水力分析(简称水析)是借测定颗粒的沉降速度间接测量颗粒粒度组成的方法。
常用水析方法：重力沉降法、上升水流法和离心沉降法。
测定对象：小于0.1mm的物料。
测定条件：在自由沉降条件下进行，悬浮液的固体容积浓度小于3%。
防止颗粒团聚，通常加入0.01-0.02%水玻璃等分散剂。
沉降水析法
沉降法中比较简单而又可靠的方法是淘析法。淘析法的基本原理是利用逐步缩短沉降时间的方法，由细至粗、逐步地将各粒级物料淘析出来。
淘析法水析装置也称巴宁沉降分析仪，如图2-1所示。
巴宁沉降分析仪
步骤：
(1) 算出粒度为 d 的矿粒在水中沉降 h 所用时间 t ;
(2)将矿浆倒入杯中，(矿浆液固比 6:1 )，加清水至零刻度，搅拌。(容积浓度 < 3% )。
(3)静置，沉降，经 t 时段，用虹吸管将 h 上部的矿浆全部吸出(小于分级粒度) ;
(4)杯中补加清水，重复上述步骤，直至吸出液体中不含小于分级粒度的矿粒为止;
(5)烘干，称重，化验。
特点：
简单、可靠，但费时、费工。
上升水流法
原理
利用相同的上升水量，在不同直径的分级管中，产生不同的上升水速，粒度不同的矿粒按其不同沉降速度，分成若干粒级。
装置
如图所示为一组四管水析器，该水析器除主要工作部件分级管外，还有给水装置、水玻璃添加装置、给矿装置和溢流接收装置等 。
连续水析器：
分级管直径
由给水量和分级粒度确定。如分级管断面积为A，给水量为Q，分级管的内径为D，则存在如下关系:
式中 D一分级管直径。
在每个分级管中，沉降速度v0大于管内上升水流速度 va的颗粒便沉降下来，小于va的颗粒便进入下一个分级管内依次进行分级。在每个分级管内保持悬浮的颗粒即是该次分级的临界粒度。
每次水析的试料约为50g，装入带搅拌器的玻璃杯内，给矿前各分级管及连续管内均充满水，打开管夹使矿浆流人各分级管内。在一般情况下给料时间约1.5h，2h后停止搅拌，大约6h后停止给水(以溢流水是否清澈为准)。然后用夹子夹住各分级管下端的软胶管，按粗细顺序将各粒级产物清洗排出，进行澄清、过滤、烘干、称重、化验等一系列处理。
这种连续水析器一次可获得多级产品，操作简便，只要保持工作正常(及时放出管内气泡且不使矿粒堵塞胶管)，所得结果就较为准确，但水析时间较长。
离心沉降法
原理：使分级过程在离心力场中进行。旋流水析器内颗粒的径向沉降速度依然可按斯托克斯公式求出，仅需用离心加速度取代重力加速度。
离心沉降法所用装置：串联旋流分级器，也称旋流水析器，结构如图所示。它是由倒置(底流口垂直向上)水力旋流器互相串联并平行排列所组成的。
图 旋流水析仪的工作系统
旋流水析法是在离心力场中对细粒级(-0.074mm)物料进行水力分析的方法，其分析过程在5个串联的水力旋流器中进行，水力旋流器的沉砂口垂直朝上，溢流口朝下，前一个旋流器的溢流管是下一个旋流器的给矿管，旋流器的沉砂口与装有排矿阀门的容器连接。进行水析操作时，排矿阀门处于关闭状态。
采用旋流水析法对物料进行粒度分析时，一次给矿量在1000g左右。纷矿用水调成矿浆，使矿粒充分松散，矿浆量通常小于150mL。将矿浆给人给矿容器中，充满水，并装在管路上，然后关闭阀门，启动水泵，将流量阀门开到最大位置。当水流流过各旋流器后，从1号旋流器开始，通过底流阀逐个排出旋流器中的空气及杂物，再将底流阀关闭。打开给矿容器阀门，使给矿在5min之内进入旋流器。调整水流流量，使转子流量计的读数由大变小，直至所要求的值。记录时间，在30min之内完成水析过程。水析完毕时，将流量调至最大值。从5号旋流器开始，逐个卸下底流容器中的分级产物，然后关闭水泵。将所得各个产物烘干、计量，计算各粒级产率。
矿浆和颗粒在水力旋流器中的运动状态如图5-2-3所示，矿浆沿切向给人旋流器后，以很高的速度旋转运动，在后续不断给人的矿浆的推动下，矿浆进人顶部容器，固体颗粒在该容器中受到强烈扰动并趋向于返回锥体部分。 颗粒在返回过程中，同样处于高速旋转运动状态，所以受旋流器中的运动状态到离心惯性力的作用，对于大于分离粒度的颗粒，受到的离心惯性力大，又进人到旋转着向上流动的流层中，返回到顶部容器，小于分离粒度的颗粒受到的离心惯性力小，处于中部旋转着向下流动的流层，最后从下部的溢流管排出，进人下一个旋流器中。
图 矿浆和颗粒在水力旋流器中的运动状态
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