重力選礦方法有哪些

① 重力選礦設備的重力選礦法的工藝方法

按介質的運動形式和作業的目的,重選有如下幾種工藝方法: (1)分級 (2)重介質選礦 (3)跳汰選礦 (4)搖床選礦 (5)溜槽選礦 (6)螺旋選礦 (7)離心力選礦 (8)風力選礦 (9)洗礦 分級和洗礦是按粒度分離的作業,常用在入選前礦石的准備上.其他各項工藝才是實質性的選別作業,也是本篇下面將要閘述的內容. 礦石重選難易性主要取決於礦物間的密度差,可按重選可選性准則E判斷.

② 重力選礦設備有哪些工藝方法

重力選礦法的工藝方法
按介質的運動形式和作業的目的,重選有如下幾種工藝方法: (1)分級 (2)重介質選礦 (3)跳汰選礦 (4)搖床選礦 (5)溜槽選礦 (6)螺旋選礦 (7)離心力選礦 (8)風力選礦 (9)洗礦 分級和洗礦是按粒度分離的作業,常用在入選前礦石的准備上.其他各項工藝才是實質性的選別作業,也是本篇下面將要閘述的內容. 礦石重選難易性主要取決於礦物間的密度差,可按重選可選性准則E判斷.

③ 重力選礦的名詞解釋

簡稱重選。利用被分選礦物顆粒間相對密度、粒度、形狀的差異及其在介質（水、空氣或其他相對密度較大的液體）中運動速率和方向的不同，使之彼此分離的選礦方法。它廣泛應用於處理煤、有色金屬、稀有金屬、貴金屬礦石，也用於對石棉、金剛石等非金屬礦石的加工。重力選礦通常有跳汰選礦、溜槽選礦、搖床選礦（淘汰盤）和重介質選礦等；按使用的介質，又分濕式重選與風力（乾式）重選。為了增強細粒物料的分選效果，在重選中還採用離心力場的螺旋溜槽、離心機、旋流器等重選設備。

④ 常用的選礦方法有哪些

1.重選法

重選法是根據礦物相對密度（通常稱比重）的差異來分選礦物的。密度不同的礦物粒子在運動的介質中（水、空氣與重液）受到流體動力和各種機械力的作用，造成適宜的鬆散分層和分離條件，從而使不同密度的礦粒得到分離。

2.浮選法

浮選法是根據礦物表面物理化學性質的差別，經浮選葯劑處理，使有用礦物選擇性地附著在氣泡上，達到分選的目的。
有色金屬礦石的選礦，如銅、鉛、鋅、硫、鉬等礦主要用浮選法處理；某些黑色金屬、稀有金屬和一些非金屬礦石，如石墨礦、磷灰石等也用浮選法選別。

3.磁選法

磁選法是根據礦物磁性的不同，不同的礦物在磁選機的磁場中受到不同的作用力，從而得到分選。它主要用於選別黑色金屬礦石（鐵、錳、鉻）；也用於有色和稀有金屬礦石的選別。

4.電選法

電選法是根據礦物導電率的差別進行分選的。當礦物通過電選機的高壓電場時，由於礦物的導電率不同，作用於礦物上的靜電力也就不同，因而可使礦物得到分離。電選法用於稀有金屬、有色金屬和非金屬礦石的選別。目前主要用於混合粗精礦的分離和精選；如白鎢和錫石的分離；鋯英石的精選、鉭鈮礦的精選等。

選礦設備包括：球磨機，磁選機，乾式磁選機，濕式磁選機，磁鐵礦選礦設備，浮選機，礦用浮選機，分級機，螺旋分級機，高堰式螺旋分級機，烘乾機，回轉窯，搖床，提升機， 高頻篩， 成品篩 ，高效濃縮機 ，螺旋溜槽，圓盤造粒機，槽式給礦機，節能球磨機。

⑤ 常用選礦方法有哪幾種，金屬礦用哪些選礦方法

選礦方法主要分為兩大類,即物理選礦與化學選礦.其中物理選礦包括磁選法、重選法、靜電選礦法、摩擦選礦法、粒度選礦法、形狀選礦法、電暈選礦法及手選法.化學選礦包括浮選法（實際浮選是物理化學選礦）、培燒法、浸出法（分細菌浸出和葯劑浸出）、混汞法、氰化法.一般常用的選礦方法有三種即：浮選法、磁選法、重選法.

⑥ 重力選礦

一、基本原理

重力選礦簡稱重選，重選是根據礦物間密度的差異，在一定的介質流中 ( 通常為水、重液或重懸浮液) ，藉助流體浮力、動力或其他機械力的推動而鬆散，在重力 ( 或離心力) 及黏滯阻力作用下，使不同密度 ( 粒度) 的礦物顆粒發生分層轉移，從而達到有用礦物和脈石分離的選礦方法。採用重選，有用礦物和脈石間密度差值越大，越有利分選，越小，分選則越困難。重選難易度以 E 值表示，E = ( δ2－ ρ) / ( δ1－ ρ) 。式中 δ1、δ2為輕、重礦物的密度，ρ 為介質的密度。按 E 值可將礦石的重選難易度分作五級，見表2 －1。

表 2 －1 重選難易度按 E 值的分級

重選是處理粗粒、中粒和細粒 ( 大致界限為大於25 mm、25 ～2 mm、2 ～0. 1 mm) 礦石分選的有效方法之一。

重選的優勢在於能夠低成本地處理各種粒度的礦石。處理粗粒 ( 例如 >25 mm) 、中粒 ( 25 ～2 mm) 及細粒 ( 2 ～0. 074 mm) 礦石的重選設備，其處理能力大、能耗少，造價一般較低，故在可能條件下均被採用。處理微細粒級 ( 大約是小於 0. 075 mm) 的重選設備處理能力低，分選效果差，但在其他選礦方法難以奏效時，重選仍是可用的方法。

在選礦生產中，重選的應用大致有如下幾方面: ① 進行礦石的預選。在粗、中粒以至細粒條件下提早選出部分最終尾礦，以減少細磨深選的礦量，降低生產費用; ② 用於處理含高密度礦物的礦石，如黑鎢礦、錫石、稀有金屬 ( 鈮、鉭、鈦、鋯等) 、貴金屬、鐵錳礦石等，同時也是分選低密度礦物如煤的主要方法; ③ 與其他選礦方法如浮選、磁選組成聯合流程，進行粗、細粒組分選別或綜合回收有用成分; ④ 作為其他選礦工藝的補充作業，回收伴生的重礦物或對主要成分進行補充回收。重力選礦的應用范圍目前還在繼續擴大，在工業廢渣處理、環境工程中也被廣泛使用。

重選通常是在垂直重力場、斜面重力場和離心力場中進行。

在垂直重力場中，礦物顆粒群按密度分層是重選的實質，而就分層過程及原理而言，主要有兩種理論體系: 一種為動力學體系，即在介質動力作用下，依據礦物顆粒自身的運動速度差或距離差發生分層; 另一種為靜力學體系，即礦物顆粒層以床層整體內在的不平衡因素作為分層。兩種理論體系在數理關繫上雖尚未取得統一，但在物理概念上並不矛盾，且相互關聯，取得分層過程的連貫性認識。

1. 礦物顆粒按自由沉降速度差分層

在垂直流中礦物顆粒群的分層是按輕、重礦物顆粒的自由沉降速度差發生的。自由沉降是單個顆粒在介質空間中的獨立沉降，顆粒只受重力、介質浮力和黏滯阻力作用。

在紊流(即牛頓阻力)條件下(Re=10³～10⁵)，球形顆粒的沉降末速度為:

非金屬礦產加工與開發利用

式中:d———球形顆粒粒徑;

δ———球形顆粒密度;

ρ———介質密度。

在層流條件下(Re<1)，球形顆粒的沉降末速度為:

非金屬礦產加工與開發利用

μ———流體的動力黏度，0.1Pa·s。

因此，入選礦物顆粒粒度級別越窄，則分選效果越好。當入選礦物密度符合等降比的條件時，則顆粒群在沉降過程中按礦物密度分層，即大密度礦粒其沉降速度大，優先到達底層;反之小密度礦粒則分布在上層，從而實現礦物分層、分離。

2.礦物顆粒按干涉沉降速度差分層

入選礦物粒群粒級較寬，即給料上下限粒度比值大於自由沉降等降比時，R.H.門羅提出礦物顆粒按干涉沉降速度差分層的觀點。成群的顆粒與介質組成分散的懸浮體，導致顆粒間碰撞及懸浮體平均密度的增大，相應降低了個別顆粒的沉降速度。

3.按礦物顆粒懸浮體密度差分層

不同密度的礦物粒群組成的床層可視為由局部重礦物懸浮體和輕礦物懸浮體構成，在重力作用下，懸浮體存在著靜壓強不平衡，在分散介質的作用下，輕、重礦物分散的懸浮體微團分別集中起來，導致按輕、重礦物密度分層。

在斜面紊流場中，呈弱紊流流動的礦漿流膜，在紊動擴散作用下鬆散懸浮，在礦物顆粒自身重力作用下，而在流膜內呈多層分布，有沉積層、流變層、懸移層、稀釋層。見圖2－3。在斜面底部，形成一定厚度的層流邊層，顆粒沿層運動即「流變層」，在這里礦物顆粒形成鬆散整體，礦物則按密度差來分層，重礦物在下，輕礦物在上。該層是按比重分層的最有效區域。

應用斜面流分選的設備主要有溜槽、螺旋選礦機、圓錐選礦機、搖床等。

圖2－3 弱紊流礦漿流膜結構圖

在離心力場中，顆粒按密度分層、分離，所謂離心力場中礦物分選，即藉助一定設備產生機械回轉，利用回轉流產生的慣性離心力，使不同粒度或不同密度礦物顆粒實現分離的方法。礦物顆粒的沉降末速度與其質量和粒度有關，回轉力場不僅可以實現按密度分層分選，也可以按粒度進行分級，這樣當轉速適當時，重礦物沉降至筒壁，小顆粒隨懸浮液排走，實現分選或分級。

利用離心力場進行分選的重選設備主要有離心選礦機、水力旋流器、旋分機等。

二、重選設備及應用

重選設備按作用力場性質主要有跳汰機、搖床、螺旋選礦機、離心選礦機、水力旋流器及重介質旋流器等。各種重選設備的適用范圍見表2－2。

表2－2 各種重選設備的適用范圍

1.跳汰機

跳汰選礦是在垂直交變水流中使輕重物料分層分選的方法。跳汰機是實現跳汰選礦的工藝設備，跳汰選礦特徵是:被選礦石連續給至跳汰室的篩板上，形成厚的物料層(或稱床層)。通過篩板周期性鼓入的上升水流，使床層升起鬆散，接著水流下降(或停止上升)，在這一過程中，密度不同的顆粒發生相對轉移，重礦物進入下層，輕礦物轉入上層，分別排出即得精礦和尾礦。礦粒在跳汰時的分層過程見圖2－4。

圖2－4 礦粒在跳汰時的分層過程

跳汰機按推動水流運動方式(圖2－5)可分為:活塞跳汰機、隔膜跳汰機、水力鼓動跳汰機、動篩跳汰機、無活塞跳汰機。活塞跳汰機工作原理見圖2－6，活塞易漏水、傳動效率低;動篩跳汰機機械傳動部分復雜;水力鼓動跳汰機耗水量過多。這三種機型已很少應用。無活塞跳汰機主要用於大型選煤廠。現在選礦中應用較多的是隔膜跳汰機。

圖2－5 跳汰機中推動水流運動的形式示意圖

圖2－6 活塞跳汰機工作原理圖

按隔膜的位置，隔膜跳汰機可分為上動隔膜旁動跳汰機、下動圓錐隔膜跳汰機和旁動隔膜跳汰機三種。

旁動隔膜跳汰機由機架、傳動機構(含隔膜)、跳汰室和角錐形底箱四大部分組成。跳汰室共有兩個，給料經第一室選別後再進入第二室選別，每室的水流由設在旁側的隔膜推動運動。隔膜呈橢圓形，借周邊橡皮與機體連接，將水密封。

位於隔膜上方的偏心傳動機構通過搖臂帶動隔膜上下運動。隔膜室的下方設有篩下補加水管，由閥門控制給水量。其優點是床層比較穩定，選別效果好，維修方便;缺點是佔地面積大、電耗高。用於粗選和精選作業，合適粒度為0.1～2mm。

傳統的跳汰機多為圓周偏心驅動，其跳汰脈動曲線為正弦波形。錐斗的上升和下降速度相等，上升水流和下降水流強度基本相同。新型鋸齒波形跳汰機從傳動結構上有所改進，使得脈動特性曲線為鋸齒波形(即差動形跳汰曲線)，可使錐斗快速上升，慢速下降，即壓程大吸程緩慢。壓程前半段為加速上升，後半段為減速上升，吸程則是勻速下降。這種曲線更符合跳汰床層分層規律，有助於床層鬆散及礦粒按密度分層，可使細粒級中的重礦物顆粒充分沉降，又由於減少對床層的強力吸啜，便可大幅度減少篩下補給水。這種差動曲線的跳汰機可分選粒級較寬的原料，選別能力強，節約水、電。

圖 2 －7 搖床的一般結構示意圖

2.搖床

搖床屬斜面流膜選礦設備。所有搖床均由床面、機架和傳動機構三大部分組成。其結構見圖2－7。床面呈梯形、菱形或矩形，在橫向有一定角度傾斜，在傾斜的上方配置給礦槽和給水槽，床面上沿縱向布置床條，床條高度自傳動端向對側降低。整個床面由機架支承，在床面一端安裝傳動裝置，傳動裝置可使床面前進接近末端時具有急回運動特性，即差動運動。礦物顆粒在搖床面上受到如下幾個力的作用:①礦粒在介質中的重力;②橫向水流和礦漿流的流體動力;③床面差動往復運動的動力;④床面的摩擦力。位於床條溝內的礦物粒群在這些力作用下進行著鬆散分層和搬運分帶。首先礦物粒群在脈動水作用下鬆散，重礦物顆粒局部壓強較大，排擠輕礦物顆粒而進入下層。粒度較小的顆粒，穿過粗顆粒間隙進入同一密度的下部，即析離分層。分層結果，細粒重礦物在最底層，上部是粗粒重礦物並有部分細粒輕礦物混雜，最上部是粗粒輕礦物。礦物粒群進行鬆散分層的同時，還要受到橫向水流的沖洗作用和床面縱向差動搖動的推動作用。在縱向上，顆粒運動由床面運動變向加速度不同引起。由傳動端開始，床面前進速度逐漸增大，在摩擦力帶動下，顆粒隨床面的運動速度也增大，經過運動終點後床面運動速度迅速減少，負向加速度急劇增大，當床面摩擦力不足以克服顆粒的前進慣性時，顆粒便相對於床面向前滑動。隨粒群縱向移動，床條高度降低，位於床條溝內分層礦粒依次被剝離出來，在橫向沖洗水流作用下，粗粒輕礦物橫向速度較大，依次為細粒輕礦物、粗粒重礦物、細粒重礦物。如此搬運分帶，從而達到輕、重礦物分選目的。影響搖床選礦過程的因素如下:

(1)搖床運動的不對稱性

它對礦粒沿縱向的選擇性搬運及床層的鬆散影響很大。適宜的不對稱性，要求既能保證較好的選擇性搬運性能，又保證床層的充分鬆散。對較難鬆散和較易搬運的粗粒物料，不對稱性可小些;對較易鬆散，但較難移動的細粒物料，不對稱性應大些。

(2)沖程和沖次(行程與頻率)

它們直接決定床面運動的速度和加速度大小，因此，對床層的鬆散分層和選擇性搬運也有很大影響。最佳的沖程和沖次應使床層析離分層好，選擇性搬運能力強。對粗粒物料、精選作業及負荷較大的情況，採用大沖程小沖次，一般沖程為16～30mm，沖次為200～250次/min。對細粒物料、粗選作業及負荷較小的情況，採用小沖程大沖次，一般沖程為8～10mm，沖次為250～300次/min。

(3)水量和坡度

它們都影響床面上水層厚度和橫向水流速度，決定了橫向搬運礦粒的速度和清洗作用的大小。因此是操作中經常調節的因素。增大坡度可減少水量，反之亦然。增大水量和減小坡度，可使水層變厚。操作中，水量和坡度必須很好配合。對粗粒物料、難選物料和精選作業的情況，要求較大的流速和較厚的水層，應採用小坡大水制度;對細粒物料、易選物料或粗選作業，則要求較大流速和較薄水層，應採用大坡小水制度。傾角一般在0～10°;水量20～50L/min。

(4)給礦體積和給礦濃度

兩者都影響分層和搬運速度。過大的給礦體積會使床層過厚，分層變差，搬運速度增大，從而使尾礦品位升高，回收率下降。過小的給礦體積會使處理量大大降低。濃度過大，會出現砂堆;濃度過小，則可能出現拉溝現象。給礦體積與濃度應很好配合，原則是在允許的給礦體積負荷范圍內，選擇最佳的給礦濃度。一般，給礦濃度為15%～25%，粗粒取高值，細粒取低值。處理0.2mm以上砂礦時，生產能力為0.7～2.3t/(台·h)，處理0.2mm以下細粒物料時，生產能力為0.2～0.5t/(台·h)。

(5)給礦粒度和形狀

礦粒度和形狀影響按密度分選的精確性。為此，入選前的分級、脫泥和脫粗十分必要。渾圓形過粗重礦粒，不僅干擾細粒的分選，還易流失於尾礦中。若粗、圓者為脈石時，則有利於分選。微細礦泥不易沉降，亦易流失於尾礦中。經分級的物料，粒度均勻，操作和調整方便，粗細搖床負荷分配合理，有利於生產能力的提高。

圖 2 －8 螺旋選礦機結構示意圖

在非金屬礦選礦提純中，採用搖床單獨作業較少，多在一些聯合流程中的某段使用，如葉蠟石精選中採用搖床除鐵，以及石榴子石、獨居石、海濱砂礦的提純等。

3.螺旋選礦機

螺旋選礦機是藉助在斜槽中流動的水流進行礦物選別的提純設備。其主體結構為一個3～5圈的螺旋槽，用支架垂直安裝。其結構見圖2－8。槽的斷面呈拋物線，一定濃度的礦漿自上部給礦槽給入後，沿槽自上而下流動過程中，礦物顆粒群在弱紊流作用下鬆散，按密度發生分層，分層後進入底層的重礦物顆粒受槽底摩擦力影響，運動速度較低，離心力較小，在槽的橫向坡度影響下，趨向槽的內緣移動;輕礦物則隨礦漿主流運動，速度較快，在離心力影響下，趨向槽的外緣。輕、重礦物在螺旋槽的橫向展開分帶，見圖2－9。二次環流不斷將礦粒沿槽底輸送到外緣，促進著分帶的發展，最後礦粒運動趨於平衡，分帶完成。靠內緣運動的重礦物通過排料管排出，輕礦物由槽的末端排出，達到輕、重礦物分離。

螺旋選礦機結構簡單，無運動部件，容易製造，佔地面積小，單位處理量大，工藝指標良好，操作維修簡便，適於處理含泥少的礦砂，給礦粒度以2～0.1mm為佳，粒度回收下限一般為0.04mm。

圖 2 －9 輕重礦物在螺旋選礦機槽面上的分帶

4.離心選礦機

離心選礦機按轉鼓數分為單轉鼓和雙轉鼓兩種，按轉鼓錐度分為單錐度、雙錐度和三錐度。礦物顆粒在流變層內發生有效分層，礦粒群藉助切變運動產生的層間斥力鬆散，輕、重礦物依自身的局部壓強不同相對轉移，重礦粒轉入底層，輕礦粒進入上層。進入底層的重礦粒即附著在鼓壁上較少移動，輕礦物則在脈動速度作用下懸浮，其礦漿流通過轉鼓與底盤間的縫隙隨較高的軸向流速排出。當重礦粒沉到一定厚度時，由沖礦嘴給入高壓水，沖洗沉積的重礦粒，實現重、輕礦粒分離。離心選礦機屬間斷性作業設備，但給礦、沖洗水和重、輕礦粒排出過程自動進行。卧式離心選礦機結構見圖2－10。離心選礦機優點是結構簡單、分選效率高、單位面積處理量大、回收下限粒度低(達10μm)。

圖 2 －10 卧式離心選礦機結構示意圖

缺點是精礦富集比低，耗水量大，水壓要求高，常需配備精選作業設備。離心選礦機應用於非金屬礦的選礦提純較少，只是在一些礦物，如長石、石英、硅藻土等礦物的脫泥中應用。

圖 2 －11 重介質旋流器結構示意圖

5. 重介質選礦機

礦物顆粒群在密度大於 1 的介質中按其密度值的不同而分離的選礦方法為重介質選礦。其配套的設備為重介質選礦機。介質多採用重液或重懸浮液，其介質密度應介於礦石中輕礦物與重礦物兩者的密度之間。這樣輕礦物顆粒即不再沉降，重礦物顆粒則可下沉，從而實現按密度分離，其分選過程完全屬於靜力作用過程。

重介質選礦設備有動態和靜態兩類。動態有重介質旋流器、重介質渦流旋流器和重介質振動溜槽等; 靜態有鼓形重介質分選機和圓錐形重介質分選機等。

重介質旋流器結構和普通水力旋流器基本相同，只是以重介質代替水介質。其結構見圖 2 －11。

重介質選礦機共同特點是分選粒度粗，處理能力大，對給礦變化的適應性強，選礦指標高，選礦費用較低。缺點是礦石入選前需要洗礦或篩分除去礦泥及細粒等處理，要配備介質制備及凈化回收系統。重介質選礦機在非金屬礦的應用較多，涉及礦物有石灰石、白雲石、長石、紅柱石、菱鎂礦等。