固体物料分选学重力分选
重力分选的原理及应用
重力分选的原理及应用1. 简介重力分选是一种常见的固体颗粒物料分离技术，通过利用物料在重力场中的不同特性，实现对颗粒物料的分选和分类。
本文将详细介绍重力分选的原理和应用。
2. 原理重力分选依靠物料在重力场中的重力、速度和密度等特性的差异来实现分选。
主要原理如下：2.1 重力作用重力是物质之间的相互吸引力，是影响物料分选的主要力量之一。
重力分选通过利用物料的重力不同，实现颗粒物料在不同重力条件下的分离。
2.2 速度差异在重力场作用下，物料的下降速度与颗粒物料的大小、密度、形状等因素有关。
重力分选利用物料在重力作用下的下降速度差异，实现对不同粒径的物料的分离。
2.3 密度差异物料的密度是影响物料分选的重要参数。
重力分选利用物料的密度差异，通过调整分选设备的角度、振频等参数，实现对不同密度的物料的分选。
3. 应用重力分选具有广泛的应用领域，在矿山、冶金、化工等行业中有重要的应用价值。
3.1 矿石分选在矿山行业，重力分选广泛应用于矿石分选中。
通过调整重力分选设备的角度和振幅等参数，实现对矿石中不同成分和粒度的物料的分选和分类。
3.2 垃圾处理在垃圾处理行业，重力分选被用于对垃圾中的可回收物料进行分离。
通过重力分选设备，将垃圾中的金属、塑料等可回收物料分离出来，以实现资源的有效利用。
3.3 煤炭洗选在煤炭行业，重力分选被广泛应用于煤炭的洗选过程中。
通过调整重力分选设备的参数，将煤炭中的矸石、杂质等物料分离出来，提高煤炭的品位和利用率。
3.4 矿石破碎分选在矿石破碎分选过程中，重力分选被用于对破碎后的矿石进行分离。
通过重力分选设备，将破碎后的物料按照不同粒径进行分离，以满足后续工艺的需求。
4. 优势和局限性4.1 优势•重力分选技术成熟，设备简单易操作。
•可根据物料的特性和分选要求，调整参数来实现精确的分选。
•处理量大，适用于批量生产。
4.2 局限性•适用于物料特性差异较大的分选，对于特性相近的物料效果较差。
固体物料分选学知识点总结
固体物料分选学知识点总结一、引言固体物料分选学是矿业工程领域的一个重要分支学科，主要研究固体物料的分选原理、方法和设备。
固体物料分选的目的是将原矿中的有用矿物质与废石或其他杂质进行有效分离，从而提高矿石的品位和回收率，降低生产成本。
固体物料分选学知识点涉及颇为广泛，包括固体物料的物理性质、分选原理、分选方法以及分选设备等内容。
本文将对固体物料分选学的相关知识点进行总结，以帮助读者更加深入地了解这一领域。
二、固体物料的物理性质1. 密度：固体物料的密度是指单位体积固体物料的质量，是衡量固体物料物理性质之一。
密度的大小影响着固体物料在分选过程中的沉降速度和流体的作用力。
一般来说，密度较大的矿物质在分选过程中更容易被分离出来。
2. 粒度分布：固体物料的粒度分布是指固体颗粒在一定范围内的尺寸分布情况。
粒度分布影响着固体物料在分选过程中的沉降速度和分选效果。
通常情况下，粒度分布较为均匀的固体物料更容易进行分选。
3. 磁性：固体物料中的一些矿物质具有一定的磁性，可以通过磁性分选方法进行分离。
磁性的大小和性质对磁性分选的效果起着重要的影响。
4. 电性：固体物料中的一些矿物质具有一定的导电性或者电荷性，可以通过电性分选方法进行分离。
这些矿物质在电场的作用下会受到不同的力，从而实现分选的目的。
5. 表面性质：固体物料的表面性质包括湿润性、粘附性等，这些性质对固体物料粒子之间的相互作用和颗粒与液体之间的相互作用有重要影响。
6. 其他物理性质：固体物料的硬度、脆性、磨损性等也对分选过程有一定的影响。
三、固体物料的分选原理1. 基本原理：固体物料的分选是利用固体物料的物理性质和分选方法的原理进行的。
根据固体物料的不同物理性质，可以采用重力分选、浮选、磁选、电选、多重分选等方法进行分离。
2. 重力分选原理：重力分选利用固体物料在重力作用下的不同沉降速度进行分离，通常应用于颗粒大小差异较大的矿石。
重力分选可以通过离心分选、重介质分选、沉降分选等方法进行。
固体物料分选学重力分选
13.2 颗粒在介质中的自由沉降
13.2.1 球形颗粒在静止介质中的自由沉降
单个颗粒在广阔介质中的沉降称为颗粒在介质 中的自由沉降。实际工作中，把颗粒在固体体 积分数小于3%的悬浮液中沉降也视为自由沉降。 有效重力：G0=πd3g(δ-ρ)/6 阻力：R=ψd2v2ρ 沉降达到平衡时： R=G0
10
阻力：R=ψd2v2ρ ψ——阻力系数 球形颗粒的ψ与Re的关系曲线——李莱曲线 11
阻力：R=ψd2v2ρ Re＜1，粘性阻力为主，ψ=3π/Re
斯托克斯公式 Re=103～105，压差阻力为主，
ψ=π/16～π/20，一般取 π/18 牛顿-雷廷智公式
Re=25-500，ψ=5π/4 Re 阿连公式
15
Re=25～500时，阿连自由沉降末速公式
v0A d 3
4g 2 ( )2 225
可以用来计算0.4mm-1.7mm的石英球形 颗粒的自由沉降末速
16
小练习
试计算6mm和0.075mm的球形石英颗粒在 20℃水中的沉降末速。
20℃水μ=1.005×10-3 Pa.s，ρ=1000kg/m3
2
矿石用重选法处理的难易性，可以用可选性判 断准则E大致判断：
E 2 1
δ1、δ2、ρ——分别为轻矿物、重矿物和介质 的密度
E >2.5 2.5~1.75 1.75~1.5 1.5~1.25 <1.25 重选难
易程度 极易选 易选 可选 难选 极难选
3
小练习
黄铁矿密度（δ=5000kg/m3 ）与石英 （ δ=2650kg/m3 ） ，是否能够在水 （ρ=1000kg/m3）中用重选进行分选？
E=(5000-1000)/(2650-1000)=2.42 ∴容易进行
固体废物的分选
固体废物的分选固体废物的分选，就是把固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分选出来，并加以综合利用的过程。
这是工业固体废物处理过程中重要的技术环节之一。
根据物料的物理或化学性质（包括粒度、密度、重力、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性和表面湿润性等）采用不同的分选方法。
分选方法包括人工拣选和机械分选，机械分选又分为筛分、重力分选、浮选、磁力分选、电力分选、光电分选，以及摩擦及弹性分选等技术。
一、固体废物分选的一般理论为了从一种混合物料中将各种纯净物质选别出来，分选过程可以按两级识别（两个排料口）或多级识别（两个以上排料口）来确定。
回收率：单位时间内某一排料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组分量之比。
——排出物料中某一组分的含量；式中，X1——入料中某一组分的含量。
X纯度：仅用回收率不能说明分选的效率，因此引入第二个工作参数——纯度。
——排出物料中另一组分的含量。
式中，Y1二、筛分1.筛分原理筛分一般适用于粗粒物料的分离，是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料通过筛面（筛下产品），而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上（筛上产品），完成粗、细粒物料分离的过程，也是利用筛子将粒度范围较宽混合物料按粒度大小分成若干不同级别的过程。
筛分可分为两个阶段：物料分层（条件）和细粒透筛（目的）。
它主要与物料的粒度或体积有关，密度和形状对它的影响很小。
2.筛分效率筛分效率是指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料的质量之比。
通常用筛分效率来描述筛分过程的优劣。
筛分效率：式中，Q——筛下物质量；——入筛原料质量；Qα——原料中小于筛孔尺寸的颗粒质量的百分含量。
3.影响筛分的因素影响筛分的因素主要有：①固体废物性质；②筛分设备性能（固定筛是50%，旋转筛是60%，摇动筛是70%，振动筛是90%）；③筛分操作条件。
4.筛分设备（1）固定筛：筛面由许多平行排列的筛条组成，多为倾斜安装。
重力分选法
重力分选法在钛选矿中的应用什么是重力分选呢？说的简单一点就是重选法。
下文我们就请振动筛专家给我们讲解一下：因其生产成本低、对环境污染小而受到重视。
几乎所有的海滨砂矿从中回收钛铁矿和金红石都是采用重选法作为粗选的手段，从20世纪50年代开始，研究从钛铁矿脉矿中回收钛铁矿也是由重选法开始的。
重选的原理重力分选是利用不同物料颗粒间的密度差异来进行分离的过程。
重选过程概括起来就是松散分层分离过程。
将待分选物料置于分选设备上。
使其在重力、流体浮力、流体动力、惯性力或其他机械力的作用下松散，进而使不同密度的颗粒发生分层，分层后的物料或是在机械力的作用下分别排除，或是密度不同的颗粒由于自身运动轨迹的差异而分别截取。
这样就实现了分选。
重力选矿的大多数分选设备是在水介质中进行分选，分选介质的运动形式有连续垂直上升、间断垂直上升、垂直交变、斜面流和同转流等。
钛矿物的重选设备，如摇床、圆锥选矿机、螺旋选矿机、扇形溜槽等，都属于斜面流选矿设别，因此在此重点论述斜面流的分选原理。
斜面流选矿也可称为流膜选矿。
斜面流的流态有层流和紊流之分。
层流流膜用于处理微细级物料(粒度小于0.074mm)，固定的细泥溜槽、皮带溜槽、摇动翻床、横流皮带溜槽等设备上流动的矿浆近似这种流态。
矿浆是高度分散的悬浮液，黏度比水大，在分选时，表而流速较低，为0.l—O.2m/s。
流膜的厚度多数为lmm左右，回收粒度下限为10～20um。
分层后的大密度颗粒沉积在槽底，可借助移动带排除，或间断排出大密度颗粒物料。
设备处理量小。
选钛常用的重选设备摇床、扇形溜槽、圆锥选矿机、螺旋选矿机等一般是在弱紊流流膜中进行的，一般用来处理细粒级矿石(2～3 mm以下。
流膜厚度一般为数毫米．在局部区域可达十几毫米。
流速较大，上想层间浓度差也较大。
分层的轻、重矿物依运动速度不同，或轻重矿物运动轨迹不同使之切割分离。
回收粒度下限为30~40um。
素流斜面流运动特性A紊流斜面流水速沿深度分布紊流斜可流的水速u沿水深h的分布曲线可近似用高次抛物线表示，如图3—1所示。
固体物料分选学
固体物料分选学固体物料分选学是一个研究和应用的领域，它涉及到对固体物料的分类、分离和筛选。
固体物料是指各种固态形式的物质，包括粉末、颗粒、颗粒等。
固体物料分选学的目标是通过各种物理和化学方法，将混合物中的不同组分进行有效分离和回收。
固体物料分选学的研究对象包括各种工业原料、废弃物、矿石、矿渣等。
其应用范围广泛，涉及到多个行业，如矿石加工、建筑材料、环保等。
固体物料分选学的研究方法多种多样，包括筛分、重力分离、磁性分离、浮选、电化学分离等。
筛分是最常用的固体物料分选方法之一，它利用不同粒径的物料在筛网上的通过能力不同，将混合物分离成不同粒径的组分。
重力分离是利用物料的密度差异，通过重力作用使其分离的方法。
磁性分离则是利用物料的磁性差异，通过外加磁场使具有磁性的物料被吸附或排斥的方法。
浮选是一种常用于矿石加工的固体物料分选方法，它利用物料与气泡的亲疏性不同，通过气泡与物料的接触使其分离。
电化学分离则是利用物料的导电性差异，在外加电场作用下实现分离的方法。
固体物料分选学的研究不仅可以提高原料的利用率，降低资源消耗，还可以减少环境污染。
例如，在矿石加工过程中，通过对矿石进行分选，可以将有价值的金属矿石从废石中分离出来，实现资源的有效利用。
在废弃物处理过程中，通过固体物料分选学的方法可以实现垃圾的去除和资源的回收利用，减少对自然环境的破坏。
总之，固体物料分选学是一个重要的研究领域，通过对固体物料进行分离和分类，可以实现资源的有效利用和环境的保护。
随着科技的进步和应用的推广，固体物料分选学将在更多领域得到应用并发挥重要作用。
固体物料分选学是固体颗粒物料处理过程中不可或缺的一部分。
随着科学技术的不断发展和工业化进程的加快，对于固体物料的高效分选与处理的需求也越来越迫切。
固体物料分选学不仅在矿石加工、废弃物处理方面有广泛应用，还在其他领域，如冶金、建材、化工等方面发挥重要作用。
固体物料分选学的核心目标是将混合物中的各种组分进行有效分离，以满足不同领域的需求。
重力分选机原理范文
重力分选机原理范文1.基本原理：重力分选机利用物料颗粒间的重力差异进行分选。
不同物料颗粒的重力特性不同，因而在重力场中会产生不同的运动状态。
重力分选机根据物料的密度、形状、尺寸等特性，通过改变物料在重力场中的运动状态，实现不同物料颗粒的分离。
2.分选过程：重力分选机主要包括进料装置、分选槽、上升水流、废渣排放装置和分选产物收集装置等组成部分。
物料经过进料装置进入分选槽，根据物料的特性，在重力场中形成不同的运动状态。
上升水流通过分选槽，将物料带入废渣排放装置中，而重力大的物料则沉降下来，被分选槽收集。
3.分选效果：重力分选机采用不同的分选参数，可以实现不同物料颗粒的分离。
分选过程中，重力分选机可根据物料的大小、形状等参数进行调整，期间不需要使用其他物理或化学方法。
因此，重力分选机具有简单、低成本、高效率的特点。
1.浮选：浮选是利用物料颗粒在水中的浮力差异进行分选。
物料进入分选槽后，通过调整进料量、水流速度等参数，使得重力较小的物料浮在水面上，重力较大的物料沉降到底部。
浮选广泛应用于矿石、金属矿物等领域。
2.沉降：沉降是利用物料颗粒在水中的沉降速度差异进行分选。
物料进入分选槽后，通过调整进料量、水流速度等参数，使得重力较大的物料沉降得更快，而重力较小的物料沉降得更慢。
沉降广泛应用于煤矸石、砂石等领域。
1.适用范围广：重力分选机适用于各种物料颗粒的分选，无论是颗粒状物料还是粉状物料，都可以通过调整分选参数进行分离。
2.分选效率高：重力分选机可以根据物料的特性进行调整，使得分离效率高，分选精度高。
同时，重力分选机可以一次性分选出多种物料颗粒，提高工作效率。
3.操作简便：重力分选机操作简单，不需要复杂的操作流程和设备。
只需通过调整分选参数，即可实现分选目的。
4.成本低廉：重力分选机的成本较低，不需要使用其他复杂设备，只需要通过调整分选参数即可实现分选。
总之，重力分选机利用物料颗粒的重力差异进行分选，可以根据不同的物料特性进行调整，具有广泛的应用范围和高效的分选效果。
重力筛原理
重力筛原理
重力筛原理是一种利用物质的不同密度和重力作用原理进行筛分的方法。
它基于物质在重力场中的自由下落速度与密度的关系，通过控制物质在筛网上的停留时间来实现筛分。
重力筛是一种简单而有效的固液分离技术，适用于固体颗粒大小范围较大、密度差异较大的物料。
其主要原理是通过施加垂直向下的重力，使固态物料在筛网上逐渐下落，而较轻的颗粒会通过筛网的孔隙逸出，而较重的颗粒则被筛网挡住，实现了固液分离。
由于轻重颗粒的差异，重力筛能够将物料按照密度进行初步分选。
在重力筛中，筛分过程主要受到物料粒径和筛孔尺寸的影响。
通常情况下，较大的颗粒会较快地通过筛孔，而较小的颗粒则停留更长的时间在筛网上。
筛孔的尺寸与粒径大小适配，可以有效控制筛分的效果。
为了提高重力筛的筛分效率和精度，常常采取多台筛分机组成多层筛分系统。
在这种情况下，每一层的筛分机都有不同孔径的筛网，通过层层筛分，可以进一步分选出不同粒径范围的物料。
重力筛在许多行业中得到广泛应用，如矿山、冶金、化工等领域。
它可以对原料进行初级分离，去除其中的杂质或废料，提高产品质量和工艺效率。
同时，重力筛也可以用于固液分离的前处理，将混合物中的固体和液体分离开来。
总之，重力筛原理基于物质的密度差异和重力作用，通过控制物料在筛网上的停留时间，实现颗粒的分离和分级。
它是一种简单而有效的固液分离技术，广泛应用于各个工业领域。
固体物料分选学18
含稀有金属和贵金属矿砂的重选生产
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固定溜槽选金流程
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溜槽-跳汰-摇床选金流程
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三段跳汰选金流程
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离心盘选机选金流程
49
萤石重选生产
某矿属多金属硫化矿—萤 石矿床，主要矿物有黄铁 矿、方铅矿、重晶石、萤 石、方解石等矿物。根据 矿石组成和性质采用跳汰、 摇床、浮选联合流程。其 工艺流程见图，最终产品 为萤石、方铅矿和黄铁矿。
34
处理粗细不均匀嵌布黑钨矿重选生产
具有工业价值的钨矿物是黑钨矿[钨锰铁矿
(Mn,Fe)WO4 ]和白钨矿(钨酸钙矿CaWO4 )。 白钨矿以浮选或浮重联合流程处理为主，而 黑钨矿主要用重选回收。
黑钨矿密度7200-7500kg/m3，脉石矿物主要
有石英、长石和云母等。
矿物呈板状和粒状晶体产于石英脉中，结晶
粒度最大25-10mm，小者到达0.5-0.1mm， 嵌布很不均匀。矿物性脆易碎。 35
36
37
黑钨矿重选的二段通用流程
38
由预选段送来的合格矿石选用双层振动筛筛
分成3 个粒级。粗、中粒级送跳汰选别，细 粒级经水力分级后给摇床处理。
39
第1 段跳汰尾矿送棒磨机磨碎后给第2 段跳汰机。该
50
51
某铅—萤石选矿厂采用典型 的重选—浮选联合流程。矿 石先进行手选，得酸级萤石 精矿。手选尾矿经过破碎、 筛分，进行重介质选矿、跳 汰以及浮选，最终得冶金级 及陶瓷级萤石精矿、酸级萤 石精矿和硫化矿精矿。其重 介质密度为 2630~3100kg/m３工艺流程 见图
52
炼焦煤选煤典型重选工艺
2
优点：分选精度高，富集比大。 缺点：占地面积大，处理能力低。
固体物料分选学重介质分选
物料分层的过程
第Ⅱ阶段：水流上升运
动后半期，减速上升期，
a﹤0，v﹥0。向上、下
两端扩展松散。
M点：轻颗粒与水流相
对速度为零，按密度分
层的有利时期。
上升水流的运动特性，
最理想的是开始短而速，
尔后长而缓。
要限制向下的水流加速度
15
第Ⅲ阶段：水流下降运动 前半期，水流加速下降时 期，a﹤0 ，v﹤0。 按密 度分层的有利时期。细颗 粒穿过粗颗粒间隙下降。
16.1 物料在跳汰机内的分选过程
16.1.2颗粒在跳汰分选过程中的受力与运动分析
a 有效重力
G0
d 3
6
g
向上为正
b 水流相对速度阻力
R1 d 2 vc2
vc—颗粒与介质相对速度
c 介质的加速度附加惯性阻力
R2
d 3
6
d vc dt
ζ— 质量联合系数，与颗粒形状有关
9
d 加速运动的介质流对颗粒的附加推力
16.3.1 冲程、冲次
冲次：太高——床层来不及松散； 太小——床层松散迟缓；
都会降低床层的松散度。
21
冲程：太大——床层松散度太高，颗粒的粒度 和形状会干扰颗粒按密度分层，
过小——床层不能充分松散，高密度颗粒得不 到向下运动的适宜空间。
调整冲程、冲次的原则： a 床层厚、处理量大时，应增大冲程，相应降
3
16 跳汰分选
跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介质流中， 按密度差异进行分选的过程。物料在粒度和形状上 的差异，对选矿结果有一定的影响。
实现跳汰过程的设备叫跳汰机
煤炭分选中，跳汰分选占很大比重。全世界每年入 选煤炭中，有50%左右是采用跳汰机处理；我国跳 汰选煤占全部入选原煤量的70% 。另外跳汰选煤处 理的粒度级别较宽，在150~0.5mm，既可不分级入 选，也可分级入选。跳汰选煤的适应性较强，除非 极难选煤，均可优先考虑采用跳汰的方法处理。 4
7重力分选
• 重力分选：是一种广泛用于根据固体废弃 物不同的密度和空气动力特性来进行材料 分选的技术。
按介质不同重力分选分为： 重力介质分选（heavy media separation) 跳汰分选(jig separation) 风力分选(air classification) 摇床分选(table separation) 惯性分选(inertial separation)
平面摇床结构
（五）惯性分选 分选原理：惯性分选是用告诉传输带、旋 流器或气流等在水平方向抛射粒子，利 用由于密度、粒度不同而形成的惯性差 异，以及粒子粒子研抛物线运动轨迹不 同的性质，从而实现分离的方法。
风力分选设备
上升气流（立式）风选机
（四）摇床分选 分选原理：摇床分选是使固体废物颗粒群 在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面 水流的综合作用下按密度差异在床面上呈 扇形分布而进行分选的一种方法。 摇床分选的运行原理与跳汰分选相似，目 的也是使颗粒群按密度松散分层后，沿不 同分选颗粒、但力度和形状亦影响分选的 精确性。
惯性分选是用告诉传输带旋流器或气流等在水平方向抛射粒子利用由于密度粒度不同而形成的惯性差异以及粒子粒子研抛物线运动轨迹不同的性质从而实现分离的方法
第三章 固体废物的预处理
第三节 固体废物的分选
三、重力分选
制作者：环工0901 闫勇 学号：0909010107
• Density separation : is a technique widely used to separate materials based on ther density and aerodynamic characteristics.
（一）重介质分选 重介质可以分为重液和重悬浮液两大类。
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（ρ=1000kg/m3）中用重选进行分选？
E=(5000-1000)/(2650-1000)=2.42
∴容易进行
重力分选的特点：不耗费贵重材料，适合处 理粗中粒级物料，而且设备简单，生产能力 高，比其它分选方法成本低，不造成或造成 污染少。
4
重力选矿的应用
17
d 2 g ( ) 18
13.2.2 非球形颗粒在静止介质中的自由沉降
13.2.2.1 颗粒的形状和粒度表示方法
球形系数：同体积的球形的表面积与颗粒的表 面积的比值。 χ=Aq/Af
颗粒形状 球形 类球形 χ值 1.0 多角形 长条形 扁平形 1.0~0.8 0.8~0.65 0.65~0.5 ＜0.5
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。
6
重力选矿的应用
重选方法在处理二次再生资源和环境保护等
方面也发挥着重大作用，如废纸、废塑料和 废金属的分选；烟气收尘；无机材料分级提 纯等。随着人类对自然资源利用研究的深入， 重选过程理论和重选技术也得到了很大的发 展。 今后其在处理低品位资源、二次资源和资源 深加工等方面将发挥很大作用。
10
阻力：R=ψd2v2ρ ψ——阻力系数
球形颗粒的ψ与Re的关系曲线——李莱曲线
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阻力：R=ψd2v2ρ
Re＜1，粘性阻力为主，ψ=3π/Re
斯托克斯公式
Re=103～105，压差阻力为主，
ψ=π/16～π/20，一般取 π/18
牛顿-雷廷智公式
Re=25-500，ψ=5π/4
Re 阿连公式
18
当量直径：非球形颗粒的粒度通常采用与其表 面积或体积相等的球体的直径来表示。
6V f
体积当量直径：
dV 3
Vf —颗粒体积
当颗粒以其体积或质量参与过程的作用时使用 dV 面积当量直径： dA
19
13.2.2.2 非球颗粒的自由沉降末速 非球形颗粒的自由沉降末速的计算可以通过对球 形颗粒的自由沉降末速计算公式修正而得到。
12
13.2 颗粒在介质中的自由沉降
13.2.1 球形颗粒在静止介质中的自由沉降 单个颗粒在广阔介质中的沉降称为颗粒在介质 中的自由沉降。实际工作中，把颗粒在固体体 积分数小于3%的悬浮液中沉降也视为自由沉降。 有效重力：G0=πd3g(δ-ρ)/6
阻力：R=ψd2v2ρ
沉降达到平衡时： R=G0
v0 f P v0
P——形状修正系数
20
v0 S
dV g ( ) PS 18
2
在20世纪初，重选工艺已基本成型。 在我国它是煤炭分选的最主要方法，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。
5
重力选矿的应用
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、
沉降速度达到最大值——自由沉降末速v0 13
v0
dg( ) 6
Re＜1时，斯托克斯自由沉降末速公式：
v0S
d 2 g ( ) 18
可以用来计算0Biblioteka 1mm以下的石英球形颗粒的自 由沉降末速
14
Re=103～105时，牛顿-雷廷智自由沉降末速公式
v0 N
3dg( )
各种重选过程的共同特点:
• 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； 分选介质的作用：传递能量的媒介，同时还 担负着松散粒群和搬运输送产物的作用。
• 3）在重力、流体动力及其它机械力的综合 作用下，矿粒群松散并按密度分层 • 4）分层好的物料，在运动介质的运搬下达 到分离，并获得不同的最终产品。
重选就是矿物松散-分层-分离的过程。
1
重力选矿的目的主要是按密度来分选矿粒。因此，
在分选过程中，应该想方设法创造条件，降低矿
粒的粒度和形状对分选结果的影响，以便使矿粒
间的密度差别在分选过程中能起主导作用。
常用重力选矿工艺方法：
重介质选矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿。 分离作业（准备作业）：水力分级、洗矿。
可以用来计算2.8mm-57mm的石英球形颗粒 的自由沉降末速
15
Re=25～500时，阿连自由沉降末速公式
v0 A d 3
4 g ( ) 225
2
2
可以用来计算0.4mm-1.7mm的石英球形 颗粒的自由沉降末速
16
小练习
试计算6mm和0.075mm的球形石英颗粒在 20℃水中的沉降末速。 20℃水μ=1.005×10-3 Pa.s，ρ=1000kg/m3 6mm：牛顿-雷廷智公式 v0 N 3dg( ) v0N=0.539m/s 0.075mm：斯托克斯公式：v 0 S v0S=0.005m/s
7
13 颗粒在介质中的沉降运动 13.1 介质的性质对颗粒运动的影响 13.1.1 介质的密度和粘度
密度：kg/m3 悬浮液（suspension）的密度：
ρsu= φ δ +(1- φ )ρ= φ(δ-ρ)+ρ φ =ρc/[δ(1-c)+ρc]
φ容积浓度 c重量浓度
δ固体密度 ρ液体密度
2
矿石用重选法处理的难易性，可以用可选性判 断准则E大致判断：
2 E 1
δ1、δ2、ρ——分别为轻矿物、重矿物和介质 的密度
E >2.5 2.5~1.75 1.75~1.5 1.5~1.25 <1.25
重选难 易程度 极易选
易选
可选
难选
极难选
3
小练习
黄铁矿密度（δ=5000kg/m3 ）与石英
8
重度 γ=ρg 粘性
du dy
μ—动力粘度 ν—运动粘度
ν=μ/ρ
内摩擦切应力
粘性摩擦力
τ=μdu／dy
F=τA
9
13.1.2 介质对颗粒的浮力和阻力
浮力：P=Vρg 流体高速绕过颗粒运动，颗 压差阻力 粒前后介质的流动状态和动 压力不同，这种因压力差所 介质阻力 引起的阻力
粘性阻力 由于介质的粘性，使介质分子 与矿粒表面存在粘性摩擦力， 这种因粘性摩擦力所致的阻力