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重力選礦的應用及基本原理

〖2007-06-22〗

    一、重選的應用

  重選適于處理有用礦物與脈石間具有較大密度差的礦石或其他原料。它是處理粗粒、中粒和細粒(大致界限是大于25毫米、25"2毫米、2~O.1毫米)礦石的有效方法。在處理微細礦泥(小于0.1毫米)時效率不高,現代的流膜選礦設備有效回收粒級可以到20-30微米,離心選礦機可以到10微米。

  重選法是處理鎢、錫、金礦石,特別是處理砂金,砂錫礦傳統的方法。在處理含稀有金屬(鈮、鉭、鈦、鋯等)的砂礦中應用也很普遍。重選也被用來分選弱磁性鐵礦石、錳礦石、鉻礦石。

  在選煤工業中重選是主要的方法。近年在非金屬礦加工工業中重選也得到了發展,主要用于處理石棉、金剛石、高嶺土、磷灰石、硫鐵礦 重晶石等礦石。在選別銅、鉛、鋅、銻、汞等硫化礦的浮選廠。也常采用重選法進行礦石預選。在主選流程中重選常與其他選礦工藝組成聯合流程,以提早在粗粒狀態下選出精礦或尾礦。

  這樣將有利于降低生產成本并減少金屬損失。當處理某種礦石有多種方法可供選擇時,重選法總是被優先考慮。

  重選要在一定的流體介質中進行,所用介質通常為水,亦有時用空氣或重介質(重液或重懸浮液)。介質在分選設備內以一定的方式運動。礦物顆粒受介質的浮力和流體動力作用而松散.進而達到按密度(有時按粒度)差分層。影響分層過程的礦粒性質是它的密度、粒度以及較次要的形狀諸因素。

  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準備上。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于礦物間的密度差,可按重選可選性準則E判斷。

  根據E值可將礦石的量選難易度分作五級,如表11.1.1所示。 E值愈大愈易選。同樣礦石在粒度增大或入選粒度范圍變窄時.分選也會變得容易。上述按E值的判斷是粗略的,隨著設備的改進和分選條件的完善·原來屬于分選困難的礦石也將變得容易了。

     二、重選的基本原理

  重選的實質概括起來就是松散-分層-分離過程。置于分選設備內的散體礦石層(稱作床層),在流體浮力、動力或其他機械力的推動下松散,目的是使不同密度(或粒度)顆粒發生分層轉一移,就重選來說就是要達到按密度分層。故流體的松散作用必須服從粒群分層這一要求。這就是重選與其他兩相流工程相區別之處。流體的松散方式不同,分層結果亦受影響。重選理論所研究韻問題,簡單說來就是探討松散與分層的關系。分層后的礦石屢在機械作用下分別排出。即實現了分選。故可認為松散是條件,分層是目的,而分離則是結果。前述各種重選工藝方法即是實現.這一過程的手段。它們的工作受這樣一些基本原理支配;

    (1)顆粒及顆粒群的沉降理論,

    (2)顆粒群按密度分層的理論,

    (3)顆粒群在斜面流中的分選理論。

  此外還有在回轉流中的分選,盡管介質的運動方式不同.但滁了重力與離心力的差別外,基本的作用規律仍是相同的。

  有關粒群按密度分層理論,最早是從跳汰過程入手研究的。曾提出了不少的跳汰分層學說,后來又出現一些專門的在垂直流:中分層的理論。

  斜面流選礦最早是在厚水層中處理較粗粒礦石,分選的根據是顆粒沿槽運動的速度差。40年代以后斜面流選礦向流膜選礦方向發展,主要用來分選細粒和微細粒級礦石。流態有層流和紊流之分。一貫認為紊流脈動速度是松散床層基本作用力的觀點,在層流條件下即難以作出解釋。1954年R.A.拜格諾(Bagn0ld)提出的層間剪切斥力學說,補充了這一趣論上的空白。但同分層理論一樣,斜面流選礦要依靠現有理論做出可靠的計算仍足困難的。

  盡管重選理論到今天仍未達到完善地步,但和許多工藝學科一樣,它已可為生產提供基本的指導,并可作為數理統計和相似與模擬研究的基礎。

 

 
 
 

 

 

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