浮沉是对粒度小于0.5mm的煤炭进行的浮沉试验。

原理

浮沉试验是将煤炭在不同密度的溶液中顺序地进行浮沉，从而将煤炭分成不同密度组别，经过n个密度液的浮沉分离，就可以得到n+1个密度级的物料，再进行干燥、称重和灰分化验，这样就可以得出不同密度级数量和质量的关系。

在一般情况下，浮沉试验是用筛分试验所得到的窄粒度级别煤进行浮沉，几乎不直接用原煤。这样做是为了得出结果更为正确，而且筛分试验的窄级别越多，总样的密度组成越接近实际，但浮沉试验的工作量就很大。只有在特殊情况下，比如在生产过程中快速检查重选设备的分选情况，才可用不分级的煤样进行浮沉试验，进行总效果的概况检查，作为岗位司机操作和调整工艺参数的依据。

试验要点

中国煤炭浮沉试验按国家标准GB478-87《煤炭浮沉试验方法》进行。此标准适用于测定粒度大于0.5mm的褐煤、烟煤和无烟煤，试验方法的要点如下：

(1) 浮沉试验的煤样通常取自筛分试验的分级产物，按粒级分别进行试验。浮沉试验煤样所需的最小重量根据粒度大小而定。

(2) 浮沉试验煤样应是空气干燥状态。

(3)通常可按下列密度分成不同密度级： 1.30、1.40、1.50、1.60、1.80kg/L。必要时可插入中间密度级，或增加高密度级。

(4) 常用的重液是氯化锌与水配制。

(5)浮沉试验的操作顺序由低密度向高密度进行。如果煤样中含有易泥化的矸石或高密度物含量多时，可先用最高密度的重液分离，捞出的浮物(某一密度或重悬浮液中上浮的产物)再按上述顺序进行浮沉试验。

(6)浮沉的产物洗去重液烘干后称重，从中取出化验煤样，测定灰分或其它质量指标。

(7)为保证试验的可靠性，只有当浮沉试验结果满足下列要求时才视为有效： ①浮沉试验前空气干燥状态的煤样重量与浮沉试验后各密度级产物的空气干燥状态重量之和的差值，不得超过浮沉试验前煤样重量的2%;②浮沉试验前煤样灰分与浮沉试验后各密度级产物灰分的加权平均值的差值，应符合下述规定：a.煤样最大粒度大于或等于25mm、灰分小于20%时，相对差值不得超过1%;煤样灰分大于或等于20%时，绝对差值不能超过2%;b.煤样最大粒度小于25mm、灰分小于15%时，相对差值不得超过1 %;煤样灰分大于或等于15%时，绝对差值不能超过1.5%。

(8)据试验结果编制浮沉试验报告表，按粒度级分别列出各密度级产物的重量、产率和灰分(硫分)，根据各粒度级的产率和加权平均灰分，汇总出大于0.5mm全部粒级的综合结果。

(9) 据浮沉试验报告表绘制出试验煤的可选性曲线。

应用范围

煤的浮沉试验资料广泛用于选煤科研、选煤厂设计和选煤厂生产技术管理，可用于： ①评定原煤可选性，作为评估煤炭资源经济价值和选煤工艺设计的依据；②检查和评定分选设备的工艺效果以及选煤厂综合效率；③是编制选煤厂预期产品平衡表的基础资料。

试验方法实例

本方法以测定粒度值大于0.55mm的褐煤，烟煤和无烟煤等煤样各密度级的产率和质量为例。

概述

1、煤样可分成下列密度级：

1.30,1.40,1.50,1.60,1.70,1.80,2.00kg/1,有时可增加密度级。

2、测定各密度级的产率和质量。

3、可参考GB477、GB474、MT144。

二、煤样准备

1、煤样质量按下表规定：

粒级（mm）最小质量（kg）粒级（mm）最小质量（kg）

2、煤样制备应符合GB474。

3、煤样必须是空气干燥状态。

三、浮沉试验器具浮沉试验室面积不小于30平方米，室温不低于10℃。

1、重液桶：可用陶瓷缸或用镀锌铁板，塑料板或不锈钢板制成，桶高不低于500-600mm，容积不少于50升。

2、网底桶用镀锌板或塑料板制成，圆柱形，桶高比重液高50mm,直径比重液桶小40mm,上口带有提把，桶底用网孔尺寸为0.5mm的金属丝，纺织方孔网制成。

3、密度计：分度值为0.001kg/1。

4、烘箱：带鼓风机，自控温。

5、台称：称量为500（或200）、100、20、10和5kg的台称各一台，其最小记得度值应符合下表规定，每次过秤重量不少于台称称量的五分之一。

6、托盘天平：称量为1kg,感量1g。

7、捞勺：用网孔尺寸为0.5mm的金属丝编织方孔制成。

8、盘子：用镀锌铁板或铝板制成或耐腐蚀，耐热材料制成。

9、煤泥桶：规格与重液桶相同。

四、重液的配制可选用氯化锌为浮沉介质，氯化锌易容于水，可参考下表配制重液，因氯化锌有腐蚀性，注意载口罩、手套、眼镜及穿胶鞋和围胶皮围裙等。

五、试验步骤（以氯化锌为例）

（一）准备

1、配好的重液按顺序装入各重液桶中，每桶中重量液液面不低于350mm，一个密度的重液作为每次试验的缓冲液。（密度值准确至0.002kg/L）。

2、浮沉实验顺序是由低向高进行，如果煤样含量泥化的矸石或高密度物含多时，可先在的密度液内浮沉，捞出的浮物仍按由低到高的顺度进行浮沉。

3、试验前先将煤样称量，放入网度桶内，每次放入的煤厚度一般不超过100mm，先用水洗净附着在煤块上的煤泥，滤去洗水，再进行浮沉试验，收售同一粒级冲出的煤泥水，用澄清或过滤法回收煤泥，然后干燥称量，此煤泥通常称为浮沉煤泥。

（二）试验

1、先将盛煤样的网底桶在密度的缓冲液内浸润一下，（同理，如先浮沉高密度物，也应在该密度的缓冲液内浸润一下），然后提起斜放在桶边上，滤尽重液，再放入浮沉用的密度的重液桶内，用木棒轻轻搅动或将网底慢慢地上下移动，然后使其静止分层，分层时间不少于列规定。

（1）粒度大于25mm时，分层时间为1-2min。

（2）粒度大于3mm时，分层时间为2-3min。

（3）粒度大于1-0.55mm时，分层时间为3-5min。

2、小心用捞勺定方向捞浮物，捞取深度不超过100mm,捞时防止沉物搅起，大部分浮物捞起后，再用木棒搅动沉物，再次捞取浮物，反复操作捞尽为止。

3、将装有沉物的网底桶慢慢提起，斜放在桶边上，滤尽重液，再把它放入一下个密度的重液桶中，用同样的方法逐次进行，直到该粒级煤样全部作完为止，最后将沉物倒入盘中。（注意回收氯化锌溶液）。

4、在实验中经常调整重液的密度，保证密度值的准确。

5、各密度级产物应分别滤去重液，用水冲去氯化锌液（用热水冲好），然后放入漫度不高于50℃的干燥箱内干燥，干燥后取出冷却，达到空气干燥状态再进行称量。

六、分析化验和结果整理

将各密度级产物和煤泥分别缩制成分析煤样，测定灰分和水分，当原煤硫化超过定限时，如1%或0.5%时，各密度级均测全硫，按要求增减化验项目。各密度级产物的产率和灰分用百分数表示（取小数点后两位）

浮沉实验前空气干燥状态煤样质量与浮沉实验后各密度级产物的空气干燥状态质量之差值，不得超过浮沉实验前煤样量的2%，否则应重新进行浮沉实验。