重力选矿基本原理(安徽理工)
3重力选矿
所列的分级和洗矿，都是按粒度分离的作业，但洗矿处理的对 象是被粘土胶结的矿石，兼有碎矿的作用。其它各种重选工艺方法， 则均属于分选性质的作业。
6 重选方法发展过程 从河溪砂石中用 20世纪中,离 兽皮淘洗选收 心力场水力 自然金属 旋流器
20世纪初出现
稳定悬浮液重 介质选煤法
简易淘洗工具,
①流体介质的粘滞性增加，引起介质阻力变大。
上述诸因素都将使颗粒的干扰沉降速度小于自由沉降 速度。其降低程度将随介质中固体颗粒的密集程度增加而
增加。因此，干扰沉降速度不是一个定值。
第3节 水力分级
水力分级是根据矿粒在运动介质中沉降速度的不同，将粒 度级别较宽的矿粒群，分成若干窄粒度级别产物的过程按所 使用介质不同，分为水力分级和风力分级。 水力分级和筛分的性质相同。但筛分是比较严格地按几何 尺寸分开，筛分产物具有严格的粒度界限。而水力分级则是 按沉降速度差分开。矿粒的形状、密度以及沉降条件对按粒 度分级均有影响，因而分级不是严格按粒级进行的具有较宽 的粒度范围。
2）床面摇动所产生的析离作用
床面摇动造成床层松散，相同密度条件下，细粒有更 大的压强，细粒能够穿过粗粒的间隙进入床层下层，高密 度细粒有更大的压强，结果，高密度细粒比低密度细粒向 下钻得更深。
3）矿粒在床面上的横向运动 矿粒的横向运动是由于横冲水流推动所致，横冲水 流层沿厚度方向的速度分布是上层大于下层，由于有床 条的阻挡，上层物料受横冲水流的作用较大，因此，上
摇
床
选
矿
摇床的分选原理
物料在摇床床面上分选，主要是由床条的型式、床面的
不对称运动及床面上的横冲水几个因素综合作用的结果。 1） 水流越过各床条时所形成的水跃和上升水流的分层作用
重力选矿
第二节 重选的基本原理
多数重选过程，都包含了松散-分层和运搬-分 离两个阶段。在运动介质中，被松散的矿粒群，由 于沉降时运动状态的差异，形成不同密度(或粒度) 矿粒的分层。分好层的床层(即矿粒组成的物料层) 通过运动介质的运擞达到分离。其基本规律可概括 为:松散(沉降)分层（运搬）分离。实际上，松散分 层和运搬分离几乎都是同时发生的。但松散是分层 的条件，分层是分离的基础。
重介质旋流器的影响因素：
（1）旋流器的锥比(即沉砂口直径与溢流口直径之比)影 响实际分选密度。锥比减小，重产品产率减少，可使分选 密度ΔP增高，反之， ΔP降低。入选物料中重矿粒含量高 时(如40～70％)，采用大锥比(0.5～-0.7)；含量低时(如 <5%)，则宜采用小锥比(如0.3 ～0.4)。 （2）结构型式对旋 流器中重介质的形成影响较大。细长 型旋流器，形成的重介质密度不均匀性小，一般适于分级 用；短粗型旋流器，形成的重介质密度不均匀性大，适于 重介质选矿用。
重力选矿是当今最通用的几种选矿方法之一，尤其广 泛地用于处理密度差较大的物料。在我国它是煤炭选 的最主要方法，也是选别金、钨、锡矿石的传统方法。 在处理稀有金属（钍、钛、锆、铌、钽等）矿物的矿 石中应用也很普遍。重力选矿法也被用来选别铁、锰 矿石；同时也用于处理某些非金属矿石，如石棉、金 刚石、高岭土等。对于那些主要以浮选处理的有色金 属（铜、铅、锌等）矿石，也可用重力选矿法进行预 先选别，除去粗粒脉石或围岩，使其达到初步富集。 重力选矿法还广泛应用于脱水、分级、浓缩、集尘等 作业。而这些工艺环节几乎是所有选矿厂和选煤厂所 不可缺少的。
四 重力选矿
第一节 重力选矿概论 第二节 重力选矿的基本原理 第三节 重介质选矿
第四节 水力分级和洗矿 第五节 跳汰选矿 第六节 流槽选矿 第七节 摇床选矿
重力选矿的原理和应用
重力选矿的原理和应用1. 重力选矿的原理重力选矿，又称为重力分选，是一种基于颗粒物料在重力场中的不同沉降速度来实现颗粒物料分选的方法。
其原理主要基于物料的比重、粒度和流体介质的密度等因素。
在重力场中，颗粒物料由于具有不同的比重，会沉降速度不同，从而实现分选的效果。
2. 重力选矿的应用重力选矿技术广泛应用于矿山、冶金、化工等领域，其应用主要包括以下几个方面：•矿石的选矿：重力选矿常用于对矿石进行分选，可以根据矿石中各种矿物的密度差异，通过重力选矿设备将不同矿物分离出来，提高矿石的品位和回收率。
•固体废弃物处理：重力选矿也可用于固体废弃物的处理，例如处理建筑垃圾、矿物废弃物、煤矸石等。
通过重力选矿设备，可以将固体废弃物中的有用物质进行分离和回收，减少对环境的污染。
•煤炭的处理：重力选矿在煤炭的处理中也有重要的应用。
煤炭通常含有不同密度的硫化物和岩石，通过重力选矿可以将煤炭和硫化物等杂质分离开来，提高煤炭的品质和市场价值。
•金矿选矿：在金矿领域，重力选矿技术也起着重要的作用。
金矿常常与其他矿石共存，而其中的金子与其他矿石的密度差异较大。
通过重力选矿设备，可以将金矿从其他矿石中分离出来，提高金矿的回收率。
•废水处理：重力选矿技术也可以应用于废水处理。
一些废水中含有悬浮性颗粒物，通过重力选矿设备，可以实现对废水中的颗粒物的分离和处理，净化废水，减少对环境的影响。
3. 重力选矿设备常用的重力选矿设备有以下几种：•重力浮选机：根据颗粒物在介质中的沉降速度差异进行分选，通过不同的介质密度控制物料的沉浮来实现颗粒物的分离。
•离心选矿机：利用离心力的作用，将颗粒物料从高速旋转的离心机中分离出来，实现选矿目的。
•重力浓缩设备：通过重力作用，将颗粒物料中的水分脱除，达到浓缩的目的。
•重介质选矿设备：通过在重介质中实现颗粒物料的分离和选矿。
•旋流选矿机：利用旋流的作用，将不同密度和粒度的颗粒物料分离开来。
4. 重力选矿的优势重力选矿作为一种常用的选矿方法，具有以下优势：•设备简单：相对于其他复杂的选矿方法，重力选矿设备结构简单，使用方便，维护成本低。
重力选矿技术
VS
详细描述
摇床选矿技术在XX项目中实现了高精度 分离，通过横向振动使不同矿物按粒度和 密度分层。该方法具有分离精度高、对环 境影响小等优点，尤其适用于处理细粒和 微粒矿物。通过优化摇床的结构和操作参 数，提高了分离效果和精矿质量。
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智能化
利用人工智能、大数据等技术手段，实现重力选矿过程的自动化 、智能化控制，提高生产效率和产品质量。
绿色化
采用环保材料和工艺，降低生产过程中的环境污染，实现绿色生 产。
应用拓展
资源利用
将重力选矿技术应用于更多矿产资源的开发利用，提高资源利用率 和经济效益。
产业升级
推动重力选矿技术在传统产业升级改造中的应用，提升产业整体水 平和发展潜力。
跨界融合
探索重力选矿技术与新能源、新材料等领域的融合发展，拓展技术的 应用领域和市场空间。
环境保护
节能减排
通过技术创新和应用拓展，降低重力选矿过程中的能耗和排放， 减少对环境的负面影响。
废弃物资源化
将重力选矿过程中产生的废弃物进行资源化利用，减少对环境的压 力和负担。
环境监测与治理
加强环境监测和治理力度，确保重力选矿技术的可持续发展和环境 保护的协调统一。
总结词
高回收率，适应性强
详细描述
跳汰选矿技术在XX项目中发挥了重要作用，通过周期性的水介质的冲程和跳跃，使不同密度的矿物按 粒度分层。该方法具有高回收率、操作简便和适应性强等优点，尤其适用于处理中等粒度的矿物。通 过优化跳汰机的操作参数，提高了分层的准确性和回收率。
XX项目摇床选矿应用
总结词
高精度分离，低环境影响
消耗大量动力和冲水。
混合选矿
混合选矿是一种将多种重力选 矿技术结合使用的技术，通过 多种技术的联合作用，提高分 选效率和回收率。
重力选矿概论(安徽理工)
重力选矿
安徽理工大学 矿物加工工程系
材料学院矿物加工工程教研组
第一章 重力选矿概论
第一节 选矿概念
1）有用矿物——能为人类利用的矿物。 2）矿石——含有有用矿物的矿物集合体中，若有用 成分的含量，在当前技术经济条件下，能够富集加以 利用的矿物集合体。 3）脉石——在矿石中含有目前无法富集或工业尚不 能利用的一些矿物。（对于煤炭来说，不能作煤使用 而以SiO2为主要成分的矿石叫矸石。）
单颗粒运 动(自由 沉降,干 扰沉降)
初加速度 学说(综 合各因素, 建立方程)
按悬浮 液相对 密度分 层
位能假 说
概率统 计假说
材料学院矿物加工工程教研组
３我国重选的发展 我国是一个历史悠久文化发达的古老国家，远
在4000多年前就开始铜的冶炼。1637年明朝宋应 星所著《天工开物》就记载了许多有关应用重力 分选的实例。如：用风车风选谷物、用水力分级 方法提取瓷土，用淘洗法选收铁砂和锡砂等。
对煤炭而言，将煤和矸石分离，从而获得质量 不同的产物，称为选煤。
基本矿方法
选矿
材料学院矿物加工工程教研组
物
浮
化
理
游
学
选
选
选
矿
矿
矿
重选 磁选 电选等
根据粒度、密度、形 据表面的物理
状、硬度、颜色、光 化学性质（如
泽、磁性及电性等 差 颗粒表面的浸
异
湿性等） 差异
据化学性质 所存在的差 异
其 它 选 矿
4）重选过程颗粒受力 物体不仅受重力的作用，而且还承受介质作
用于物体上的浮力及介质对运动物体的阻力。
材料学院矿物加工工程教研组
重力选矿
重力选矿重力选矿又称重选，就是根据矿粒间由于密度的差异，因而在运动介质中所受的重力、流体动力和其他机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程。
粒度和形状会影响按密度分选的精确性。
重选的特点是：矿粒间存在密度的差异，分选过程在运动介质中进行，在重力、流体动力及其他机械力的综合作用下，矿粒群松散并按密度分层，分层好的物料，在运动介质的作用下实现分离，获得不同的最终产品。
重选的目的，主要是按密度来分选矿粒。
在分选过程中，密度差别起主导作用，应创造条件，以减少矿粒的粒度和形状对分选的影响。
重选的分类：水力分级、重介质选矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿、洗矿等工艺。
密度大于水的介质称为重介质，矿粒在重介质中进行分选的过程即称为重介质选矿。
重介质选矿法是当前最先进的一种重力选矿法，它的基本原理是阿基米德原理：即浸在介质里的物体受到的浮力等于物体所排开的同体积介质的重量。
密度大于分选介质密度的矿粒，在介质中下沉；密度小于分选介质密度的矿粒，在介质中上浮。
虽然物料在分选机中的分层过程主要决定于物料的密度和介质的密度，但是在分层时，往往有一部分细粒级矿粒，在分选机中来不及分层就被排出，降低了分选效率。
同时，分选机中悬浮液（重液）的流动和涡流；物料之间的碰撞、悬浮液对矿粒运动阻力和矿粒的粒度、形状等因素的影响，都会降低分选效果。
重介质选矿的优点：1）分选效率和分选精度都高于其它的选煤方法。
对于块煤分选效率可达99．5％；对于末煤可达99％。
分选块煤的精度即可能偏差E值可达0.2～0.03；对于末煤分选精度E值可达0.05左右。
2）分选密度的调节比较灵活而且范围宽。
跳汰机分选密度一般控制在1.45～1.90；而块煤重介分选密度一般控制在1.35一1.90；末煤重介旋流器分选密度可以控制在1.20～2.0。
3）分选粒度范围宽。
块煤重介选，其粒限一般为1000～6mm；末煤重介旋流器其粒限可在50～0mm。
（选别深度可达0.1～0.15mm）。
分选效果评定方法
12iJiJiiJZZiiZGiiG ZiZZGiiiiGiiGiGi
第二段分选分配率2。 Zi 中煤中第i密度级
1i
Zi Gi Ji Zi Gi
的数量占原煤的百分 数。
2i
Gi Zi Gi
3、分配率计算和曲线绘制实例
80~0.5mm粒级原煤经 跳汰机处理, 中煤采用 重介再选,得到最终精 煤和中煤两种产物,精 煤实际产率gj=18.6%,
指标； 3、预测可能的结果（不同生产条件下产
品数质量预测）。
二、重力选煤工艺效果的评定
（一）可能偏差和 不完善度
可能偏差Ep值
多用于重介质分选 工艺效果评定。
不完善度I值
多用于水介质分选 工艺效果评定。
d d E - p
E
p
7
5d 7 5
2
d
2
52
5
2 I Ep
I E pd p -1
第五节 影响分配曲线形状的因素
一、原煤可选性的影响
当原料的密度组成变化时，各密度级物料在 分选机中的运动条件也随之发生变化，对各 密度级物料的在产品中的分配率将产生影响， 分配曲线形状也将发生变化。
通过调整分选机的分选条件可以在一定程度 上加以弥补。
结论：在原煤可选性变化不大时，分配曲线 的形状与原料可选性无关或相关性小。
（3）影响矿粒进入产物的概率值的因素：
矿粒进入某一产物的概率与其本身的 密度d及分离密度dP的差值大小相关， （ d- dP）或（ dP- d）值愈大，其进 入相应产物的概率愈大。
分配率的定义：
产品中某一成分（密度级或粒度级） 的数量与原料中该成分数量的百分比。
重力选矿 最终归纳名词解释
1、【选矿：】选矿的目的在于从原矿中将有用矿物（或有用成分）分离出来加以富集，构成组分单一的人造富矿（或化合物），即所谓精矿。
2、【重力选矿：】重力选矿就是根据矿粒间密度的不同，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力不同，从而实现按密度分选矿粒群的工艺过程，简称为重选。
3、【重选基本原理】重选的实质概括起来就是松散一分层一分离过程。
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。
重选理论所研究的问题，简单说来就是探讨松散与分层的关系。
分层后的矿石层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。
4、【重选过程：】就是利用这种差异使矿物达到分离的，所有的重选过程都是以矿粒在选别的介质中的沉降规律为基础的。
5、【重选的目的：】根据矿石的密度不同来分层，将有用矿物分离出来加以富集。
6、【分级粒度:】是指按沉降速度计算的分开两种产物的临界颗粒的粒度.24、【床层】—物料给入跳汰机筛板上，形成的一定厚度的物料层。
7、【分离粒度:】指实际进人沉砂和溢流中分配率各占50%的极窄粒级的平均粒度。
大于分离粒度的颗粒大多进入沉砂中，小于分离粒度的颗粒大多进入溢流中。
8、【面积当量直径】用表面积等于矿粒表面积的球体直径表示矿粒的粒度时，称为面积当量直径9、【分级效率：】在选矿厂中，分级效果好坏用分级效率来评价。
分级效率就是物料经过分级后，得到的溢流产品中细粒级的量与给入分级机的物料中细粒级（同级别）含量的百分数。
10、【容积浓度】单位体积悬浮体内固体颗粒占有体积称为容积浓度。
11、【干涉沉降：】介质中同时存在着许多矿物颗粒，对于任一颗粒来说，他的沉降速度除受自由沉降因素的支配外，还有由于周围颗粒处在而引起的附加因素的影响，这种沉降称为干涉沉降。
《重力选矿》课件
环保要求：随着环保意识的提高，重 力选矿技术在环保方面的要求也越来 越高，如减少废水、废气排放等
添加标题
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技术进步：重力选矿技术不断进步， 如磁选、浮选等新型选矿技术的出 现，提高了选矿效率和精度
智能化趋势：随着人工智能、大数据 等技术的发展，重力选矿技术将向智 能化、自动化方向发展，提高选矿效 率和精度。
粗粒和细粒
重选：利用重 力选矿机，将 粗粒和细粒进 行分离，得到
精矿和尾矿
脱水：将精矿 和尾矿进行脱 水处理，得到 干燥的精矿和
尾矿
包装：将干燥 的精矿和尾矿 进行包装，便 于运输和储存
选矿效率：衡量重 力选矿效果的重要 指标
选矿精度：衡量重 力选矿效果的重要 指标
选矿成本：包括设 备成本、能耗成本 、人工成本等
工作原理：利用重力和流体力学原理，使不同密度的矿物颗粒在跳汰机中分层， 实现矿物分离
结构特点：主要由筛板、跳汰室、传动机构等部分组成
应用领域：广泛应用于煤炭、铁矿石、金矿石等矿物的选矿过程中
优点：处理量大、效率高、能耗低、环保等特点
溜槽是重力选矿设备的一种 工作原理：利用重力作用，使不同密度的矿物颗粒在溜槽中分层 应用范围：广泛应用于铁矿、铜矿、金矿等矿石的选矿 优点：结构简单，操作方便，成本低，效率高
自动化和智能化： 提高选矿效率，降 低人工成本
绿色环保：减少对 环境的污染，提高 资源利用率
技术创新：研发新 型选矿设备，提高 选矿源 、新材料等领域拓 展
汇报人：PPT
物
过滤机：用于分 离固体和液体
干燥机：用于干 燥矿物
破碎机：用于破 碎大块矿物
矿石来源：矿山开采、废料处理等 矿石破碎：将大块矿石破碎成小颗粒 矿石筛分：将破碎后的矿石按粒度大小进行筛分 矿石清洗：去除矿石表面的杂质和污垢
重力选矿的应用原理
重力选矿的应用原理1. 简介重力选矿是一种常见的矿石选矿方法，利用物料颗粒在重力场作用下的不同受力情况，将矿石中的有用矿物与废石分离。
该方法广泛应用于矿山领域，可以有效提高矿石的利用率。
2. 重力选矿的基本原理重力选矿利用重力场对不同密度的颗粒进行分离，其基本原理是根据物料颗粒在重力场中所受到的重力、阻力和浮力等力的不同，实现矿石的分离和分类。
2.1 重力作用重力是物质之间相互吸引的力，根据物料颗粒的大小和密度不同，重力的作用也不同。
重力选矿利用物料颗粒在重力场中所受到的重力大小，将物料分为高密度和低密度两部分。
2.2 浮力作用浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力，根据物料颗粒的密度不同，浮力的作用也不同。
重力选矿利用物料颗粒在重力场中所受到的浮力大小，将物料分为浮选产品和废弃物两部分。
2.3 阻力作用阻力是物质在流体中运动时所受到的阻碍运动的力，根据物料颗粒的大小和形状不同，阻力的作用也不同。
重力选矿通过控制流体的速度和物料颗粒的大小，实现不同颗粒的分离和分类。
3. 重力选矿的工艺流程重力选矿一般包括破碎、磨矿、分级、重选等工艺过程，以下为常见的重力选矿工艺流程：3.1 破碎和磨矿将原矿料通过破碎设备进行破碎，使其颗粒大小适合进一步处理。
然后将破碎后的矿石送入磨矿设备进行磨矿，使其颗粒更加细化，便于分离。
3.2 分级和重选将磨矿后的矿石通过分级设备进行分级，将颗粒大小不同的矿石分离开来。
然后将分离后的矿石送入重选设备，利用重力选矿的原理，将有用矿物和废石进行分离。
4. 重力选矿的设备重力选矿需要使用一系列专用设备进行实施，以下为常见的重力选矿设备：4.1 均化漏斗均化漏斗用于控制物料颗粒大小的均化，将颗粒过大或过小的物料进行筛分，使其满足后续处理的要求。
4.2 重力选矿机重力选矿机是重力选矿过程中最重要的设备，根据不同的原理和结构，包括重力选矿泥浆脱水器、螺旋选矿机、中药选矿机等多种类型。
4.3 浮选设备浮选设备利用物料颗粒在液体中所受到的浮力大小进行分离，通常包括浮选机、浮选槽等。
3-2 第三章重力选矿
二 洗矿
1 洗矿的意义 冲积、沉积砂矿或氧化矿床，由于受到长期
的风化作用，使一些脉石矿物形成大且徽细粘土， 并包裹着有用矿物。这些粘土称为原生矿泥，对 选别过程危害较大。采用洗矿，将粘土分散并与 有用矿物分离，对于提高分选效果很有意义。 2 洗矿的定义
洗矿是用来处理与粘土粘结在一起的或含泥 多的矿石的重力选矿过理，主要是按粒度分离物 料的过程。
二 洗矿
3 洗矿过程
洗矿过程包括粘土的碎散和将分散后的粘土 与粒状、块状物料分离两个作业。碎散作业主要 是采用水的冲洗和浸泡，或机械的搅拌、磨剥， 使粘土分散的过程。必要时可加分散剂(如水玻璃 等〕促进分散。分离作业一般采用湿式筛分或水 力分级方法分出矿泥。因此，洗矿实质上是接粒 度分离的重选过程。
• 优点：
这种分级机沉砂含泥量少、省水、沉砂浓度 大。常用在钨选厂作为摇床前的准备分级，也有 在铁矿重选厂选别作业前作堆备分级，脱去细泥。 其适宜的处理粒度小于2~3毫米。
缺点：
构造较复杂，配置和操作不便，需要动力。
（和矿泥式 两种。
矿泥圆锥分级机（浓 泥斗或泥锥）：主要 用于处理0.15毫米以 下的物料；
跳汰选矿工艺简单、操作方便，处理量大、 效果较好，是一种有发展前途的重选方法。
二、跳第汰二选节矿的跳基汰本原选理矿原理
（一） 按一密、度按分密层度的分位层能的假位说能学说
由热力学第二定律可知，任何封闭体系都趋向于自由能的 降低，即一种过程如果变化前后伴随着能量的降低，则该过程 将自动地进行。德国人迈耶尔（E.W.Mayer，1947）应用这一 普遍原理分析了跳汰过程，认为床层的分层过程是一个位能降 低的过程。因此当床层适当松散时，重矿物颗粒下降，轻矿物 颗粒上 升，应该是一 种必然的趋势。图 2—5—2表示了床层 分 层前与分层后的理想变化情况。若取床层的底面为基准面，基 准面的面积为A。
选矿厂重力洗选技术
选矿厂矿物洗选技术之重力选矿重力选矿是依据矿粒间比重(或密度)的差异及其在运动介质中所受重力、流体动力和各种机械力的不同,从而得到不同密度产品的生产过程。
它也是一种应用最早的选矿方法,几年前重选就被人类用于淘洗砂金、铁砂和锡砂等,重选法处理量大,简单可靠,经济有效,因此迄今仍是主要选矿方法之一。
在国内外重选被广泛地用于钨、锡、黑色金属(铁、锰、铬等)、稀有金属(钽、铌、钍、锆、钛)、贵金属(金、铂)等矿石和煤炭的选别,同时还被用来选别如金刚石石棉、磷灰石等非金属矿物。
有些按粒度分选的过程,如脱水、分级等,则几乎在所有的选矿厂都是不可缺少的作业,也是重选的一个重要应用。
一、原理多数重选过程都包含了矿粒的松散—分层和搬运—分离两个阶段。
在运动介质中被松散的矿粒群中的矿粒因受重力介质运动阻力和浮力的联合作用,沉降时其运动状态出现差异,形成不同比重(密度或粒度)矿粒的分层。
分好层的床层(即矿粒组成的物料层)通过运动介质的运搬达到分离。
其基本规律可概括为:松散沉降分层运搬分离。
一般地说,松散是分层的条件,分层是分离的基础。
要达到有效的分选,矿物和脉石之间必须存在明显的密度差。
重选的可选性的判断见下表所示：1矿物按密度分离的难易度在重选过程中,矿粒几何尺寸对重选的选别效率也有影响。
因此,实践中对重选给矿的粒度必须严格控制,尽量减小影响,使矿粒的相对运动主要受密度来支配。
二、分类习惯上,重选过程可分为分级、洗矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿和重介质选矿等,其中前两类主要是按粒度分选的过程,它主要是以获得不同粒度的产品为目的,属于选别前的准备作业。
后四类主要为获得不同密度(比重)产品为目的的生产过程,属于选别作业。
重选工艺分类见表2表2重力选矿工艺分类从表12-2可以看出:重选用到的介质有空气、水以及密度大于水的重介质,最常用的介质是水,由于水的来源方便,且以水为介质的湿式重选比以空气为介质的干式重选的选别效果好,所以,湿式重选得到了广泛的应用。
重力选矿 名词解释
选矿的目的在于从原矿中将有用矿物（或有用成分）分离出来加以富集，构成组分单一的人造富矿（或化合物），即所谓精矿。
2、重力选矿：重力选矿就是根据矿粒间密度的不同，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力不同，从而实现按密度分选矿粒群的工艺过程，简称为重选。
3、重选基本原理（与其他选矿理论的差异）重选的实质概括起来就是松散一分层一分离过程。
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。
重选理论所研究的问题，简单说来就是探讨松散与分层的关系。
分层后的矿石层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。
4、重选过程：就是利用这种差异使矿物达到分离的，所有的重选过程都是以矿粒在选别的介质中的沉降规律为基础的。
5、重选的目的：根据矿石的密度不同来分层，将有用矿物分离出来加以富集。
6、分级粒度:是指按沉降速度计算的分开两种产物的临界颗粒的粒度.7、分离粒度:指实际进人沉砂和溢流中分配率各占50%的极窄粒级的平均粒度。
大于分离粒度的颗粒大多进入沉砂中，小于分离粒度的颗粒大多进入溢流中。
8、面积当量直径用表面积等于矿粒表面积的球体直径表示矿粒的粒度时，称为面积当量直径9、分级效率：在选矿厂中，分级效果好坏用分级效率来评价。
分级效率就是物料经过分级后，得到的溢流产品中细粒级的量与给入分级机的物料中细粒级（同级别）含量的百分数。
10、容积浓度在重选实践中，粒群浓度一般称为容积浓度，用符号”表示，可用固体颗粒在介质中所占的体积分数来表示11、冲程系数：水流冲程与机械冲程之比。
12、干涉沉降：干涉沉降，即个别颗粒在粒群中的沉降，成群的颗粒与介质组成分层的悬浮体，颗粒间的碰撞及悬浮体平均密度的增大，使个别颗粒的沉降速度降低13、自由沉降，即单个颗粒在广阔空间中独立沉降，此时颗粒除受重力、介质浮力和阻力的作用而不受其他因素影响。
重力选矿基本原理(安徽理工)
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两末速相等时，有
应用三个区域的计算公式
(1)斯托克 斯区域,对 不规则矿粒
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(2)阿连区域
(3)牛顿区域
(4)统一形式
式中指数m,n与Re数有关。
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三、影响等沉比的因素 从计算e0的公式可知，任何两种矿粒若是等沉 粒，它们的等沉比不是一成不变的，因为除了矿 粒的密度因素之外，e0的大小还与其它一些因素 有关。 (一)介质密度的影响 等沉比与介质密度有关，是随介质密度的增加 而增大。 例如，密度为1400kg/m3的煤粒与密度为 2200kg/m3的矸石，在空气中其等沉比e0=1·58 , 而在水中 ，则等沉比e0 = 2.75 。说明在高密度 介质中，矿粒的密度差对被选物料的影响，比在 低密度介质中更加明显。
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3 颗粒在静止介质中的自由沉降 自由沉降——单个颗粒在无限空间介质中的沉 降。只受介质阻力，不受其它颗粒及器壁的影响。 1) 球形颗粒在静止介质中的自由沉降末速 a 球形颗粒在介质中沉降末速的通式
阻力R
重力G0
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阻力系数实验曲线 阻力系数ψ 只是矿粒形状及雷诺数Re的函数。 但是ψ 与Re之间的函数关系，至今尚无用理论将 它求导出来，只有依靠实验的方法。英国物理学 家李莱 (L·Rayleigh)总结了大量实验资料，并 在对数坐标上作出了各种不同形状颗粒在流体介 质中运动时，雷诺数Re与阻力系数ψ 间的关系曲 线。 不规则形状矿粒的雷诺数 Re 与阻力系数 ψ 间的 关系曲线如图2-6 所示．
《重力选矿》重要知识点
《重力选矿》重要知识点1重力选矿：根据矿粒间由于密度的差异，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程。
2重力选矿的包括的几种方法：水力分级、重介质选矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿、洗矿，洗矿和分级是按密度分离作业，其他则按密度分选的作业3重力选矿的共同特点：（1）矿粒间必须存在密度的差异（2）分选过程在运动介质中进行（3）在重力、流体动力及其他机械力的综合作用下，矿粒松散并按密度分层（4）分层好的物料，在运动介质的作用下实现分离，并获得不同的最终产品4重选工艺原理：（1）颗粒及颗粒群的沉降原理（重介）（2）颗粒群按密度分层的原理（跳汰）（3）颗粒群在回转流中分层的原理（旋流器）（4）颗粒群在斜面流中的分选原理（溜槽）5斯托克斯公式6干扰沉降的附加因素（1）流体介质的粘滞性增加，引起介质阻力变大（2）颗粒沉降时与介质的相对速度增大，导致沉降阻力增大（3）在某一特定情况下，颗粒沉降受到的浮力作用变大（4）机械阻力的产生7颗粒自由沉降速度差学说在垂直流中，床层的分层按轻、重矿物颗粒的自由沉降速度差进行。
同时，颗粒粒度对沉降速度有同样重要的影响。
切乔特对以上关系予以延伸，给出不同密度颗粒在同一介质中沉降时，沉降速度随粒度变化的关系，该关系表明要使两种密度不同的混合粒群在沉降（或与介质相对运动）中达到按密度分层，必须使给料中最大颗粒与最小颗粒的粒度比小于等沉颗粒的等沉比。
8按重介原理学说将混杂的床层视作由局部重矿物悬浮体和局部轻矿物悬浮体构成，在密度方面具有与均质介质相同的性质。
在重力作用下，悬浮体存在着静力不平衡，就像油与水混合在一起，最终导致按密度分层，即在上升水流作用下，密度高的悬浮液集中在下层，而密度低的集中在上层。
当实现正分层时以某种方式改变λ1与λ2的相对值反应发生反分层，此时，两种类群应处于混杂状态9弱紊流分层结构以及作用分层结构由上至下为：稀释层：决定分选粒度下限，约为30-40微米悬移层：对提高重矿物的回收率和品位有重要意义流变层：决定了在重力场中回收粒度下限很难抵御10-20微米沉积层：在成矿浆流膜分选经常是间断作业层流分层结构：稀释层、流变层、沉积层。
安徽理工大学矿山特殊开采知识点
矿井特殊开采技术1.充填法沉陷控制技术有哪些？2.什么是下沉系数？（p44）充分采动时，地表最大下沉值与煤层法线厚度在铅轴方向的投影长度的比值。
3.什么是超充分采动？（p14）地表有多个点的下沉值达到最大值的采动状态成为超充分采动。
4.在观测站设置时应该注意哪些问题？（p193）1）设站地区的地形、地物及地质采矿条件。
2）观测站的位置及长度的确定，测点及控制点的数目、位置及其编号。
3）工作测点和控制点的构造及其埋设方法观测中应该注意的问题：1）观测线设计在移动盆地的主断面上2）观测线长度应该大于移动盆地的范围3）观测期间不受临近采区的影响4）观测站的控制点在移动盆地范围之内，埋没牢固，在冻土区应该在冻土线0.5m以内。
另外：1）原始数据不得涂改转抄2）字迹清楚，不得连环涂改3）项目填写清楚，不得空页4）观测中不得抓、靠脚架5）一测回中间，不得整平5.开采预计时需要考虑哪些地质采矿条件？1）煤层的法向开采厚度m，煤层倾角a2）采区上、下山边界3）走向主断面和平均深度等4）采区走向长、倾向长5）顶板管理方法，上覆岩层性质6）工作面形状和工作面推进长度等6.什么是起动距？（p26）在走向主断面上，工作面开切眼推进一段距离到达某点后，岩层移动开始波及地表。
通常把地表开始移动时工作面的推荐距离称为起动距。
7.垮落带岩层破坏的特点？（p6）1)分带性：在垮落带内，从煤层往上岩层破碎程度逐渐减小。
2）碎胀性：由于垮落带岩石破碎成块，岩块之间孔隙增大，体积膨胀。
3）可压缩性：垮落带岩石间的孔隙随着时间的推移和开采范围的加大，在上覆岩层压力作用下，在一定程度上可以得到压实，压实后的碎胀系数仍大于1。
4）垮落带高度取决于采厚、上覆岩层的岩性、碎胀系数和煤层倾角等。
8.什么是最大下沉角？（p19）在移动盆地的倾斜主断面上，采空区中点和地表最大下沉点在地表水平线上投影点的连线与水平线在下山方向的夹角为最大下沉角。
（在移动盆地的倾斜主断面上，地表最大下沉点和采空区中点的连线与沿煤层下山方向水平线所成的锐角）9.影响最大下沉速度的因素有哪些？（p27）最大下沉速度与上覆岩层性质、推进速度、深厚比、采动程度有关。
重介质选矿安徽理工
优点：
1）分选效率和分选精度都高于其它选煤方法。
块煤：η max = 99.5% ，E可达 0.02~0.03; 末煤：η max = 99%，E可达0.05。 2）分选密度调节范围宽
跳汰：一般，1.45～1.9;
重介：1.35～1.9 , 重介质旋流器：1.3～2.0。
3）分选粒度范围宽
黄土、浮选尾煤、矸石粉等，只能配制低密度 悬浮液，并用于回收精煤。
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5、对磁铁矿加重质的要求
重介质选煤厂利用磁铁矿粉作加重质时，磁铁矿 粉的磁性物含量越高，加重质的回收再使用的数量 也越大，介质耗资少，生产费用可有所降低。还有 加重质粒度愈细，悬浮液密度也越稳定，在悬浮液 中为起稳定作用所需掺入的煤泥量也相应减少，悬 浮液密度的真实性越高，分选效率也会越佳。
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选用的加重质密度应在D与G之间,即 G>>D
例:要求的分选密度为1.4g/cm3, G=5.0g/cm3,s=2.21g/cm3 .
分选煤炭时，重介质密度若要求为1·4O g/cm3， 那么配制悬浮液所用加重质，其密度应在为 5·00-2·2lg/cm3范围的物料中挑选。密度符合 这个条件的常用加重质很多，如磁铁矿、重晶石、 黄铁矿
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重介质选矿过程中作为分选介质而起作用的悬浮 液，其中固体悬浮粒 (加重质)的粒度和容积浓度 与入选物料的粒度之间应具有一定的关系，悬浮液 的密度要由加重质的密度和容积浓度来决定。
(二）悬浮液密度对加重质粒度的要求
在悬浮液内，矿粒排开的同体积悬浮液中，至少应 有一个加重质的颗粒。
我国设计规范规定，用磁铁矿粉作加重质时，其 磁性物含量应在95%以上，密度在4·5g/cm3左右。 对加重质粒度的要求是，分选块煤 (用于斜轮或立 轮重介质分选机)时，小于0·074(-200目)mm粒级 的含最应占80%以上，用于重介质旋流器分选末
重力选矿
立志当早，存高远重力选矿矿物是地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用，形成的自然元素和化合物。
地球的地壳是由岩石构成的，而岩石是矿物的集合体。
当岩石中的某一成分或某些成分的含量，以当前生产技术水平可以经济地开采、加工、利用时，则该岩石便称为矿石。
矿石中除含有在当前经济上可利用的有用成分(矿物)外，还含有尚不能利用的成分(矿物)，那些不能利用的成分(矿物)称为脉石(矿物)。
选矿的目的在于从原矿中将有用矿物(或有用成分)分离出来加以富集，构成组分单一的人造富矿(或化合物)，即所谓精矿。
选矿过程要利用矿石中各矿物某方面的性质差异来完成。
重力选矿就是根据矿粒间密度的不同，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力不同，从而实现按密度分选矿粒群的工艺过程，简称为重选。
在金属矿选矿过程中，回收的目的金属矿物的密度比脉石高，这时经过选别得到的重产物为精矿，轻产物为尾矿。
重选过程中，矿物的分离是在运动过程中逐步完成的。
也就是说，应该使性质不同的矿粒在重选设备中具有不同的运动状况运动的方向、速度、加速度和运动轨迹等，从而达到矿物分离的目的。
同时，一切重选过程都必须在某种介质中进行。
不同粒度和密度矿粒组成的物料在流动介质中运动时，由于它们性质的差异和介质流动方式的不同，矿粒所受的介质阻力不同，其运动状态也不同。
矿粒群在静止介质中不易松散，不同密度、粒度、形状的矿粒难于互相转移，即使达到分层，也难于实现兮离。
对于重选而言，介质的作用是很重要的。
重选所用的介质包括空气、水、重液和重悬浮液。
其中用得最多的是水，在缺水的干早地区或处理某些特殊的矿石时可用空气，此时称为风力选矿。
重液是密度大于水的液体或高密度盐类的水溶液，矿物。
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上式可改为： dv/dt =g0 – a a —阻力加速度，与颗粒及介质的密度、粒度、 沉降未速有关。
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物体从静止开始，由于dv/dt作用，使v增加，后因为阻 力随速度不断增加，反过来使dv/dt下降。 当R=G0 时，力平衡，加速度=0，使物体运动速度达到 最大值， 这时的运动速度以v0 表示，称沉降未速。 R=G0 得 (2-2-12)
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3 颗粒在静止介质中的自由沉降 自由沉降——单个颗粒在无限空间介质中的沉 降。只受介质阻力，不受其它颗粒及器壁的影响。 1) 球形颗粒在静止介质中的自由沉降末速 a 球形颗粒在介质中沉降末速的通式
阻力R
重力G0
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第二章
重力选矿基本原理
2.1 概述 2.2 颗粒及颗粒群沉降理论 2.2.1 矿粒在介质中的自由沉降 浮力 阻力 1、矿粒在介质中所受的重力 矿粒在介质中所受的重力， 等于它在真空中所受的重力 与浮力之差。
重力
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根据阿基米德原理 G0 =Vδ g- Vρ g = (m/V)δ g – (m/V)ρ g = m ((δ - ρ ）/δ )g G0 = m g0 式中： V ——矿粒的体积，m3； ρ ——矿粒的密度，k/m3； δ ——介质的密度，kg/m3， g ——重力加速度，m/s2； m ——矿粒的质量，kg。 g0——矿粒在介质中的加速度 , m/s2 。
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粘性摩擦阻力区（层流区、斯托克斯区） 条件：Re<=1 , α =24, k=1 Re =vdρ /μ 通式中阻力系数为 ψ =3π /Re 该系数可通过理论分析得到。阻力系数与雷诺 数之间为直线关系。 R=(3π /Re) d2ρ v2 或 R=3π μ d v 适用于：粉状物料、雾滴在空气中沉降。只计粘 性阻力，不考虑压差阻力。
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1) 介质阻力：介质与矿粒有相对运动时，作用在
矿粒上与运动方向相反的分力。
介质阻力 粘性阻力——切向力 压差阻力——法向力（形状阻力）
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2) 介质阻力的计算 a 介质阻力通式 用量纲分析和实验研究相结合的方法 矿粒在流体介质中运动时所受介质阻力R。根据 实验结果及水力学的分析可知，矿粒所受介质阻 力R，与它的运动速度 v、它的几何特征尺寸 d、 流体的密度ρ 和粘度μ 等物理量有关。 阻力R可用如下函数表示:R= f(v, d , ρ , μ ) 用量纲分析的方法，经推导整理： Ψ－阻力系数
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用通式计算d 和 v0 刘农 (R·Lunnon)提出，为了确定与已知 d (或已知 v0)相对应ψ 与Re , 必须找出一个中 间参数 通过计算，以下 量纲数分别只含d 或 v0
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用ψ =f(Re)曲线画出（对数座标）Re2ψ —Re曲 线和ψ /Re—Re曲线。
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阻力系数实验曲线 阻力系数ψ 只是矿粒形状及雷诺数Re的函数。 但是ψ 与Re之间的函数关系，至今尚无用理论将 它求导出来，只有依靠实验的方法。英国物理学 家李莱 (L·Rayleigh)总结了大量实验资料，并 在对数坐标上作出了各种不同形状颗粒在流体介 质中运动时，雷诺数Re与阻力系数ψ 间的关系曲 线。 不规则形状矿粒的雷诺数 Re 与阻力系数 ψ 间的 关系曲线如图2-6 所示．
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g0 大小、方向与δ 、ρ 有关，与粒度、形状无关。 δ >ρ 时，颗粒沉降； δ <ρ 时，颗粒上浮； δ =ρ 时，颗粒悬浮。 2、 矿粒在介质中运动时所受的阻力 介质阻力——分选介质作用在矿粒上的阻力； 机械阻力——矿粒与其它周围物体以及器壁间 的 摩擦、碰撞而产生的阻力。 机械阻力相当复杂，难以计算。仅分析介质阻 力。
2、阿连v0 计算式 当 R=G 时，即
用CGS制单位 或
ห้องสมุดไป่ตู้
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3、牛顿-雷廷智v0 计算公式 当R=G 时
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采用CGS制： 或
v0 54.2d
1 2 1 2
0
v0 54.2d 0
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特定条件下颗粒在介质中自由沉降末速公式 1、斯托克斯沉降末速(Terminal Velocity)计算 公式 当G0 = R 时，
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适用范围：Re ≤ 1 ，应用时，先知Re
范围好求，但往往事先难以知道雷诺数范围。
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——自由沉降未速通式。 式中：δ 大，d、ρ 大，则v0 大； δ 、d一定，ρ 大，v0 小。 式中的阻力系数是v=v0 是时的值，由Re确定。
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当已知颗粒在介质中的沉降未速时，由上式可求 颗粒粒径。
由于ψ ～f(Re) ,而Re=vdρ /μ ，直接用（22-12）、（2-2-13）求v0 、d困难。
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过渡区（阿连区） 粘性阻力与压差阻力同数量级。 条件： 1 < Re≤500 , α =10 , k=1/2
实际应用Re=2~300 较好。 适用于：一般细物料，如细粒煤炭、石英砂等 在水或空气中沉降。
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3) 压差阻力区（牛顿区）
颗粒体积较大，运动速度较快，发生面层分离，在颗粒 尾部全部形成旋涡区，此时压差阻力占主要地位。 条件： 500<Re <=2*105,α =0.44,k=0，c=0.44 RN=0.055π dA2ρ v2 或 RN=（π /20～π /16）d2ρ v2 通式中的阻力系数为 ψ =（π /20～π /16）≈π /18 阻力二次方定律。牛顿建立的，故称牛顿公式 适用于一般块状物料在空气或水中沉降时阻力的计算， 在计算中只计压差阻力，而不计粘性阻力。