2. 尾矿粒度级配测试的筛分法

筛分法是尾矿粒度级配测试中最基础、最常用的方法，适用于粒径约 0.075 mm～数十毫米的颗粒。它的核心思想很直接：用一系列孔径递减的标准筛，把尾矿样品按粒径分成若干粒级，称量各粒级质量，再换算成累计筛余和累计通过率，最终绘制级配曲线。但要把这件事做“准”，关键不在“筛”这个动作本身，而在于标准筛的合理选择、干筛与湿筛的正确选用、筛分终点的可靠判定，以及数据记录与曲线绘制的规范性。

一、标准筛的选择

尾矿筛分通常采用国家标准套筛，常用公称孔径序列为：20、10、5、2.0、1.0、0.5、0.25、0.075 mm（也可根据样品情况增加 0.15、0.63 mm 等中间级）。选择套筛时遵循两条原则：一是覆盖性，最粗筛孔径应大于样品中最大颗粒粒径，最细筛应覆盖到需要控制的下限粒径（尾矿级配常以 0.075 mm 为关键分界）；二是连续性，相邻筛孔径比不宜过大，通常控制在 2 左右，以保证级配曲线有足够的数据点、形状不失真。

筛孔小于 0.075 mm 的部分，筛分法已难以准确分离，应转入密度计法或激光粒度法测定，因此筛分报告中必须注明“0.075 mm 以下由其他方法补充”。此外，称量设备应选用感量 0.01 g 的天平（细粒尾矿建议 0.001 g），并配备振筛机、烘箱、软毛刷、盛样盘和记录表。标准筛使用前应检查筛网是否破损、松弛，孔径是否堵塞，发现异常立即更换。

二、样品准备与取样量

取样必须具有代表性。尾矿经缩分后取试验样，先在 105～110 ℃ 下烘干至恒重，冷却至室温后称取总质量 m。取样量与最大粒径有关：最大粒径 5 mm 以下时一般不少于 300 g，最大粒径 10 mm 左右时不少于 500 g～1 kg；细粒尾矿可适当减少，但应保证最小粒级筛余质量不少于 10 g，以减少称量相对误差。若样品含泥量大、颗粒易结团，应先用分散剂（如六偏磷酸钠溶液）润湿分散，避免“假粗颗粒”。

三、干筛与湿筛流程

干筛适用于含泥量低、颗粒分散性好的尾矿。流程为：套筛按孔径从大到小自上而下叠放，最下层放底盘；将烘干样品倒入最上层筛，加盖后置于振筛机上振动 10～15 min；逐层取下筛子，将筛上物倒入已称重的盛样盘，用软毛刷仔细清扫筛网与筛框，称量各粒级质量。干筛的优点是操作简单、无水分引入，缺点是细颗粒易团聚、易粘筛，0.075 mm 附近误差偏大。

湿筛适用于含泥量高、细粒多的尾矿，尤其当 0.075 mm 以下颗粒占比较大时。流程为：先将样品置于最细筛（如 0.075 mm）上，用清水缓慢冲洗，同时轻轻摇动，直至冲洗水基本澄清；将各筛上物分别收集、烘干（105～110 ℃）至恒重后称量。湿筛能有效打散团粒、减少粘筛，但操作繁琐、耗时较长，且必须保证冲洗水不带走粗粒、烘干不损失细粒。工程实践中常采用“粗粒干筛 + 细粒湿筛”的组合方式：先对 2 mm 以上粒级干筛，2 mm 以下部分再湿筛至 0.075 mm，兼顾效率与精度。

四、筛分终点判定

筛分终点不是“振到时间就行”，而应以筛上物质量不再明显减少为判据。规范做法是：振动一定时间后取下某层筛，手工补筛 1 min，若补筛下来的质量不超过该粒级筛上物质量的 1%，即可认为该级筛分已达终点；否则继续振动。实际操作中，可先振 10 min，再逐级检查，对 0.075 mm 等细筛重点复核。湿筛的终点判据是冲洗水肉眼观察基本澄清、无持续悬浮细粒带出。终点判定不足会导致粗粒级偏高、细粒级偏低，曲线整体右移；过度振动则可能造成颗粒磨损破碎，使细粒虚增，两种情况都会扭曲级配结果。

五、数据记录与计算

记录表应包含：筛孔孔径、各粒级筛余质量 mᵢ、筛余百分率 aᵢ = mᵢ/m × 100%、累计筛余百分率 Aᵢ、累计通过百分率 Pᵢ = 100% − Aᵢ。筛分后各粒级质量之和与取样总质量之差应控制在 1% 以内，否则应重做。以下为示例数据（假设值，仅用于演示计算过程）：

示例中总质量 m = 1000 g，各粒级质量之和恰为 1000 g，闭合差为 0，满足要求。由表可见，该尾矿 0.075 mm 以下占 30%，属细粒尾矿，d₅₀ 约在 0.25 mm 附近（通过率 52% 对应粒径略小于 0.25 mm）。

六、级配曲线绘制与判读

级配曲线以粒径为横坐标（对数刻度）、累计通过率为纵坐标（算术刻度）绘制，将各筛孔对应的累计通过率点连成平滑曲线。从曲线上可读取 d₁₀、d₃₀、d₅₀、d₆₀ 等特征粒径，并计算不均匀系数 Cᵤ = d₆₀/d₁₀ 和曲率系数 C꜀ = d₃₀²/(d₁₀·d₆₀)。一般 Cᵤ ≥ 5 且 C꜀ 在 1～3 之间时，认为级配良好；曲线陡直表示粒径集中、级配不良，曲线平缓则表示粒级分布宽、级配较好。对尾矿而言，级配曲线还是判断沉降性能、选择分级设备、评估坝体渗透稳定性的重要依据——细粒含量高、曲线偏左的尾矿，沉降慢、需水量大，往往需要配合絮凝或旋流分级处理。