重力选矿分类及重力选矿原理详解！

重力选矿是根据不同矿物的密度和粒度进行分选的，在一定程度上与矿物的颗粒形状有关。重力选矿过程是在介质中进行的，介质有水、空气、重液和重悬浮液。以空气为介质的选择方法称为风力选矿；以重液和重悬浮液为介质的选矿称为重介质选矿。在大多数情况下，都是以水为重力选矿介质的。

重力选矿分类

根据重力选矿法所用设备和作用原理的不同，重力选矿可分为以下几类：

1、洗矿。利用机械力和水流冲力分散粘土后，根据不同的沉降速度(或粒度)进行分离，是重力选矿的辅助作业。当原矿含泥量(-0.074mm)较高(10%以上)时，往往需要洗矿。

2、水力分级。利用匀速运动的水流，矿物可以根据沉降速度（或粒度）分为不同的等级，使每个粒度可以单独分离。它也是重力选矿的辅助作业，一般给矿粒度小于3mm。

3、跳过选矿。利用垂直脉动介质流使矿粒群松散密集，按密度分层，使不同密度的矿物相互分离。一般给矿粒度低于20mm(指金属矿石，下同)。

4、滑槽选矿。利用沿斜面流动的脉动水流，使不同密度的矿物相互分离。一般给矿粒度为40-0.019mm。

5、摇床选矿。不同密度的矿物利用床面往复运动产生的惯性力和斜薄水层的脉动水流冲力相互分离。矿粒一般为3-0.037mm。

6、重介质选矿。利用浮沉原理将不同密度的矿物分离在重液或重浮液中。有时，在选择作业前，采用这种方法去除大量（40%-50%）脉石，以提高生产能力。一般来说，采矿粒度低于75mm。

以上选矿方法主要基于不同的密度。但必须指出的是，在其他条件相同的情况下，随着矿粒粒度的有效性，按密度分离的难度会增加。因此，为了使矿粒尽可能按密度分离，材料应在选择前去除细粒度，或分类为粒度范围较窄的水平。

由于颗粒质量小，重力场中按密度或粒度分离的速度和精度大大降低，导致细粒级金属流失。为了提高金属回收率，可以采用离心力场原理的重力选矿设备，以及离心选矿机、重介质旋流器、螺旋选矿机、螺旋溜槽、旋转螺旋溜槽等多种力综合作用的重力选矿设备。

重力选矿原理

1、矿粒和介质的性质

在重力选矿中，除了矿物颗粒的密度和粒度外，矿物颗粒的形状也会对其产生影响。由于不同形状的矿物颗粒与介质相对运动时的阻力不同，其在介质中的运动速度也不同。球形矿物颗粒比薄板矿物颗粒在水中沉降得更快。矿物颗粒形状的差异用形状系数X表示。鉴于球体在各种形状的物体中外观非常规则，所以通常以球形作为衡量矿物颗粒的标准，其他形状的矿物颗粒（密度和体积与球体的沉降速度之比成为形状系数。各种形状的矿物颗粒形状系数见下表。

与重力选矿有关的介质的性质主要是介质的密度和粘度。如果采用悬浮液，悬浮液的稳定性也会影响重力选矿过程。重力选矿中使用的介质主要是水和悬浮液。

重力选矿是一种古老的选矿方法。2000多年前，中国在汉代采用重力选矿法处理锡矿。改革的特点是简单实用，成本低，至今仍被广泛使用。目前钨锡矿和煤的处理仍以重力选矿为主。在选择一些有色金属矿石和黑色金属矿石时，重力选矿法或重力选矿法与其他选矿方法的联合过程也逐渐被采用，以提高选矿厂的处理能力，实现有用矿物的综合回收。

2、介质中矿粒的运动规律

在真空中，不同性质的矿物颗粒，无论其密度、粒度和形状如何，如果从静态开始沉降，都会以重力加速度下降，不会有运动差异，也不可能产生分选效果。然而，矿物颗粒在介质中的运动并非如此重力的影响，还受到介质浮力和介质阻力的影响。由于介质作用在不同性质矿物颗粒上的浮力和阻力不同，会出现运动差异，使分选成为可能。

矿粒在介质中，其重力是指矿粒在介质中的重量，等于矿粒在真空中的重力减去浮力，随着矿粒体积(粒度)和矿粒密度的增加而增加，但随着介质密度的增加而减小。当矿粒对介质进行相对运动时，作用于矿粒上的力称为介质阻力，与矿粒的相对运动方向相反。

3、自由沉降和干涉沉降

在重力选矿实践中，介质中有大量的矿粒，即矿浆浓度有的高，有的低。当矿浆浓度较低（溶剂浓度小于3%）时，除介质组外，周围矿粒和器壁的直接干扰（即机械阻力）非常小，可以忽略不计。这种沉降被称为自由沉降。当矿浆浓度增加时，矿粒受到周围矿粒的直接摩擦和碰撞，通过介质间接干扰增加。浓度越大，机械阻力越大，干扰效果越强。此时的沉降称为干扰沉降。

矿粒在静态介质中沉降时，只受重力和介质阻力的影响。当矿粒在重力作用下开始沉降时，重力大于阻力，加速度方向与重力方向相同且较大，因此速度越来越强，阻力越来越大，矿粒的合力越来越小，加速度也越来越小。当矿粒的沉降速度达到一定值时，阻力与重力相平衡。此时，加速度等于零，矿粒不受外力影响，速度不会改变。矿粒一直以这个速度沉降。这种沉降速度称为矿粒，只有沉降末速，通常用V0表示。

由于矿物颗粒的自由沉降速度与矿物颗粒的密度、粒度和形状有关，在同一介质中，密度、粒度和形状不同的矿物颗粒在特定条件下可以有相同的自由沉降速度。这种矿物颗粒被称为等降粒，这种现象被称为等降现象。等奖现象在重力选矿中具有重要意义。对于由不同密度组成的矿物颗粒群，在用水力分级方法确定其粒度组成时，可以看出同级轻矿物颗粒一般比矿物粒度大，轻矿物粒度与重矿物粒度的比值应等于等降比。

由于不同矿粒群干涉沉降的规律尚不清楚，在讨论矿粒在各个过程中的运动时，我们仍然不能以矿粒自由沉降规律和简单形成的干涉沉降规律作为理解复杂现象的基础。

来源：矿机之家

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