斜面流分选
矿加名词解释 重要背
1.品位：指产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比2.产率：产品质量与原矿质量之比3.回收率：精矿中有用成分与原矿中该有用成分之比4.选矿比：原矿质量与精矿质量的比值5富集比：精矿品位与原矿品位的比值6.粒级：用某种方法将粒度范围宽的物料分离成若干个粒度范围窄的级别，这些级别称为粒级7.粒度组成：上述各粒级按粗细不同顺序排列，并指明各粒级占物料群质量的质量百分率。
8.破碎比：在破碎过程中，物料粒度与产物粒度的比值。
9.返砂比：返砂的质量与磨机原给矿量的比值。
10.筛分效率：实际得到的筛下产物质量与入筛物料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料质量之比。
11.级别筛分效率：就是筛下产品中某一级别颗粒的质量与入筛物料中同一级别的颗粒的质量之比12.总筛分效率：按筛下的粒级计算的筛分效率减去筛下产物中混入的大于规定粒级的筛分效率。
13.粒度分析曲线：按筛分结果绘出的曲线，叫粒度分析曲线。
14.功耗面积学说：破碎矿石所做的功用于使矿石产生新的表面积。
15.功耗体积学说：破碎矿石所做的功用于使矿石变形，变形到了极限就发生破碎，故破碎矿石所消耗的功与矿石的体积变形成正比。
16.磨机转速率：将磨机的工作转速与临界转速之比称为磨机转速率，表示磨机转速的相对高低。
17.磨机临界转速：使钢球发生离心运转的最低转速或使钢球不发生离心的最大转速18.斜面流分选：19.磁场强度：在任何磁介质中，磁场中某点的磁感应强度B和同一点上磁导率u的比值大小20.磁感应强度：表征磁场中某一点的磁场大小和方向的物理量21.磁导率：在任何磁介质中，磁场中某点的磁感应强度B和同一点磁场强度H的比值为该点的磁导率。
22.磁场梯度：非均匀磁场中各点磁场强度随空间位移的变化率叫做磁场梯度。
23.比磁化率：物质的体积磁化率与其密度的比值，也称为质量磁化率24.体积磁化率：单位体积的物质在单位磁场强度的外磁场中磁化时产生的磁矩大小25.磁性率：矿石中的FeO含量和全铁含量的百分比。
第五章,斜面流分选理论
，多呈层流流动。
，流速在
dma x10~20mmH(1~3)dmax1 ~ 3m s
左右，呈弱紊流。 矿泥溜槽（矿泥摇床）处理
0.07m ，4m 水层只有1mm左右，常称流膜（研究微细粒子在流膜中选分的理论称为流膜理论），流 速低
常用的有槽选法和摇床选矿法，其中平面溜槽、尖缩 溜槽、皮带溜槽、圆锥选矿机、摇床等设备，都是以流 膜运动原理为基础进行分选矿物的。
du ——在作用面法线方向上的速度梯度，1/秒。 dh
在水流内部面积为A的两层间粘性摩檫力的大小由以下公式表示:
F A du
dh
在距底面h高度以上的水流重力分力W为:
W (H h )A gs in
当水流匀速流动时，F=W，即：
即
A du dh
＝ (H h)A gsin
上式表明，层流水流沿槽深分布为一条二次抛物线。 即靠近水面处流速最大，越向下水速越小，与底面接触 处的水为零。
h
uhmea 0uhhdhg2si n(Hh 3)h
ugsin(2Hh)h 2
高度h以下水层的平均流速和整个水层的平均流速为：
gsi n h
uhme a
2
在相邻的两大漩涡间发生着运动方向的转变，大的漩涡 被搅动分散开来，形成许多小的波动运动，最后在黏滞力的 作用下，速度降低转化为热能损失；与此同时，新的漩涡又 在底部形成和向上扩展，如此循环构成一幅紊流运动图像， 如图所示。
图 紊流中漩涡运动示意图
1、紊流水速沿深度分布
用近似高次方抛物线表示：
u
斜面流与垂直流一样，也是一种松散床层的手段， 然而垂直流，紊流程度高，流体动力作用强，所以，不 利于细粒矿石的回收。一般小于2mm或0.074mm的物料， 不能有效回收。故提出斜面流选矿，由于它紊流程度小， 流体动力作用小，所以，能有效回收细粒矿石
斜面流分选理论
h深度以下水流的平均流速umea为：
uhmea
h
0 uhdh h
h 0
u
m
a
x
(
h H
h
1
)n
dh
umax
n (h n1 H
1
)n
整个水层的平均流速umea为（h=H ）：
umea
n n 1umax
结论：n值越大（即紊流程度越高），平均流速越接近
于表面流速，说明各流层间速度差越小。
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v udmea v0 f cos sin
斜槽的坡度一般较小（ ＝3°~15°），
F A du
dh
在距底面h高度以上的水流重力分力W为:
W (H h) A g sin 第8页/共75页
当水流匀速流动时，F=W，即：
即
A du
dh
＝
(H h) A g sin
变形得：
du g sin (H h)dh
对上式积分得距槽底高度h处微层的流速为：
u g sin (2H h)h 2
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❖槽底粗糙度对紊动流动的影响
a.
层流边层高过粗糙峰
由于表面是粗糙的，形 成大量较小的凸起
b. 层流边层低于粗糙峰
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① 当底流层流边层厚度高过粗糙峰时，底部表面性 质对漩涡的形成不发生直接的影响。 ② 层流边层的厚度低于粗糙峰时，粗糙峰促进了初 始漩涡的形成，于是脉动速度增强。在粗糙峰下面的 凹陷处，仍会有薄的层流边层存在称为落入底部的细 粒重产物的“避风港”，在那里进行着重产物的最后 分层和富集。
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h
uhmea
0 uhdh g sin (H h )h
第2章重选的基本原理
2.2.1 矿粒在介质中的自由沉降
• 3、牛顿——雷廷智公式： • 当矿粒尺寸或矿粒的相对速度较大，
且其形状又不易使介质绕流，导致其较早 发生附面层分离，在颗粒尾部全部形成旋 祸区（500＜Re＜2×105）。此时压差阻力 占优势，摩擦阻力可 以忽略不计。压差阻 力可用牛顿一雷廷智公式来计算，即
6
Re d
•
代入
• 得到
v0 s
d2
18
(
)g
层流区推导举例
2.2.1 矿粒在介质中的自由沉降
将
颗粒相对于介质的有效密度，或称比密度；
v
流体介质的运动粘度 带入则有：
v0s 54.5d 21.0v1
中间尺寸矿粒的沉降末速，可用阿连公式计算，即:
v0NR 54.2
d( )
cm/s
或
v0 N R
54.2d 1 2 (
)1 2 ( )0
即 v0N R 54.2d 1 21 2v0
总之，上述三个阻力公式，可在特定的阻力区内使用，将它们写 成统一形式，其系数和指数根据雷诺数值在表2-2-1中查取，计算时 采用CGS制。
力，这种由沉降
• 如何理解压差阻力： • 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 高速运动的物体，使介质流在其运动前方集聚，使前部压 强增大，而颗粒尾部由于介质不流能及时的得到补充，而 密度低，压强小，这样前部的高压和尾部的低压共同作用 产生与运动方向相反的阻力。 • 子弹、汽车的流线型设计
溜槽选矿
v = ud mea - v0 f
n h 1n n 又因为，uh mea = umax ( ) ，u mea = umax；（P 290公式3 - 108， 3 - 109） n+ 1 H n+ 1 d 1n 所以，ud mea = umea ( ) ，将谢才公式 umea = C Ri 代入此式， H d 1n 因此又有：ud mea = C Hi ( ) H d- r 对于粒度较大的颗粒，根据牛顿沉降末速公式：v0 N = K N d ( )； r 最后将ud mea、v0 N 代入v = ud mea - v0 f ，并简化方程有： v d 1n = C i ( ) - KN H H d- r d 1 2 f( )( ) r H
粗粒溜槽
选别2～3mm以上粒级的溜槽称为粗粒溜槽，是由木材或铁板制 成的长槽。选金用粗粒溜槽直到现在还是国内外处理砂金矿的主要 粗选设备。它的结构简单，生产成本低廉，处理贫的砂金矿能够有 效地选出大量废弃尾矿。
工作原理 金粒因密度大、粒度小 而进入到最底层，其他 一些高密度矿粒也聚集 在挡板的凹陷处，大量 的轻矿物则随水流排出 槽外。清洗阶段停止给 矿，将陈在槽中的精矿 清出
颗粒运动的水流速度增加缓慢， 而V0值却不断的增大，于是出 现了运动速度随粒度的增加而 减小的现象。密度不同的颗粒 出现最大值的位置不同，密度 大的颗粒出现在较小的d/H处。
a=2°
（3）在斜槽中，密度大的粗颗粒和密度小的细颗粒具有相等
的沿槽移动速度而成为等速颗粒（与沉降时相反），因此，垂直 流中呈等降的颗粒可在斜面流中得到选别。
选金溜槽的挡板型式，按排列方式可分作直条挡板、横条挡 板和网格状挡板等 直条挡板是由方木或圆木制成，沿水流方向平行排列，彼此 间距离为40～75mm。这种挡板水流阻力小、水耗少。适用于捕集 较粗的金、铂。 横条挡板垂直于水流方向排列，可用木、方木块或角钢制作， 横条挡板能激起较强的涡流，用于清洗出轻矿物并阻留下粗粒重 矿物。 网格状挡板是用铁丝编织或将铁板冲割成缝拉伸而成。用于 捕集细小的金粒，提高回收率。 挡板的型式要根据给矿粒度、金粒大小和矿石是否粘结等条 件选择。
选矿学1课后习题总结
1.什么是矿石、矿物、岩石？三者关系如何?岩石是组成地壳的天然矿物集合体。
矿物就是在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素。
凡是地壳中的矿物自然集合体，在现代技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或其他矿物产品者，称为矿石。
其中无用的矿物称为脉石。
选矿就是把矿石加以破碎,使之彼此分离，然后将有用矿物加以富集，无用的脉石抛弃的工艺过程。
第一章碎散物料的粒度组成与粒度分析1．常用的粒度分析方法有哪几种?各方法的用途和适用的粒度范围如何筛粉分析法:利用筛孔大小不同的一系列筛子对散料筛分,N层子可把物料分成(N+1)个粒级.测定0.04~100mm的散粒的粒组成。
水力沉降分析法:根据不同粒度在水介质中沉降速度不同而分成若干粒级.测定1~75um细粒物料的粒度组成.显微镜分析法:利用显微镜观察微细颗粒的大小和形状,可检查分选产品或校正水力沉降分析结果.适应于0.1~50um的物料。
2．累积粒度特性曲线的形状有几种类型?它们对粒度组成的大致判断情况如何?有三种：上凹进,下凸起，直线。
由曲线的形状可大致判断物料的组成的情况,对于正累积曲线的粒度特性曲线,若曲线想向左下角凹进,表明物料中细粒级含量多；若曲线向右上角凸起,表明粗粒级含量多;若曲线近似直线,则表示粗细粒度的分布均匀。
3．正、负累积粒度特性曲线的交点所对应的产率是什么?正负累积粒度特性曲线是相互对称的,若绘制在一张图纸上,它们必交于物料产率为50%的点上。
第二章筛分及筛分机械1．试叙述在不同生产工艺流程中筛分作业的作用和工艺目的。
(1)独立筛分:生产不同粒级的筛分,产品可直接供给用户使用。
(2)准备筛分:提供不同粒级的入选矿.对于煤炭工业,选煤设备供应给适应粒级的原煤,,过粗的大块不能分选,,过细的微粒难以回收.(3)预先筛分与检查筛分：为了避免物料的过度破碎,提高破碎设备的生产能力和减少动力消耗.检查筛分从破碎设备的产物中,将粒度不合格的大块筛出,以保证产品不超过要求的粒度上限.(4)脱水筛粉:将拌有大量的碎散物料筛分,以脱除其中液相.(5)脱泥筛分和脱介筛分:提高产品质量,减少运输.(6)选择性筛分,将碎散物料按几何尺寸分离.2．按工艺目的的不同筛分作业有哪儿种?1)辅助筛分，这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中，对破碎作业起辅助作用。
锑矿石的重选
世上无难事，只要肯攀登锑矿石的重选重选是根据不同的矿物在介质流中，具有不同的沉降或运动速度进行分选的方法，其中包括跳汰选矿（垂直流动）、摇床选矿（斜面流动）和离心选矿（旋转流动）以及重介质选矿，即矿石在重悬浮液中进行分选。
辉锑矿的密度为4.26g/cm3，脉石的密度为2.6∼2.65g/cm3，其等落比值为2.19∼2.26，属于按密度分选的易选矿石。
黄锑华（5.2g/cm3）、红锑矿（7.5g/cm3）、锑华（5.57 g/cm3），与脉石的等落比值分别为2.55∼2.63，3.93∼4.06 和2.76∼2.86，这三种锑矿石属于极易按密度分选的矿石。
只有水锑钙石密度为3.14 g/cm3，其等落比值仅1.29，属于较难分选的矿石。
重选费用一般比浮选低，并可作为预选过程，在进入浮选以前用以除去大量脉石。
由于氧化锑矿浮选的难度较大，现阶段仍以重选为主。
重介质选矿是重选中的一门新技术。
1966 年我国广西大厂长坡选矿厂、1975 年锡矿山南选厂实现了锑矿石的重介质选矿。
所用重介质，长坡厂为本厂选矿工艺流程中自产的砷黄铁矿，锡矿山南选厂为硅铁，两者的工艺流程和选别指标分别列于图一和表1 及图二和表2。
图一锡矿山重介质选矿流程图表1 大厂长坡选厂重介质选别条件及指标选别条件处理量给矿粒度介质悬浮液密度矿介比给入压力30∼40t·h-1-20∼+4mm2.3∼2.6g·cm-31：2∼1：41.18×104∼1.47×104Pa 选别指标原矿含Pb0.43%∼0.83%，Sb 0.35%尾矿含Pb 0.044%∼0.119%，Sb 0.039% 回收率Pb（Sb）91.15%∼96.4%废石产率，对原矿为38.89%，对作业为44.94%重产品含Pb 0.48%∼1.05%每吨矿石直接选别费用1.16 元（1980 年）图二大厂长坡选厂重介质选矿流程图表2 锡矿山南选厂重介质选别条件及指标选别条件处理量给矿粒度介质悬浮液密度矿介比15∼20 t·h-1-。
选矿学2_重力选矿__习题及答案
重力选矿习题一、名词解释重力选矿分离粒度面积当量直径分级效率容积浓度冲程系数干涉沉降分配率等降现象自由沉降分级松散度介质阻力压差阻力摩擦阻力球形系数体积当量直径等降现象等降比容积浓度松散度析离分层跳汰周期水跃现象床层粒度分配曲线沉淀度层流边层机械冲程二、填空题1、重选的所用的介质有：水，空气，重液和重悬浮液2、矿粒在介质中所受的力主要有三种，一是重力、二是浮力、三是介质阻力。
3、矿粒粒度的表示及测量方法有：体积当量直径，面积当量直径，筛分分析法，沉降分析法。
4、已知离心加速度a＝428m/s2，重力加速度g=9.8m/s2，离心力强度i=43.67。
5、介质阻力的通式可以写成_____________，其中ψ也称_____________，它是____________的函数，由此可知，介质阻力与_______________成正比，并与_______________有关。
6、选矿用的隔膜跳汰机因隔膜安装位置的不同，可分为：_______________、______________、________________。
7、摇床选矿的工艺影响因素有：冲程冲次，冲洗水和床面的横向坡度，矿石在入选前的制备，给矿浓度、给矿体积和处理量。
8、物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作用的内因，是矿粒自身的性质，但能让分层得以实现的客观条件，则是垂直升降的交变水流。
9、弱紊流流膜结构分为三层，各层名称分别为：层流边层，过渡层，紊流层.10、测定金属矿石密度组成常用的重液主要有____ __、_ _ ___、__ ___、____ __。
11、矿砂溜槽主要用于处理2—0.075mm粒级的矿石。
12、隔膜或筛板运动的最大距离称作________________。
13、球形颗粒沉降末速的个别计算公式中，在层流阻力范围内，可使用的公式是________________。
14、水力分级中所用的介质可作垂直，接近水平，回转的运动。
重选知识点考试总结
重选-绪论重选：根据矿粒间密度的不同，因而在流动介质中所受的重力、流体力以及其它机械力不同，从而实现按密度分选矿物粒群的工艺过程。
重选的目的：按密度分选矿粒。
因此重选要降低粒度和形状影响，使密度起主导作用。
重选介质：种类：空气、水、重液、重悬浮液。
作用：传递能量、疏散粒群、运输产物。
运动形式：等速的上升运动、垂直交变的流动、沿斜面的稳定流动和非稳定流动、回转运动。
重选方法：根据介质运动形式和作业目的不同，6种工艺方法：密度（重介质选矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿）、粒度（水力分级、洗矿）重选的应用：1、进行矿石的预选，在粗中细粒条件下提早选出部分矿石，以减少细磨深选的矿量，降低生产费用。
2、分选高密度矿石如黑钨、锡石、稀有金属、贵金属等，及分选低密度矿石如煤的主要方法。
3、与其他选矿方法如浮选、磁选组成联合流程，进行粗细粒分选或综合回收有用成分。
4、作为其他选矿工艺的补充作业，回收伴生的重矿物或对主要成分进行补充回收。
5、在处理二次再生资源和环境保护等方面也发挥作用。
重选的优势：能够低成本的处理各种粒度的矿石，处理粗粒（大于25mm）、中粒（25~2mm）、细粒（2~0.075mm）矿石的设备，其处理能力大、能耗少且造价一般较低，故在可能条件下均乐于采用。
处理微细粒（小于0.075mm）的重选设备处理能力低，分选效果差，但在其他选矿方法难以奏效时，重选仍是可用的方法。
重选对环境污染小。
重选是处理：煤金钨锡最有效的方法。
可选性判据：可选性评定系数E=（δ2-ρ）/（δ1-ρ） E越大越易分离。
如赤铁矿1.75<E<2.5较易选。
介质密度升高易于分离。
E>5，极易选：除极细（<5~10）的细泥外，各个粒度的物料都可以用重选法选别； 5>E>2.5，易选:目前的重选技术水平，有效选别粒度下限达19μm，但37~19μm的选别效率较低； 2.5>E>1.75，较易选：目前有效选别粒度下限达37μm，但74~37μm的选别效率较低1.75>E>1.5，较难选:目前有效选别粒度下限一般为0.5mm1.5>E>1.25，难选:目前只能处理不小于数毫米的粗粒物料，且分离效率一般不高。
重力选矿方法简述
重力选矿方法简述重力选矿是按矿物密度差分选矿石的方法，在当代选矿方法中占有重要地位。
重选的优势在于它处理的矿石粒度广泛，它能够分选其他选矿法无能为力的粗粒矿石，重选设备一般来说结构相对简单、易于制造、生产中不耗用贵重的药剂，同时排出的废弃尾矿对环境也少污染。
重选方法有以下几种：1、重介质选矿2、跳汰选矿3、摇床选矿4、溜槽选矿5、螺旋选矿6、离心选矿7、风力选矿现将这几种重选方法作个简单的叙述和对比。
一、重介质选矿重介质选矿是指在密度大于1000㎏/m3的介质中进行的选矿过程。
介质的密度一般选择在矿物中轻矿物和重矿物的密度之间，当严格控制介质的密度时（波动范围≤20千克/米3），可使密度差只有50~100千克米3的两种矿物有效分离。
重质选矿在工业上应用已有70多年的历史，主要用在矿石预选上，即在粗粒条件下选出脉石或围岩，减少细磨深选矿石量，并提高入选矿石品位。
目前它已在处理铁、锰、铅、锌、锡、锑、煤矸石、金刚石及其它金属和非金属矿石方面广为应用。
入选石粒度上限为50~150mm，下限为2~3mm。
重介选矿工艺包括矿石准备、介质制备、矿石分选、介质脱出、介质再生等项作业。
缺点是其中的介质制备、介质脱出及介质再生需要一套完整的设施，相对比较复杂。
重介质选矿的优点是（按一定的要求配制介质密度），分离密度可精确控制，能使密度差很小的矿物有效分离。
单位面积的处理量大，选矿成本低。
一般的中小型选厂较少使用。
二、跳汰选矿跳汰选矿是重力选矿的主要方法之一，属于深槽分选作业。
跳汰选矿，除了很微细的物料以外，几乎可以处理各种粒度的矿物原料，工艺操作简单，设备处理能力大，并可在一次选别中得到某种最终产品，因此生产中应用很广泛。
用跳汰处理原煤约占总选煤量40%。
对于金属矿石，则是处理粗、中粒铁矿石、锰矿石及铬矿石的主要方法。
并大量用于选别不均匀嵌布的钨、锡矿石的较粗粒部份。
用跳汰机处理含金砂矿、含铌、钽、钛、锆的原生矿石和砂矿均有广泛用场，同时也是选别金刚石的主要方法。
摇床选矿实验的操作方法
立志当早，存高远摇床选矿实验的操作方法摇床选矿实验的操作方法，摇床选矿是借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流分选矿石的过程。
摇床分选精确度高，富集比高，经一次选别可得到最终精矿、最终尾矿和1~2 种中间产物。
1、在水流和摇动作用下，矿粒松散分层。
摇床选矿实验的操作方法，矿粒分层主要是由于沉降分层和析离分层的联合结果。
横向水流流经床条所形成的涡流，造成水流的脉动，使物料松散并按沉降速度分层。
床面摇动使重矿物细粒钻过颗粒的间隙，沉于最底层，这种析离分层是摇床分选的重要特点。
分层结果是：粗而轻的矿粒在最上层，其次是细而轻的矿粒，再次是粗重矿粒，最底层为细重矿粒。
2、矿粒在床面上的移动与分离位于床层中不同层次的矿物颗粒，因纵向和横向的运动速度不同，而有不同的运动方向。
（1）、矿粒沿床面的横向移动。
摇床选矿实验的操作方法，在横向水流作用下，矿粒沿横向移动，轻而粗的矿粒沿横向移动速度快，重矿物移动速度慢。
在横向水流推动下，位于同一层面高度的颗粒，粒度大的要比粒度小的运动为快，密度小的又比密度大的运动为快。
矿粒的这种运动差异又由于分层后不同密度和粒度颗粒占据了不同的床层高度面愈明显。
水流对那些接近床条高度的颗粒冲洗力最强，因而轻矿物的粗颗粒首先被冲下，横向运动速度为最大。
随着床层向精矿端移动，床条的高度降低，原来占据中间层的矿物颗粒不断地暴露在上表面。
于是轻矿物的细颗粒和重矿物的粗颗粒相继被冲洗下来，形成不同的横向运动速度。
位于底层的重矿物细颗粒横向运动速度小。
它们一直被推送到床面末端的光滑区域，这一区域称作精选区。
与此相对的靠近床头的部分则是粗选区。
在这两者中间床条来尖灭前一段宽度为复洗区。
（2）、矿粒沿床面的纵向移动。
摇床选矿实验的操作方法，矿粒沿床面的纵向移动是由床面作不对移往复运动引起的，矿粒在床面发生相。
溜槽
圆锥分选机
单层圆锥分选机
双层圆锥分选机
三段七锥圆锥分选机
4.5.6 螺旋溜槽
螺旋溜槽由3-5圈螺旋槽组成。
螺旋溜槽的头数：
4.5.6.1 螺旋溜槽的分选原理
螺旋溜槽内部，矿浆一方面 在重力的作用下作回旋运动 （主运动），另一方面，在 离心力的作用下在横向作环 流运动称为横向二次环流 （副流）。 形成螺旋流：上层向下向外， 下层向下向内流动。 在h/H=0.57处分界点。
析离分层后床层中颗粒的分布情况
沉积层：高密度微细颗粒与槽底粘结，形成高浓 度的类似塑性体的流层，其厚度增大后会影响正 常的分层，所以应该经常清洗沉积层。
4.5.4 粗粒溜槽
演示
4.5.5 扇形溜槽和圆锥分选机
扇形溜槽
演示
扇形溜槽的影响因素 尖缩比：排料端和给料端宽度之比。介于 1/10-1/20。 溜槽长度：影响矿物的分选时间。 槽底材料：应当有适当的粗糙度。 给料浓度：较高的给料浓度可以有效消除紊 动运动。适宜的给料浓度为50-65%。 坡度：提高坡度可以提高矿浆的运动速度梯 度，防止沉积。
全流层的平均流速
uav
H g sin 3
2
u av
2 u max 3
斜面ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的平均流速为最大流速的2/3。
4.5.1.2 紊流斜面水流的水力学特性
1 n
h u u max H
n随雷诺数增大而增大，与槽底的糙度有关， 粗粒溜槽中值为4-5，矿砂溜槽为2-4。
固体浓度沿槽深的分布主要取决于浆体浓度 和颗粒的粒度。
一般来说固体浓度沿槽深的分布是上稀下浓， 但随着浆体浓度的增大和颗粒粒度的减小而 趋于均匀。
由于矿物颗粒的消紊作用，流速沿深度的分 布趋近于层流。
重力分选方法发展历程和趋势
重力分选方法的发展历程和趋向葛银光胡庆纲要：对重力选煤的过去、此刻的各样分选方法进行了理论表达，并介绍了各分选方法所对应设施的工作原理及研究进展，总结了将来重力分选方法的发展方向。
要点字：重力选煤；分选方法；工作原理Abstract: Theory narration about a great variety gravity concentrationmethods of past and ,introduction regarding to working principle andresearch progress of devices corresponding to these a summaryabout the future development direction of gravity concentration methods.0重力分选概括不一样粒度和密度的矿粒构成的物料，在分选介质中如水、空气、重液、悬浮液、空气重介质中，形成不一样的运动状态，重力选矿就是依据矿粒间因为密度的差异，在运动介质中所受重力、流体动力和其余机械力的不一样来实现分选的过程。
依据介质运动形式和作业目的不一样，重力分选可分为以下几种工艺方法：水力分级、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿、重介质选矿和洗矿，此中分级和洗矿是按密度分别的作业，其余则属于按密度分选的作业。
1重力分选方法的过去及对应设施的发展重力分选是一种应用最早的选矿方法，它的发展历史悠长。
很早从前，古代人们就开始用兽皮淘析自然砂金（或天然矿物），以后又用木制的溜槽进行分选。
跟着工业生产的发展需要，重选技术也日益完美。
跳汰选矿跳汰选矿理论在选煤领域，跳汰选矿是主要的选矿方法，是利用不一样密度颗粒的沉降速度差异，对位于水流中固定筛板上的颗粒层，给予上涨和降落的交变水流，使颗粒在筛板上按不一样密度进行分层的技术。
高密度大颗粒沉降在床层底部而低密度细颗粒沉降在床层顶部。
物体在离心力场中的运动规律
物体在离心力场中的运动规律2.4.1物体在离心力场中的运动特点根据现有的重选理论，物体在介质中的运动速度vo，是重选的主要依据。
它直接影响分选效率及选矿设备的处理能力。
因此任何能够提高物体在介质中运动速度，增加物体彼此之间在介质中运动速度差的措施，都将促使选矿设备分选效率及处理能力的提局。
从前述几节的讨论可知，物体在介质中的沉降速度vo，不但与物体本身性质、介质性质有关外，还与重力加速度g的0.5~1次方成正比。
所以，不但改变介质的性质可以改善选矿过程，而且，若有可能，提高作用于物体上的重力加速度g，也是改善重选的有效途径。
但在重力场中，重力加速度g几乎是一个不变的常数，因而是不可能的。
从20世纪50年代起，人们开始研究在离心力场中进行的选矿过程(用离心力进行矿物分级及集尘的方法，在很早以前就已经采用了)。
在离心力场中，入工造成的离心加速度口可比自然界中固有的重力加速度g大几十倍甚至几百倍。
颗粒的质量力大为提高，因而显著地加速了微细颗粒的分选过程。
生产中使矿浆作回转运动的方法基本与两种，一是矿浆在压力作用下沿切线给入圆形分选容器中，迫使其作回转运动。
这样的回转流厚度常较大，例如水力旋流器。
另一种是用回转的圆鼓带动矿浆作圆运动，，矿浆呈流膜状同时相对于鼓壁流动，如卧式离心选矿机即是这样。
在离心力场中选矿与在重力场中选矿并没有什么原则性的差别，不同的仅是作用于物体上并促使其运动的力是离心力而不是重力。
在离心力场中，离心力的大小、作用方向以及加速度，在整个力场中的分布规律，都与重力场有所不同。
例如，在重力场中，物体在整个运动期间，在介质中所受的重力Go及重力加速度go都是常数;在离心力场中则不然，离心力和离心加速度，是旋转半径及旋转速度的函数，而且一般说来，它们随着半径的增加而加大。
离心力的作用方向是作用在垂直于旋转轴线的径向上，所以在离心选矿过程中，分选作用也是发生在径向上。
此时，沿径向作用于物体上的力有:离心力与阻力，假如径向上有重力作用的话，则可忽略不计。
矿物加工学-流膜分选技术
1957年以前，座落式单层摇床，因其单位面积处 理量低，占面积大，对基础的冲击大等缺点，所以在选 煤中使用受到限制，未能更普遍地应用。1957年以后， 由于新型摇床传动机构研制成功，多层悬挂式摇床的出 现，使单机处理能力得到了提高，摇床选煤得以较快的 发展。
选矿用的摇床出现稍晚，至今也有90余年的历史。 选矿用摇床是在1896~1898年由威尔弗利（A.Wilfley） 研制成功，采用偏心连杆机构推动床面作往复运动。该 摇床一直沿用至今，习惯上称为威氏摇床。随着在选矿 中使用范围的扩大，现在摇床的型式已经多样化了。
一、溜槽选矿
溜槽选矿利用沿斜面流动的水流进行选矿的方法。 在溜槽内，不同密度的矿粒在水流的流动动力、矿粒重 力（或离心力）、矿粒与槽底间的磨擦力等的因素作用 下发生分层，结果使密度大的矿粒集中在下层，以较低 的速度沿槽底向前运动，在给矿的同时排出槽外（这种 溜槽称为无沉积型溜槽）；或者是滞留于槽底（这种溜 槽称为沉积型溜槽），经过一段时间后，间断地排出槽 外，密度小的矿粒分布在上层，以较大的速度被水流带 走。由此，不同密度的矿粒，在槽内得到了分选，矿粒 的的粒度和形状也影响了分选的精确性。
细粒溜槽长度不大，槽底上一般不设挡板，少数情 况铺置粗糙的纺织物或带格的橡皮板，多数即直接在 木制底板、塑料板或水泥面上进行选别。槽内水深较 薄，大者数毫米，小者1毫米左右，矿浆速度很小，呈 薄层状流过设备表面，习惯上称作流膜选矿，它是处 理细粒和微细粒级矿石的有效手段，现在得到广泛应 用。
根据用途划分，可分为选煤溜槽和选矿溜槽。多数 溜槽选矿分选设备，其分选过程仅在重力场中进行， 但也有的设备，除重力场外，还同时提供离心力场， 如螺旋选矿机、螺旋溜槽及离心选矿机等，更适宜细 粒级及矿泥的分选。
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。
《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。
第二章重选的基本原理
矿粒形状 球形系数
球形 1.0
浑圆形 多角形 长方形 1.0-0.8 0.8-0.65 0.65-0.5
扁平形 ＜0.5
第一节概述
四.介质的性质
重力选矿所用的介质有空气、水、重液、重悬浮液及空气 重介。 1.密度 单位体积介质的质量。通常用
表示。
2.粘度 流体介质运动时，在流体内部相邻两个流体层的接触面上， 使产生了内摩擦力（切应力），阻止流体层间的相对运动，流 体具有的这一性质，称作该流体的粘度。 du F du F A dy A dy s，是流 是比例系数，称为动力粘度，简称粘度，单位Pa· 体粘性大小的度量。
5.自由沉降末速 由上述各公式可知，不论是已知 d求 0 ，还是已知 0 d ， 求 都要知道阻力系数 ，而 又与 Re有关。从雷诺数公式可看出， Re d 要想求出 ，又必须预先知道 和 0 ，因此，求 或 0 ，直接 d 使用这些公式计算是不可能的。 刘农提出了两个无量纲的中间参数，经推导易求
二.重选的基本原理
1.颗粒及粒群的沉降理论 2.颗粒按密度分层理论 3.颗粒群在回转流中的分层理论 4.颗粒在斜面流中的分层理论
第一节概述
三.矿粒的性质
矿粒与重选过程有关的基本性质有反映矿粒质量性质的 密度，反映矿粒几何性质的粒度和形状。 1.密度 矿粒的密度是指单位体积的质量。密度用δ表示即，按国 际单位制为kg／m3或g／cm3。与密度相关的概念还有重度与 比重。 m mg 其中： V V 对于大块物料的密度一般用直接测量法得到；粉末状物料 用比重瓶法或扭力天平法等测得；密度不均匀的物料群一般用 浮沉法分成不同密度级别，测定其密度组成。
（ห้องสมุดไป่ตู้）斯托克斯线性阻力公式
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★ 洗矿和风选
洗矿(ore washing):是处理与黏土胶结在一起或含泥 量大的矿石的一种工艺方法。包括碎散和分离两项作业。
洗矿设备：1)固定筛、辊轴筛和振动筛加压力喷水管 (水压0.2－0.3MPa,水耗1～3m3 /吨);
2)圆筒洗矿机
3)槽式洗矿机:难洗矿石，处理量大
★ 风选(air separation)：以空气作为分选介质。如风 力摇床、风力跳汰、风力溜槽 ☆ 复合力场分选 如磁流体静力分选，空气重介质流化床、磁团聚、重力浮 选等
摇床作为精选设备与离心选矿机等配合使用
摇床基本上有床面、机架和传动机构组成。
摇床结构示意图 床面近似矩形或菱形，横向倾角0.5°~5°，不超过 10°，纵向从给料端向精矿端有1°~2 °的倾角，也可为 0 °；床面上的格条高度从给料端向精矿端降低，长度自 给料边向下递增。
料浆浓度25～30％，给料槽长度约为床面总长度的 1/3~1/4； 冲水槽为床面总长度的2/3~3/4
某一瞬时平均水速上下波动。 斜面水流运动的雷诺数Re：
Re
Rumea
umea －斜面水流的平均流速 μ－介质粘度 ρ－介质密度
R－水力半径，定义为过水断面与湿周之比。 R BH B 2H
B、H分别为水流宽度和水流厚度 ，B >> H R≈H
与分选有关的水流特性，主要有：水流在斜槽中的平 均流速、流速沿槽底的速度分布及涡流作用。
4.6 斜面流分选
借助沿斜面流动的水介质（性质不同的颗粒，呈 现出不同的运动状态）进行重力分选的方法称为斜面 流分选。
★厚水层分选——水层厚度十几毫米到几百毫米，水流 速度快，用于分选几毫米到数十毫米的粗粒物料。（用 的较少） ★ 流膜分选——水层厚度从1mm左右到几毫米，矿浆 呈薄层状流过设备表面，故称为流膜分选。流膜分选用 来处理3～5mm以下细粒级物料和－0.074mm的矿泥。
umea
n n 1 umax
谢才公式（明渠等速流经验公式） umea C Ri
R－水利半径 i－水利坡度( i=sinα)
C－谢才系数，经验系数。与槽底粗糙度和过水断面的形 状和尺寸有关
★ 紊流中的脉动速度 ★ 涡流与水跃作用
uim
(1 21
~
1 17 )umax
由于涡流的存在，瞬时速度的大小及方向不断变化，因此， 斜槽中不仅有水平流还有上升流，上升流有助于料层松散和按密 度分层。应设法造成适当的涡流。
4.7 矿石可选性研究
可选性：指物料按密度差别进行重力分选的难易程度
物料的密度组成：对于由密度各异的颗粒构成的颗粒所构 成的粒群，借助实验的方法，将它按不同的密度范围分成 若干密度级别，再经称量与化验，得出各密试度样量级与物入料选粒的数 量和质量，这就是该物料的密度组成。 度、矿物分布等
有关
测定物料密度组成，是指将有代表性的试样，区分为密度 范围不同的成分，计算各密度级物料所占重量百分比（产 率），再按工业要求进行各密度级物料的化学分析或矿物 分析。测定各密度级物料的数量和质量。
水跃作用：水流沿斜槽运动时，若遇到槽倾角突然减小或者遇 到槽的挡板及沟槽，水面会产生跳跃式的升高，这种现象叫做 水跃。（为使适当床层更好松散，可借助水跃。应注意水跃强 度必须控制。）
水跃现象
4.6. 2 粗粒群在厚层紊流斜面流中的松散分层
粗粒在斜槽中的分层过程，是在重力、摩擦力和水流 联合作用下完成的。粒度和形状影响分层的结果
1 、斜面流对矿粒分层的作用
密度高、粒度大的颗粒因沉降速度快， 率先落于槽底 —— 最底层
vgcosα
Uf vg
2、上升水流对床层的分层作用
α
由涡流运动激起
水跃
3、析离分层作用
整个床层的全部颗粒沿槽底运动时，上层的细矿粒，
特别是高密度细矿粒，由于本身重力的作用，将穿过大 颗粒的间隙而转入下层，这种作用称为析离。
摇床是分选细粒级物料最为广泛的一种重力分选法。 主要处理钨、锡、有色金属和稀有矿石。多层摇床和离心 摇床用于分选煤和黑色金属。给料粒度一般在3mm以下， 选煤可达13mm，分选粒度下限0.02。摇床处理能力低，但 富集比高，适应范围广。
分选有色金属：粗砂摇床，处理3～0.5mm物料；细砂 摇床，处理0.5～0.074mm物料;矿泥摇床，处理0.074～ 0.037mm物料。
弱 紊 流 流 膜 结 构
表面(流)层：紊动不高，固体浓度小；悬移层，小尺寸 漩涡丰富；在紊动扩散作用下，悬浮着大量轻物料， 向前运动。最下层颗粒为沿层运动，称为流变层。
流膜一般数 毫米厚，局 部区域达到 十几毫米。 流速较大， 上下层间的 浓度差也较 大。紊流中 存在漩涡和 水流的脉动
颗粒的存在对紊流度的抑制现象，称为消紊作用。
2 调坡装置：
粗
3 床面：矩形、梯形、菱形 砂
细 砂 矿
矿 泥
泥
床条：凸起式（矩形，三角式）、刻槽式
★ 影响摇床选矿过程的因素
1、摇床运动的不对称性(满足搬运和松散分层的要求) 2、冲程和冲次（粗物料应用大的冲程和小的冲次；细 物料小的冲程和大的冲次） 3、冲洗水量和床面横向坡度（精选采用小坡大水） 4、给矿粒度和形状；给矿体积和给矿浓度
3矿泥皮带溜槽（层流流膜分选）
倾斜放置的橡胶传送带，皮带表面光滑，以300mm的速 度，逆矿流方向向上运动。皮带上方装有给矿匀分板和 给水匀分板，使矿浆和冲洗水成帘状均匀分布在带面上。 给矿匀分板以下为粗选区，一般长约2．4米，矿浆沿带 面顺流而下，在流动中轻、重矿物发生分层，重矿物沉 到底部，随带面向上移动，过了给矿点进入精选区。精 选区一般长0．6米。在这里沉积的矿物受到水流冲洗， 进一步将轻矿物脱出。然后，随着带面绕过首轮，利用 带面下方的喷水将带面沉积物冲洗下来，排入精矿槽中。 在喷水管后面还有精矿刷与带面作反方向转动，进一步 将精矿卸净。带面坡度13～17度，可用调坡螺杆调节。
矿泥皮带溜槽处理-0.074mm物料,有效分选下限达0.02mm
4 螺旋分选机：弱紊流 分选粒度:2～0.074mm,最
低可达0.02mm
螺旋槽 机架 截取器 冲洗水管 产物收集 装置
★ 螺旋回转斜面流分选原理
1 液流在螺旋槽内的流动特性
回转流 上层螺旋：向外、向上
螺旋流 二次环流 下螺旋流：向内、向下
根据物料的密度组成，可以判断物料进行重选分离的难易； 同时对产品的质量的检测，可对重选工艺效果进行评定。
4. 6.3 粒群在薄层斜面流中的分选
细粒（2～3mm）和微细粒，均在薄层斜面流中分选。 物料粒度微细，斜面水流又薄，物料与水构成矿浆流膜
B、层流对床层的分层作用：斥力学说 层流流膜厚度多数为1mm左右，料浆是高度分散的悬 浮液,粘度比水大,分选时表面流速低,分层后的大密度物料 沉积在槽底。用于0.074~0.01mm微细粒级物料处理。
1.层流水速和平均流速
斜槽 倾角
距槽底h处的水流速度
uh
g sin 2
(2H
h)h
最大流速（ H处）
umax
g sin 2
H2
平均流速
umea
2 3
umax
2 紊流水速和平均流速
★ 距槽底h处的水流度速
uh
(
h
1
)n
umax H
n— 与紊流状态有关的指数，紊流程度越高，n值越大
★ 全流层H，水流的平均流速Umea
快慢 快慢
摇床分层结果示意图
★ 摇床分选的原理:
一 矿粒在床层中的松散分层: 1水跃和上升水流作用 2床层摇动产生的析离作用
格条间的分层示意图
二 矿粒在床层中的分离作用: 1、矿粒的横向运动
二 矿粒在床层中的分离作用: 2、矿粒纵向运动
矿粒的纵向运动是由于床面差动运动的惯性力作用的结果
为使颗粒运动
a：矿粒的惯性加速度 f：矿粒与床面的摩擦系数
ma G0 f
G0
m
g
mg0
因此： a gf
a g0 f
g0 f ——临界加速度
★ 摇床分选的特征:
（1） 床面的强烈摇动,使松散分层和运搬分离得到加强。 分选过程中，析离分层占主导，使按密度分选更加完善;
（2）它是斜面薄层水流选矿的一种，因此，等降的矿 粒可因其移动速度不同而达到按密度分选;
螺旋分选机结构简单，占地面积少，处理能力较摇床大。 但分选精度低，特别是重产物中低密度物料的矿粒多。 机身高大，物料需要泵送。
★ 螺旋分选机的应用
螺旋分选机多用于砂矿的粗选，给矿粒度为3～6mm， 粒度下限0.074mm。选煤中用于分选粗煤泥，和从矸石中 回收黄铁矿。螺旋溜槽适用于0.074~0.2mm的物料。（不 设截取器，产品按分带位置排放）
与紊流状态有关的指 数，紊流程度越高，
α较小（3～15°）
v umax
分析公式，可知：
d H
1
n
n值越大。
v0 f
1、粒度相同，密度越大，沿斜面的运动速度越小；密度 大的颗粒与密度小的颗粒沿槽底的速度差随两者粒度的增 大而增大；
2、密度相同而粒度不同的颗粒，移动速度存在极大值； 密度大的颗粒在较小的d/H处出现极大值；
流膜分选在金属矿石的重力分选工艺中占有重要的位置。
4.6.1 斜面水流的运动规律
层流：层流运动流体内的质点作沿层运动，层间不发生交 换，但质点本身可以旋转。斜面上任意一点水流的瞬时速 度的大小和方向，都是相同的。
紊流：流体内存在大小无数的漩涡，层间质点不断的进行
交换。运动质点的瞬时速度在整个时间内是变化的，并在
层 流 流 膜 结 构
4.6.4 溜槽分选机
溜槽分选机：广泛用于钨、金、铁、铂及稀有金属矿 石。有粗粒溜槽、矿砂溜槽和矿泥溜槽。 1、粗粒溜槽：木板或钢板焊成的长而窄的斜槽