重力选矿_试题及标准答案

三、选择题（每题2分，共20分，请将正确答案填在表中）

重力选矿标准答案和评分标准

2009--2010学年第一学期

一、

名词解释（共15分，每题3分）

1. 重力选矿：根据矿物的密度不同而进行分离的方法叫做重力选矿。

2. 等降现象：通过对各种密度、粒度、形状不同的众多颗粒，进行沉降速度的测定，发现有时其密度、粒度、形状都不相同的两种颗粒，却有相同的自由沉降速度，这种现象谓之“等沉现象”（也可写成“等降现象”）。

3. 容积浓度：单位体积悬浮液内颗粒占有的体积称作容积浓度.

4. 分配率：原料中某一粒级（100）进入沉砂和溢流的百分数称作该粒级的分配率。

5.球形系数：矿粒形状偏离球形的程度可用同体积球体的表面积与矿粒的表面积之比来衡量，称作球形系数，用χ来表示。 二、 填空（共14分，每空1分）

1. 复式流化分级机对粗粒级采用上升水流，对细粒级采用（ 流化床）技术。

2. 隔膜跳汰机的排矿方式有（透筛排料法）、（中心管排料法）、（一端排料法 ）。

3. 矿粒在重介质中为了达到分选的目的，重介质与轻、重矿物的密度之间应该存有的关系是（

21δρδ<

。

4. 矿物颗粒的粒度表示方法（体积当量直径 ）、（面积当量直径 ）、（ 沉降分析法）筛分分析法.

5. 有效重力的公式表达式

g

d G )(6

30ρδπ

-=

6. 干涉沉降等降比（大于）（大于、小于、等于）自由沉降等降比。

7. 个别颗粒在粒群中的沉降称为（自由沉降）。

8. 重力选矿实质概括起来是（松散－分层－分离 ）。

9. 阻力的形式基本有两种，一是层流绕流时的（粘性阻力），二是紊流统流时的（压差阻力）。 10. 螺旋选矿机与螺旋溜槽不同之处在于螺旋选矿机槽体内有（截取器），来截取矿物。 三、选择题（共20分，每题2分，请将正确答案填在表中）

1. 答：工作过程：矿浆在压力作用下，从给料口以切线方向给入旋流器内，在器壁的限制下，作回转运动，粗粒因惯性离心力大而抛向器壁，并逐渐向下滑动从底部排出为沉砂。细粒移向器壁的速度小，随着向下流动空间断面减小，被中心向上流动的液体带走，成为溢流。（3分）

优点：结构简单，轻便灵活，没有传动部件；设备费用低，容易拆装，维修方便，制造容易，占地面积小，基建费用低；单位容积处理能力大；分级粒度细，特别是对细粒（＜0.1mm)的物料分级，分级效率高，有时可达80%。容易费用低。（1.5分）

缺点：磨损快；给矿用泵的动力消耗大（单位电耗为螺旋分级机的数倍，但分级效率高可以弥补此损失），维修费用大；由于影响旋流器工艺效果的因素很多，有结构方面的、工艺操作方面的和给料性质方面的，并且往往相互关联，相互制约，不易调整和控制。难于确定和保持最佳的工作条件。（1.5分）

流器内速度为三维空间速度，即切向速度

t u ，径向速度r u ，轴向速度u a 。

（1分）

2. 答：颗粒沉降时除受到在自由沉降时受到的重力、浮力（其合力为净重力）和介质的阻力的作用外，（1分）还受到由于颗粒接触、摩擦、碰撞而产生的机械阻力，也就是说，颗粒在粒群中的干涉沉降运动除仍受自由沉降因素的制约外，而还受容器器壁及周围颗粒所引起的附加因素的影响。这种附加因素主要包括四个方面：

1）颗粒沉降时与介质的相对速度增大。（1分）因为粒群中任一颗粒沉降的同时，其周围颗粒也在沉降，这就势必将下部的介质沿颗粒之间及颗粒与器壁之间的空隙向上涌起，从而引起一股附加的上升水流，那么对任一沉降颗粒而言，使它与介质间的相对速度增大，导致介质阻力增加，相比自由沉降颗粒运动速度变小。

2）颗粒沉降受到的浮力增大。（1分）颗粒向下运动的时候，周围的粒群与介质组成成悬浮体，从而使颗粒的沉降环境变成了液固两相流介质，其物理密度大于介质密度，致使颗粒所受浮力增大。这也导致了颗粒沉降速度的减小原因之一。

3）机械阻力的产生。（1分）处于运动中的粒群，颗粒之间、颗粒与器壁之间，必然产生碰撞与摩擦，致使每个沉降颗粒除受介质阻力外，还受机械阻力，因而，速度也减弱。

4）流体介质的粘滞性增加，引起介质阻力变大。（1分）由于粒群中任一颗粒的沉降，都使周围流体运动。基于固体颗粒的大量存在，且又不象流体那样易于移位，结果介质的流动受到更大的阻力，相当于使流体粘滞性增高，于是在沉降过程中的颗粒受到更大的介质阻力。 3. 简述矿粒在螺旋溜槽中的运动情况。

槽底除沿纵向有坡度外，沿横向也有相当的内向倾斜。矿浆自上部给入后，在沿槽流动过程中粒群首先发生分层。（0.5分）分层结果是按照析离分层结果进行分层的，是最上层为大粒度小密度矿物，下面是少量小密度矿物细颗粒和大量大密度大颗粒，最下层大密度大颗粒。（2分）进入底层的重矿物颗粒受离心力小、摩擦力大，沿槽底的横向坡度向内移动，较低速度沿槽内侧向下移动，最后由槽末端最内沿的尾矿口排出，为精矿。（1分）位于上层的轻矿物受到的离心力大，摩擦力小，则随着回转流动的矿浆沿着槽的外侧向下运动，最后由槽末端最外沿的尾矿口排出，为尾矿。（1分）中间的为不同品位的中矿。（0.5分） 五、论述题（共20分，每题10分）

1. 答：第Ⅰ阶段：上升水流运动前半期（

)

20π

-，上升水流在前π／2周期内。 水流运动的特点是：水流上升，其速度越来越大，速度方向向上，其加速度方向也向上。速度由零增加到最大值，加速度则由最大值减小到零。（0.5分）

在t 1阶段初期，床层呈紧密状态，随着上升水流的产生，最上层的细小颗粒开始浮动，由于上升水流速度的逐渐加大，水流动压力大于床层在介质中所受的重力时，床层便脱离筛面而升起，并进而渐次松散。因颗粒密度大于水的密度，使得床层开始升起的时间迟于水。但床层一经松散，便给颗粒提供了相互转移的条件。于是，低密度颗粒向上启动时间早，且运动速度快；高密度颗粒则滞后上升，相比之下速度也慢，这种情况对按密度分层是有利的。在t 1阶段，床层主要仍处于紧密状态，颗粒的运动和分层受到较大地限制。尤其在这个阶段，矿物上升的速度小于水速的增加，使颗粒与介质问的相对速度较大，这就加剧了颗粒粒度和形状对分层过程的不良影响，而且这段时间延续的愈长（即t 1愈长），对按密度分层愈不利。由此可见，在水流加速上升时期，水流运动的主要任务，是较快地将床层举起，使其占据一定高度，为床层进一步的充分松散与分层，创造一个空间条件。（2分）

第Ⅱ阶段，上升水流运动后半期（)

2

ππ

-。

水流运动的特点是：水流上升，但速度愈来越小，由最大值降到零，速度方向仍向上为正；水流加速度由零到负的最大值，其方向向下。（0.5分）