Ситовий метод

Ситовий метод використовується для розподілу і зважування значних (крупних) фракцій.

Він виконується за допомогою набору сит з отворами 10; 7; 5; 3; 2; 1; 0,5; 0,25 мм.

Сита розташовуються в колонку так, що отвори зменшуються зверхи вниз. Під нижнє сито підставляється піддон, а верхнє закривається кришкою.

Необхідне устаткування:

1. Набір стандартних сит.

2. Технічні або електричні терези.

3. Порцелянова ступка з макогінчиком.

4. Бюкса.

Порядок проведення лабораторної роботи.

1. Повітряно-сухий зразок породи (200 - 300 г) розтирають у ступці. Розтертий взірець переносять у верхнє сито колонки сит.

2. Просівають породу легким струшуванням. Якщо в процесі струшування на ситах будуть виявлені не роздрібнені грудки, их повторно розтирають у ступці і просівають. Просіювання продовжується до повного поділу на фракції.

3. Фракції, що залишились на ситах зважують, з точністю до 0,01г.

4. Фракцію, що залишилася в піддоні (£ 0,25 г), також зважують і зберігають для більш тонкого гранулометричного аналізу.

Процентний уміст кожної фракції, стосовно терези іої наважки, обчислюється за формулою:

Р = q *100/å q %, (2.1)

де: Р - процентний вміст окремої фракції;

q -вага фракції, р; å q - сумарне утримання всіх фракцій.

Результати ситового гранулометричного аналізу заносяться в таблицю 2.1.

При наявності в гірській породі фракцій менше 0,25 мм, в комбінації з ситовим методом, виконується більш тонкий гранулометричний аналіз.

2.2 Седиментаційний або метод А.Н.Сабаніна (метод взмучування).

Для виділення фракцій 0,25-0,05 мм,0,05 - 0,01 мм і менше 0,01 мм застосовується седіментаційний метод А.Н.Сабаніна, який засновано на формулі Стокса:

J =2/9gr²_*(g - r)/h (2.2)

де: J - швидкість падіння часток породи у воді, см/с; g - прискорення сила тяжіння, см²/с;

r - радіус часток, см; g - густина часток, г/см³;

r - густина води, г/см³; h - коефіцієнт в’язкості води.

Метод передбачає, що швидкість падіння часток гірських порід у воді залежить тільки від їхнього розміру (без урахування форми і мінералогічного складу, температури і мінерализації води і т.д.).

Необхідне устаткування:

1. Терези аналітичні або електричні.

2. Прилад Сабаніна.

3. Бюкси.

4. Скляна палочка (мішалка).

Рис. 2.1 - Прилад А.Н.Сабаніна

складається з:

штатива -3, градуйованого стакана для відмучування -2,

різно колінного сифона - 1 і двох батарейних банок-4

Порядок виконання аналізу методом А.Н.Сабаніна.

1. Градуйований стакан (2) встановлюють на штативі (3).

У стакан опускають попередньо наповнений водою сифон так, щоб його кінець був встановлений на рівні 2 см від дна стакана. Під інший кінець сифону ставлять батарейну банку (4).

2. Частину породи з діаметром зерен менше 0,25 мм, виділену ситовим методом, переносять у градуйований стакан (2) і доливають воду до рівня 4 см.

3. Суспензію в градуйованому стакані взмучують і дають спокій на 100 с.

4. Після закінчення 100 с стовп рідини з градуйованого стакана, за допомогою сифона, зливають в батарейну банку до рівня 2 см від дна стакана.

За 100с частки діаметром більш 0,01 мм встигнуть пройти стовп води, що знаходиться вище 2 см від дна стакана, а в ньому залишаться частки діаметром менше 0,01 мм, що будуть злиті в батарейну банку, тобто відділені від більш значних.

5. Відмучування в стакані продовжується доти, поки стовп води, що знаходиться вище двох см від дна, після збовтавання через 100 с, не буде цілком прозорим.Так буде здійснене повне відділення часток діаметром менше 0,01 мм.

6. Після відділення часток діаметром менше 0,01 мм, у градуйованому стакані залишаться фракції розміром 0,25-0,05 і 0,05-0,01 мм.

Поділ цих фракцій також роблять відмучуванням у градуйованому стакані, для чого під сифон підставляють іншу батарейну банку, а в стакан доливають чистої води до 8 см.

7. Суспензію в градуйованому стакані збовтують мішалкою і дають спокій на 30 с.

8. Після закінчення 30 с стовп рідини з градуйованого стакана, за допомогою сифона, зливають у батарейну банку до рівня 2 см від дна стакана. За 30 с більш значна фракція (0,25-0,05 мм) встигне осісти на дно стакана, а дрібна фракція (0,05-0,01 мм) залишається вище рівня 2 см від дна і буде злита в батарейну банку.

9. Відмучування в стакані продовжують доти, поки при відстоюванні суспензії протягом 30 с після збовтавання, стовп рідини, що знаходиться вище рівня 2 см від дна стакана вже не містить зважених часток, тобто буде цілком прозорим. Цим закінчується процес відмучування.

В результаті аналізу гірських порід по методу А.Н.Сабаніна одержимо такі фракції:

менше 0,01 мм - те, що злито в першу батарейну банку;

0,05 - 0,01 мм - те, що було злито в другу батарейну банку;

0,025 - 0,05 мм - те, що залишалося в осадку в градуйованому стакані після відмучування.

10. Із градуйованого стакана і батарейної банки з утриманням фракції 0,05-0,01 мм частину води обережно зливають. Суспензію поміщають у бюкси і випарюють.

11. Визначають масу фракцій 0,025-0,05 і 0,05-0,01 мм. Масу фракції з діаметром часток менше 0,01 мм одержують вирахуванням із загальної маси (d < 0.25 мм) суми мас фракцій 0,25-0,05 і 0,05-0,01 мм.

Порядок обробки результатів експериментів та здійснення висновків

Результати гранулометричного аналізу приведені у табличній формі (табл. 2.1)

Таблиця 2.1 - Гранулометричний склад гірських порід.