重力选矿工艺技术的原理及应用

　　重力选矿，简称重选，是根据矿物密度不同而分离矿物的选矿方法。进行重选时除了要有各种重选设备之外，还必须有介质（空气、水、重液或重悬浮液）。重选过程中矿粒受到重力（如果在离心力场中则主要是离心力）、设备施加的机械力和介质的作用力，这些力的组合就使密度不同的矿粒产生不同的运动速度和运动轨迹，zui终可使它们彼此分离。
　　
　　一、重选的应用
　　
　　重选适于处理有用矿物与脉石间具有较大密度差的矿石或其他原料。它是处理粗粒、中粒和细粒（大致界限是大于25毫米、25"2毫米、2～O.1毫米）矿石的有效方法。在处理微细矿泥（小于0.1毫米）时效率不高，现代的流膜选矿设备有效回收粒级可以到20-30微米，离心选矿机可以到10微米。
　　
　　重选法是处理钨、锡、金矿石，特别是处理砂金，砂锡矿传统的方法。在处理含稀有金属（铌、钽、钛、锆等）的砂矿中应用也很普遍。重选也被用来分选弱磁性铁矿石、锰矿石、铬矿石。
　　
　　在选煤工业中重选是主要的方法。近年在非金属矿加工工业中重选也得到了发展，主要用于处理石棉、金刚石、高岭土、磷灰石、硫铁矿等矿石。在选别铜、铅、锌、锑、汞等硫化矿的浮选厂。也常采用重选法进行矿石预选。在主选流程中重选常与其他选矿工艺组成联合流程，以提早在粗粒状态下选出精矿或尾矿。
　　
　　这样将有利于降低生产成本并减少金属损失。当处理某种矿石有多种方法可供选择时，重选法总是被优先考虑。
　　
　　二、重选的基本原理
　　
　　重选的实质概括起来就是松散-分层-分离过程。置于分选设备内的散体矿石层（称作床层），在流体浮力、动力或其他机械力的推动下松散，目的是使不同密度（或粒度）颗粒发生分层转一移，就重选来说就是要达到按密度分层。故流体的松散作用必须服从粒群分层这一要求。这就是重选与其他两相流工程相区别之处。流体的松散方式不同，分层结果亦受影响。重选理论所研究韵问题，简单说来就是探讨松散与分层的关系。分层后的矿石屡在机械作用下分别排出。即实现了分选。故可认为松散是条件，分层是目的，而分离则是结果。前述各种重选工艺方法即是实现.这一过程的手段。它们的工作受这样一些基本原理支配;
　　
　　（1）颗粒及颗粒群的沉降理论，
　　
　　（2）颗粒群按密度分层的理论，
　　
　　（3）颗粒群在斜面流中的分选理论。
　　
　　此外还有在回转流中的分选，尽管介质的运动方式不同.但滁了重力与离心力的差别外，基本的作用规律仍是相同的。
　　
　　有关粒群按密度分层理论，zui早是从跳汰过程入手研究的。曾提出了不少的跳汰重力选矿,,分层学说，后来又出现一些专门的在垂直流：中分层的理论。
　　
　　斜面流选矿zui早是在厚水层中处理较粗粒矿石，分选的根据是颗粒沿槽运动的速度差。40年代以后斜面流选矿向流膜选矿方向发展，主要用来分选细粒和微细粒级矿石。流态有层流和紊流之分。一贯认为紊流脉动速度是松散床层基本作用力的观点，在层流条件下即难以作出解释。1954年R.A.拜格诺（Bagn0ld）提出的层间剪切斥力学说，补充了这一趣论上的空白。但同分层理论一样，斜面流选矿要依靠现有理论做出可靠的计算仍足困难的。
　　
　　三、根据介质运动形式和作业目的不同重选分成哪几类作业?
　　
　　根据介质运动形式和作业目的不同，重力选矿可分成六种作业。
　　
　　（1）重介质选矿。重选必须在介质中进行，所用介质有空气、水、重液或重悬浮液，其中zui常用的介质是水，用空气时称为风力选矿，用密度大于水的重液或重悬浮液时则称为重介质选矿。重介质选矿是一种严格按矿物密度分选的方法。
　　
　　（2）分级。碎散物料在空气或水中沉降时，不同粒度和形状的颗粒由于受介质阻力不同，而具有不同的沉降速度，些时可按粒度分离，这种重选作业称作分级。
　　
　　（3）洗矿。当矿石被黏土胶结而干扰后续作业时，需采用洗矿作业，它是借助水流冲力和机械力使黏土与矿石脱离的作业。
　　
　　（4）跳汰选矿。利用周期性垂直变速介质流，使矿粒群反复松散、密集并按密度分层的重选过程称为跳汰选矿。
　　
　　（5）摇床选矿。利用摇床面不对称往复运动产生的惯性力和水流冲洗作用，使位于床面上的粒群松散分层和运搬分带，从而实现分选的作用。
　　
　　（6）溜槽选矿。它是借助于斜槽中流动的水流进行选矿的方法。