1.范围
本标准规定了铁矿石表观密度、真密度和孔隙率的测定方法。
本标准适用于球团铁矿表观密度、真密度和孔隙率的测定。
2.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的*新版本。凡是不注日期的引用文件,其*新版本适用于本标准。
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 10122 铁矿石(烧结矿、球团矿)物理实验用试样的取样和制样方法
GB/T 1032.1 铁矿石 取样和制样方法(GB/T 10322.1-2000,idt ISO 3082:1998)
3.表观密度
3.1 原理
将水浸入球团矿的孔隙以后,分别称量出样品在空气中和已知密度的水中的质量,根据阿基米德定律计算出体积,用空气中干球质量除以体积计算出试样的表观密度。
3.2 试剂
蒸馏水,新近制备。
3.3 设备和器具
3.3.1试验篮,作为球团矿浸入蒸馏水时的盛装容器,应由不与蒸馏水反应且不附着气泡的材质制成,见附录A图A.1。悬挂线,用于将试验篮悬挂于水中,悬挂线的直径不大于0.3mm。
3.3.2 吸水海绵,由两对海绵组成,海绵的表面包着纱布,以吸收球团矿表面上的蒸馏水,见附录A图A.2。
3.3.3烧杯,用于水中称量球团矿,其体积合适,杯壁不接触试验篮,基体平面面积应足够大,使得称量试样时,不明显改变水位。烧杯座,用于调节烧杯高度,采用木头或金属材质,不能采用可能产生静电的材质,如丙烯酸树脂。
3.3.4 干燥箱,可控温在105℃±5℃。
3.3.5 天平,**至1mg。
3.3.6 温度计,**至0.5℃。
3.4 试样的制备
根据GB/T10122规定制备试样,试样应在烘箱内烘于(105℃±5℃,不少于12h),试验前冷却至室温。使用格槽缩样器对总样品进行等分,该样品应在12.5mm和10.0mm试验师中进行筛分,保留小于12.5mm且大于10.0mm试样，随机取18个球团矿构成一份试样。测试样品粒度范围也可由双方商定。
3.5 试验步骤
3.5.1 称量试样的质量,记为m1。
3.5.2将试样放入试验篮里,将盛有试样的试验篮浸入蒸馏水中并摇动试验篮以除去气泡,静置20min后,记录试样和试验篮质量之和,记为m2,见附录A图A.3。
3.5.3将试验球团从蒸馏水中取出,相互独立地放在一对吸水海绵(3.3.2)里。然后,用手轻轻挤压海绵,以吸收附在试验样上的蒸馏水,称量后记录质量,记为m3。
注:使用纱布的新鲜表面。
3.5.4 将空试验篮再次浸入水中,记录试验篮在水中的质量,记为m4。
3.5.5 测量容器中水的温度,利用附录B中的表格查得该温度下蒸馏水的密度(ρ1)。
3.6 表观密度计算
用式(1)计算试验样的表观密度ρa,
ρa=m1/[m3-(m2-m4)]*ρ1…………(1)
式中:
ρa——表观密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);
m1——试样空气中的质量,单位为克(g);
m2——试样和试验篮水中质量之和,单位为克(g);
m3——湿球空气中的质量,单位为克(g);
m4——试验篮水中的质量,单位为克(g);
ρ1——试验温度下蒸馏水的密度,单位为克每立方厘米(g/cm3)。
4.真密度
4.1 原理
在已知体积的容器内加入试样,密闭容器后通入一定量氮气,用压力传感器测出容器内压力,然后将容器内的气体向另一已知压力和体积的容器扩散,用压力传感器测出两个连通容器内的平衡压力,根据气体定律得出试样的真实体积,然后用试样质量除以体积计算出真密度。
4.2 试剂
高纯氦气,纯度为99.99%或以上。
4.3 仪器与设备
4.3.1 真密度仪,结构如附录A图A.4所示,仪器工作原理见附录C。
4.3.2 天平,**至0.1mg。
4.3.3 干燥箱,同3.3.4。
4.3.4 磨样机,可将铁矿石磨至63μm级或更细。
4.4 试样的制备
根据GB/T 10322.1规定制备出粒径小于63μm的分析试样,105℃于燥3h以上,5g～30g样品构成一份试样。
4.5 分析步骤
按照仪器操作说明书,装好样品,输入样品质量,选好试验参数开始检测，试验完毕后直接读出真密度数据。
5.结果表示
5.1 孔隙率的计算
孔隙率按式(2)计算：
