选矿讲稿(5)_重选

第五章重选

第一节概述

一、重选定义和目的

重选是按矿物密度差分选矿石的方法，

1.重选定义：根据矿粒间密度的差异，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。

在运动的介质中密度或粒度不同的矿物粒群产生不同速度的沉降。粒度和形状亦影响按密度分选的精确性。

2.重选目的：主要是按密度来分选矿粒。因此，在分选过程中，应设法创造条件，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起主导作用。

二、重选介质：

水——湿选（水力选矿）介质

空气——干选（风力选矿）介质

重介质——（1）重液：含有一定化合物的均匀溶液，主要有三溴甲烷（CHBr3,2.8；四溴乙烷C2H2Br2,2.97；杜列液KI+HgI2的水溶液，3.2）

（2）重悬浮液：密度大的固体微粒与水的混合物成非均质的两相介质，密度1.4-4。

重介质的条件：密度大，粘度小、不与矿体反应、无毒、无腐蚀性、廉价、易回收。

可作重介质的固体微粒物质有：硅铁、方铅矿、毒砂、磁铁矿、黄铁矿、重晶石等。

三、重选过程、特点及应用

1.重选过程：矿粒在介质中沉降时，要受两个力的作用；一个是矿粒在介质中的重力，在一定的介质中对一定的矿粒其重力是一定的；另一个是介质的阻力，阻力和矿粒的沉降速度有关。矿粒开始沉降的最初阶段，由于介质的阻力很小，因此矿粒在重力作用下做加速度沉降。随着沉降速度的增加，介质的阻力也增加。随着介质阻力的逐渐增加，矿粒的沉降加速度逐渐减小。到一定时间之后，加速度就减小到零。此时矿粒就以一定的速度沉降，这个速度叫沉降末速。沉降末速受几个重要因素影响，其中有：矿粒的比重、粒度和形状；介质的比重和粘度等。

2.重选过程特点：

（1）矿粒间必须存在密度（粒度）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，矿粒群松散并按密度（或粒度）分层；

（4）分好层的物料，在运动介质的运搬下达到分离，并获得不同最终产品。

3.应用：重选处理量大，简单可靠，经济有效。广泛用于稀有金属（钨、锡、钛、锆、铌、钽等）、贵金属（金、铂等）、黑色金属矿石以及煤炭的选别。也可用于有色金属预选作业以及非金属矿石的加工。

重选中的按粒度分选过程（如分级、脱水等）几乎在一切选矿厂都是不可缺少的作业。第二节重选的基本原理

松散是分层的条件，分层是分离的基础。

沉降是最基本的运动形式。松散可以看作矿粒在上升介质流中沉降的一种特殊形式。

一、矿粒在介质中的沉降

自由沉降：单个颗粒在无限宽广的介质中的沉降，称为自由沉降。

干扰沉降：矿粒群成群地在有限介质中的沉降，称为干扰沉降。

1.矿粒在介质中的所受重力

颗粒在介质的运动形式主要有静止、上升、下降三种。

矿粒介质中的重力： 或

故：

式中:G ——空气中的重力，

P ——浮力，

V ——矿粒的体积，m 3；

δ——矿粒的密度，k/m 3；

ρ——介质的密度，kg/m 3，

g —— 重力加速度，m/s 2；

m —— 矿粒的质量，kg 。

g 0 ——矿粒在介质中的加速度 , m/s 2

G 0是矿粒在介质中所受的重力，从式（2－1）中可以看出，它等于矿粒的质量m 与加g

V G )(0ρδ-=P G G -=0δV m =00mg g m G =-=δ

ρδ

速度（δ-ρ）g/δ 的乘积。后者为矿粒在介质中的重力加速度，以符号“g 0”表示. 由上式可知:

g0 大小、方向与δ、ρ有关，与粒度、形状无关。

δ>ρ时，颗粒下沉；

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：

定义：矿粒在介质中运动，当它与周围其它物体（流体介质、固体颗粒、容器器壁等）出现相对运动的时候，周围物体给予矿粒的作用力，称为矿粒在介质中运动时所受的阻力。

在重力选矿过程中，矿粒运动时所受阻力的来源：

一是分选介质作用在矿粒上的阻力，称为介质阻力。

一是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，称机械阻力。

3.介质阻力的本质：

介质阻力定义：矿粒在介质中运动时，由于介质质点间聚力的作用，最终表现为阻滞矿粒运动的作用 力，这种作用力叫介质阻力。

介质阻力始终与矿粒相对于介质的运动速度方向相反。

介质阻力的分类：

由于介质的惯性，使运动矿粒前后介质的流动状态和动压力不同，这种因压力差所引起的阻力，称为压差阻力。

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，称为摩擦阻力。

4.矿粒在静止介质中的沉降运动规律： g g δ

ρδ-=0

（1）沉降初期，速度小，阻力小，作加速沉降运动；

（2）随着沉降速度加大，介质阻力增加，加速度减小，直至为零。

（3）加速度为零时，沉降速度达到最大值，作用在矿粒上的重力G 0与阻力R 平衡，矿粒等速度沉降。

（4）我们称该速度为矿粒的自由沉降末速。

在一定的介质中，若矿粒的尺寸和密度越大，则沉降末速也越大。相同尺寸时，密度大者，具有较大沉降末速。相同密度时，尺寸大者，具有较大的沉降末速。

5.矿粒在介质中的干涉沉降

矿粒在干涉沉降时，不仅会受到介质阻力，而且还会受到周围矿粒和器壁所引起的机械阻力作用。

二、等降比

1.等降现象：沉降过程中，往往存在某些粒度大、密度小的矿粒同粒度小、密度大的颗粒以相同的沉降速度沉降的现象。这种现象，叫做等降现象。

2.等降粒：密度和粒度不同但具有相同沉降速度的矿粒，称为等降颗粒（图）。

3.等降比：等降颗粒中，小密度矿粒的粒度与大密度矿粒的粒度之比，称为等降比。常以e 0表示。

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10>=V V d d e e 0越大，可选的粒级围越大，越易选。

重选时粒级愈窄，愈能减小粒度的影响，而使矿粒按比重选分愈精确，并能提高重选机械的生产能力，减少有用矿物在选分过程的泥化。

重选法根据作用原理不同分成几种选法？

图 矿粒群在介质中的沉降

三、重选的可选性准则

重选的难易程度——用可选性指标A 表示