重选及复合物理分选设备与工艺

关于重选及复合物理分选设备与工艺第一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四重选(GravityConcentration)适用于密度差异较大的不同物料颗粒间的分离。分选的难易程度用密度差E来判定。E为重选可选性判断准则。

，分别为轻、重物料密度；为介质密度。一般：E>2.5时属于极易选；2.5<E<1.75时，易选；……E<1.5时为难选。第二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四重选设备适于处理粗粒（大于25mm）、中粒（25-2mm）和细粒（2-0.075mm）。能力大，能耗少而且造价低。微细粒级（小于0.075mm）的能力低，分选效果差。但在其它选矿方法难以有效时，重选仍然是可用的方法。第三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四重选的应用：（1）进行矿石的预选；提早选出最终尾矿，以减少细磨深选的矿量，降低生产费用。（2）分选含高密度矿石，如黑钨矿、锡石和贵重金属，同时也是分选低密度矿物如煤的主要方法；（3）与其它分选方法组成联合流程，进行粗细分选或综合回收；（4）作为其它选矿工艺的补充。回收伴生的重矿物或对主要成份进行补充回收。第四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3.1重选设备

3.1.1水力分级1、概述分级（Classification）是根据颗粒在介质中的沉降速度差不同，将宽级别粒群分成两个或多个窄级别粒群的作业。

分级与筛分的区别！分级受沉降速度的影响，分级粒度是不会均匀的。第五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四分级主要用于处理细粒和微细粒级。因为筛分效率不高。分级的主要应用（1）某些重选作业之前将原料分成窄粒级，有助于进行适宜的析离分层。（2）与磨矿组成闭路作业，减少过磨。（3）对原料或选矿产品脱水或脱泥。（4）进行水力分析。测定微细物料（-0.075mm）的粒度组成。第六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四2、云锡式分级箱用在重选厂将原料分成多个粒级，以便实行分级入选。

工作原理：分级箱的箱体呈角锥形，上部装有阻砂条。矿浆由流矿槽流经分级箱时，受阻砂条作用，流速变慢，矿粒通过阻砂条缝隙进入分级室，其余的矿粒被液流带走。进入分级室中的矿粒，在底部供入的上升水流作用下进行分级，粗矿粒沉下后由沉砂管中排出，细矿粒向上穿过阻砂条间隙，成为溢流。

调节供入的上升水量，可以改变分级的分离粒度，将锥形阀推进或移出，可控制沉砂的排出量和浓度。第七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-1云锡式分级箱示意图阻砂条砂芯塞阀门第八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四与摇床一一配置，同时担负分配矿量的任务。通常调节沉矿量，达到数量上和浓度上均适应于摇床分选的要求。第九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3、分泥斗用在水力分级机前对原矿进行脱泥，借以提高分级效率；并也安装在磨矿设备前进行矿石的浓缩、脱水，以提高磨矿机的给矿浓度；还可用在各种矿泥选别设备前控制给矿浓度和矿量。

第十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四1、给矿圆筒2、环形溢流槽3、锥体4、备用高压水管图3-2分泥斗示意图第十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四工作原理：分泥斗又称圆锥分级机，是一种简单的分级、脱泥及浓缩用设备。外形为一倒立的圆锥。在液面中心设置给矿圆筒，圆筒底缘没入液面以下若干深度。矿浆沿切线方向向给入中心圆筒，经缓冲后由底缘流出。流出的矿浆呈放射状向周边溢流堰流出。在这一过程中，沉降速度大于液流上升分速度的粗颗粒将沉在槽内，并经底部沉砂排出。细颗粒随表层矿浆进到溢流槽内。给矿粒度一般小于2mm。分级粒度为75μm或更细些。第十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-2分泥斗外观图第十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3.1.1重介质分选1、概述使用的分选介质大于水的密度为重介质（分选）（HeavyMediumSeperation,HMS）。重介质有重液（昂贵且有毒，生产中几乎没有应用）和重悬浮液两种，通常所选用的重介质密度介于矿石中轻矿物与重矿物密度之间，即：第十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四重悬浮液是由细粉碎的高密度固体颗粒与水构成的悬浮体，高密度固体颗粒起着增加介质密度的作用，称为加重质。其密度等于加重（固体颗粒）和分散相（液相）密度的加权平均值。即：若分散相为水（1000kg/m3），则悬浮液密度为：第十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四

重介质分选方法已经成为重要的选煤方法之一，尤其是处理难选煤。世界主要产煤国的选煤工业中，重介质选煤已占有相当大的比例(25%～70%左右)。

重介质选矿也已应用于金属矿石、非金属矿石和其物料（如城市垃圾等）的分选上。重介质分选设备主要有：圆锥形重介质分选机、圆筒形（鼓形）重介质分选机、重介质振动溜槽、重介质旋流器、斜轮重介质分选机等。第十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四2、圆锥形重介质分选机中空轴内重矿物、重悬浮液和空气组成气—固—液三相混合物。当其综合密度低于外部重悬浮液的密度时，在静压强作用下即沿管向上流动，从而将矿物提升到高处排出。第十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四

结构原理：机体为一倒置的圆锥形槽，中空回转轴由电机带动旋转。空心轴同时又作为排出重产物的空气提升管。中空轴外面有一个穿孔的套管3，上面固定有两扇三角形刮板，以每分钟4～5转的速度转动，借以保持上下层悬浮液密度均匀，并防止矿石沉积。第十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四工作原理：入选原料由上方表面给入。轻矿物浮在悬浮液表层经四周溢流堰排出，重矿物沉向底部。此时，压缩空气由中空轴1的底部给入，在中空轴内重矿物、重悬浮液和空气组成气—固—液三相混合物。当其综合密度低于外部重悬浮液的密度时，在静压强作用下即沿管向上流动，从而将矿物提升到高处排出，重悬浮液是经过套管给入，穿过孔眼流入分选圆锥内。第十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四优点：圆锥型重介质分选机槽体较深，分选面积大，工作稳定。适用于处理轻产物排出量较大的矿物，分选精度高。缺点：是要求重质的粒度较细，介质的循环量大，增加了介质制备和回收的工作量，而且需要配备专门的压气装置。规格：以圆锥直径计，有2~6m不同规格，锥角50度，用于处理铅锌矿和锑矿等。给矿粒度一般为50~5mm。

第二十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3、重介质振动溜槽

重介质振动溜槽是一种在振动中利用重悬浮液分选粗粒（75~6mm）矿石的设备。

工作原理：槽内形成250~350mm的重介质层，在槽体振动和槽底压力作用下，床层具有较大的流动性，密度大的重矿物分布在床层下部，由分离隔板的下部排出。轻矿物分布在床层上部，由分离隔板上方流出。重介质循环使用。分选密度及轻、重产物的产率，通过改变分隔板的高度调节。第二十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-4重介质振动溜槽工作示意图

1．振动溜槽；2．脱重介质筛；3．悬浮液循环泵；4．储放悬浮液圆锥第二十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-4第二十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第二十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四

影响因素：影响介质床层特性的主要因素有加重质的物理性质、介质循环量及固体容积浓度、槽底上升水等。实践操作中要严格控制介质循环量、固体容积浓度及上升水量和水压。床层松散和分选密度与槽体振动的振幅和频率也有关。第二十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图重介质选金溜槽第二十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3、重介质旋流器重介质旋流器的结构与普通水利旋流器基本相同，只是给入的介质不是水而是重悬浮液。第二十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四同水力旋流器的流速分布一样，重介质旋流器内也存在一个轴向零速包络面，包络面内的悬浮液密度小，在向上流动中随之将轻矿物带出，故由溢流中可获得轻矿物，重矿物分布在包络面外部，在向下作回转运动中由沉沙口排除。第二十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四轴向零速包络面内的悬浮液密度小，在向上流动中随之将轻矿物带出加重质颗粒在离心力及重力作用下向器壁及底部沉降，因而发生浓缩现象，悬浮液的密度自内而外并自上而下地增大，形成密度不同的层次。第二十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四在整个包络面上，悬浮液的密度分布不均，而是由上往下增大。位于上部包络面外的矿粒在向下运动中受悬浮液密度逐渐增大的影响，又不断地得到分选。其中密度较低的颗粒又被推入包络面内层，从上部排出。第三十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3、斜轮重介质分选机主要用于选煤，煤的密度比矸石小，故悬浮物为精煤。结构与原理：分选槽由两块倾斜40度或45度的铁板构成，下面的接管给入悬浮液，并形成上升流，在铁板圆盘上安装带叶板的斜轮。沉物由叶板捞起带到排矸口排出。在入料口下面接一管子输入悬浮液，形成水平流。浮物随水平流前移，用链条或链板的六角轮刮出。悬浮液通过溢流堰和筛板排出。第三十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-5

德鲁鲍依斜轮重介质分选机1.分选槽；2、3．铁板；4．轴；5．斜轮；6．叶板；7、8．轴承；9．链板；10．六角轮；11．溢流堰；12．筛板沉物由叶板捞起带到排矸口排出浮物随水平流前移，用链条或链板的六角轮刮出。第三十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-5

德鲁鲍依斜轮重介质分选机第三十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四斜轮重介质分选机的优点是分选精确度高、分选物料的粒度范围宽(可达1000一6mm)、处理能力大。分选槽宽4m的斜轮重介质分选机的处理能力可达350一500t/h),所需悬浮液的循环量少、悬浮液的性质比较稳定;缺点是设备外形尺寸大、占地面积大。

第三十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3.1.3跳汰分选1、跳汰机的分类跳汰（Jig）分选是在垂直交变的水流中使轻重物料分层分选的方法，有多种结构形式。第三十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（1）活塞跳汰机（哈兹跳汰机）：偏心连杆机构带动活塞运动，由于活塞漏水，后改用橡胶隔膜代替。动画演示第三十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（2）风力推动水流运动的跳汰机，又称鲍姆跳汰机，至今仍大量用于选煤厂。水力鼓动是通过阀门间歇地鼓入上升水流进行选别，已应用不多。（3）动筛跳汰机是水体不动，而让筛框作上下振动。第三十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四在一个跳汰周期内垂直交变水流速度随时间变化的曲线称为跳汰周期曲线。2、跳汰周期曲线跳汰周期曲线形式是获得良好选别效果的重要因素之一。合理的跳汰周期曲线应与被选物料性质相适应，使床层呈适宜的松散状态，颗粒主要借重力加速度差相对运动，是选择跳汰周期曲线的基本原则。

第三十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（1）正弦跳汰周期（采用偏心连杆机构传动的各种矿用隔膜跳汰机的产生的水流运动）正弦跳汰周期具有相同上升和下降水速度及作用时间。由于床层颗粒总是相对于水流方向运动，在这种周期内吸入作用强烈，分选精确度低，处理能力较小，应用不多；第三十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第四十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（2）上升水速大、作用时间长的不对称周期，补加等速上升水流，下降时间短，水速小。适合处理粗中粒的窄级别物料；第四十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（3）上升水速大于下降水速，而作用时间相等的不对称跳汰周期，吸入作用不强。适合于处理宽级别的细粒级物料；第四十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（4）上升水速大、作用时间短，下降水速小、作用时间长的不对称周期，床层充分松散，而矿粒与介质间的相对速度较小，故有利于按密度分层。适合于选别宽级别物料，对细粒级也有较高的回收率。选别砂矿的圆形跳汰机和选煤的无活塞跳汰机即采用这种类型的周期曲线。第四十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四跳汰分层后，轻产品即随上部水流越过末端堰板排出，重产品则有多种排出方式。3、跳汰产品的排出方式（1）透筛排料法：让重物透过筛孔排入底箱，为了控制排料速度，需要在筛面上铺一层料石（或金属球，粒度为筛孔尺寸的1.2~1.3倍），称为人工床。人工床也随水流的升降而作起伏运动。改变床石的粒度、密度或铺置厚度，即可调节产品排出的数量和质量。第四十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四

（2）中心管排料法：多在小型矿用隔膜跳汰机排放粗粒精矿时使用。在跳汰室中心线靠近尾矿端处设排料管。排料管上口高出筛面一定距离，外面装有套管。套管底缘距筛面有一定高度并可调节。聚集在管外的重矿物借床层压力进入套管内，然后由中心管排到机外。调节套管下缘距筛面的距离，即可改变重产物的排出数量和质量。这种排料法适合于精矿产率小时使用。

图3-13中心管排料法1-锥形阀；2-外套筒；3、轻矿层；4-重矿层；5-筛上精矿导管（内套筒）；6-筛下精矿阀门第四十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四

（3）一端排料法是指在跳汰室的一端筛面上方横向开口排出重产物。为了控制排料速度，常在排料口处设置各种排料装置。如图所示垂直闸门。在排料通道的内外安装两道闸板。外闸板的作用是防止轻矿物进入重产物中，内闸板则控制排出速度，两者高度均可调节。闸门上方的盖板应开孔，以使内部压力与大气相通。便于物料流动。图3-14一端排料法1-外阀门；2-内阀门；3-套板；4-手轮第四十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四基本结构：上部电动机带动偏心轴转动，通过摇臂杠杆推动两个隔膜交替上、下运动。隔膜呈椭圆形，四周与机箱密封连接，上向冲程时隔膜室下方进行补加水（形成干涉沉降）。适于处理各种金属矿石、含金矿石及含稀有金属的砂矿。最大给矿粒度为12～18mm，回收粒度下限可到0.2mm，每台处理矿石量1～5t／h，单台耗水量5～15m3／h。4、几种主要的跳汰机（1）旁动隔膜跳汰机，又称丹佛（Denver）型第四十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-15丹佛型旁动式隔膜跳汰机第四十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-15丹佛型旁动式隔膜跳汰机第四十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四机内有两个串联的跳汰室，每室的筛板尺寸为450mm×300mm，隔膜采用连杆机构传动。偏心机构由两个偏心盘构成，调节它们的相对位置可以使机械冲程在0～25mm范围内变化。冲次有329及420次／min两种。水流呈正弦周期曲线(见跳汰周期曲线)运动，吸入作用强，故需经常由机械侧壁向内补加大量筛下水。第五十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四全机共有8个跳汰机，分为两列，每列四室。两列背靠背用螺栓连接起来，形成一个整体。每两个相对的跳汰室为一组，由一个传动箱伸出长的轴带动两侧垂直隔膜运动。全机共有两台电机，每台电机驱动两个传动箱。传动箱内装有偏心连杆机构。规格：单个室的“纵长×（单列上端宽～下端宽）”（2）梯形侧动式隔膜跳汰机

第五十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-16梯形侧动式隔膜跳汰机1-给矿箱；2-前鼓动箱；3-传动箱；4，9-三角皮带；5-电动机；6-后鼓动箱；6-后鼓动盘；8-跳汰室；10-鼓动隔膜；11-筛板第五十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四工作原理：补加水由两列跳汰室中间的水管给入到各室中，在水流的进口处设有弹性的盖板，当隔膜推进时，借助水的压力使盖板遮住进水口，水不再能充分进入，当隔膜后退时，盖板打开，水流进入筛下，从而减弱了下降水流的吸入作用。矿浆流速由给矿端向排矿端逐渐变缓，同时，由于矿层逐渐变薄而有利于细粒重矿物回收。第五十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四圆形跳汰机可认为是多个梯形跳汰机合并而成。（3）圆形跳汰机

跳汰机隔膜的位移曲线为锯齿波形，速度周期曲线为矩形波形。这样的运动足以将床层抬起，而后缓慢下降，床层的松散时间长，水流与矿粒间的相对速度小，故能达到有效地按密度分层。第五十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第五十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（1）冲程和冲次

是影响选别指标的重要因素之一。因为冲程和冲次决定水流的速度和加速度，它直接影响到床层的松散和分层状态及水流对矿粒的作用，以致影响到分选效果。一般对于分选粒度粗、密度大、处理量大、筛下补加水量小的情况下，可采用较大的冲程与较小的冲次；当粒度小、床层薄时则宜用较小的冲程和较大的冲次。

5、跳汰选矿工艺影响因素第五十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（2）筛下补加水和给矿水的影响。筛下水可以增加床层的松散度并减少吸入作用的强度。当选别宽级别物料时，筛下水量应小些，这可以降低上升水流速度，避免大密度的细粒物料被冲到溢流中去。当选别窄级别的粗粒物料时，可以适当增大筛下水量，使床层松散。筛下水应有稳定的供水压力，一般为100~200kPa。第五十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（3）床层厚度（筛面至尾矿堰板高度）和人工床石的影响。床层可以分成上、中、下三层。最上层为轻矿物流动层，最下层为重矿物沉降层，中间是连生体或过渡层。床层的厚度直接影响跳汰机产品的质量和回收率，一般来说，当重矿物与轻矿物的密度差较大时，为加快分层速度，提高处理量，床层可以薄些；当精矿质量要求高时，床层亦应厚些，这是因为床层厚颗粒难通过，分层时间长，重产物质量高。当处理细粒物料，又是筛下排矿时，需在筛上铺设人工床层。床层粒度：中等到细粒度：不小于给矿最大粒度5~10倍；粗粒：可达500mm

第五十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（4）给矿性质、给矿量和跳汰周期曲线的影响。给矿浓度是决定入选物料在跳汰过程中水平流动速度的因素之一。适宜的给矿浓度一般为20％～40％。

给矿量应在保证精矿品位和回收率的前提下，尽量提高处理量。过大会增加有用矿物在尾矿中的损失，当精矿品位要求高时，处理量要相应降低。

第五十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四

矿石的密度组成决定了物料的可选性，轻重矿物的密度差越大，分选效率越高。

给矿的粒度组成决定床层的性质、水通过床层的阻力、颗粒问的空隙大小等。它对床层的松散和分层有着很大影响。第六十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四在斜槽中借助于斜面水流选矿的方法称为溜槽（Launder）选矿。具有叠加离心力作用的螺旋溜槽和离心溜槽。3.1.4溜槽分选1、粗粒溜槽用木材或铁板制成的直线形长槽。在槽底设置挡板或铺面物，用以形成涡流并阻留重矿物。第六十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四溜槽内置档板形式：直条档板、横条档板和网络状档板等。为了避免重矿物细颗粒被水流带走损失掉，在挡板下面铺设一层粗糙铺面物，如：苇席、毛毡、长毛绒等。由于其结构简单、生产成本低廉。广泛用于处理砂金矿，作粗选设备。第六十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-20选金用粗粒溜槽示意图第六十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四分选过程：矿浆由槽首端给入后，在槽内作快速的紊流流动，漩涡的回转运动不断将密度大的金粒及其他重矿物送到底层，底层水流的紊动作用减弱，容积浓度达到很大，因此轻矿物的粗大颗粒很难进入，只有细小的重矿物颗粒能通过间隙进入底层，形成重矿物层。重矿物层被挡板阻滞留在槽内，上层轻矿物被水流推动，排出槽外。清洗阶段停止给矿，将沉在槽中的精矿清出。第六十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四2、分选矿砂用的尖缩溜槽(Pinched

Sluice)尖缩溜槽是一个底面呈16～20度倾斜，宽度从给矿端向排矿端逐渐收缩的槽子，又称扇形溜槽。浓度为50%～60%的矿浆从槽子上方的宽端给入，向尖缩的排矿端流动。矿粒按密度分层。下层重矿粒流动速度慢，上层轻矿粒流动速度快。到达排矿端时，借助于槽底的排矿缝口或槽尾的截料板，可分出重产物、中间产物和轻产物。第六十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四尖缩溜槽影响尖缩溜槽选别的结构因素有：给矿宽度口与排矿口宽度之比(尖缩比)一般介于10～20。溜槽长度，通常1000~1200mm。底面粗糙度等。影响尖缩溜槽的操作因素：给矿浓度，操作中要求严格控制给矿浓度的波动范围在±2%内，其有效回收粒度为2.5～0.038mm。结构因素：溜槽坡度、给矿量。第六十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四圆锥选矿机的工作界面可视为一个由若干个没有侧壁的扇形溜槽组拼而成的倒置圆锥。它消除了扇形溜槽组拼而成的倒置圆锥。它消除了扇形溜槽的侧壁效应，改善了分选效果，提高了设备处理量。3、圆锥选矿机(ReichertCones)第六十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第六十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第六十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四在分选锥面的上方设置一正锥体，用于向下面的分选锥分配矿浆，成为分配锥。高浓度矿浆由分配锥中心给矿斗均匀流下，通过分配锥与分选锥之间的周边缝隙进入分选锥。在分选锥锥面上的选别过程与在扇形溜槽上相同。进入底层的重矿物由环形开口缓缓流入精矿管中，上层含轻矿物的矿浆流以较高速度流到中心尾矿管。调节喇叭口状的环形截矿板的高度即可改变轻、重产物的数量和质量。除了这种排矿方法外，重矿物亦可由靠近分选锥面末端的环形开缝排出。第七十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-22圆锥选矿机第七十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四4、螺旋溜槽将一个窄的长槽绕垂直轴弯曲成螺旋状，便构成了螺旋选矿机或螺旋溜槽，两者的主要区别是槽断面形状不同。第七十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四结构组成：由一个窄长槽绕垂直轴线呈螺旋状构成的选矿机。槽断面为椭圆线形，槽中安装有截取器，精矿、中矿从截取器取出，尾矿从槽尾排出。（1）螺旋选矿机第七十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四分选过程：矿浆自上端给入后，在沿槽流动过程中粒群发生分层。进入底层的重矿物颗粒趋向于向槽内缘运动，轻矿物则在快速的回转运动中被甩向外缘，从而使密度不同的矿物在槽中展开了分带，将内缘的重矿物通过截取器排出。螺旋选矿机结构简单，单位处理能力大，本身不需动力。一般用于选别2～0.074毫米的矿物物料。第七十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第七十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四将螺旋溜槽立起，校准垂直线，用铁架或木头固定在合适的位置，由砂泵将矿砂送到螺旋上顶两个进料口处，加入补充水，调节矿桨浓度，矿桨自然从高往下旋流，在旋转的斜面流速中产生一种惯性的离心力，以矿砂的比重、粒度、形状上的差异，通过旋流的重力和离心力的作用，将矿与砂分开，精矿流入精矿斗用管道接出，尾砂流进尾砂斗用管道接到砂池，再用砂泵排走，完成了选矿的全过程。（2）螺旋溜槽第七十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四螺旋溜槽有更大的平缓槽面宽度，矿浆呈层流流动，更适合处理微细粒级的矿石。螺旋选矿机与螺旋溜槽的区别：第七十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第七十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四螺旋共有三圈，绕垂直的竖轴低速回转，转动方向与矿浆流动方向相同，生产中并由槽的内缘补加冲洗水。（3）旋转螺旋溜槽第七十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四5、矿泥皮带溜槽倾斜皮带逆矿流方向向上运动。轻矿物沿皮带斜面流到尾矿槽，重矿物则沉积在皮带上不断运到上方排出。皮带溜槽流膜薄，为层流流动，上部很少受到脉动水流干扰，有效回收粒度下限可达0.02mm。底部速度梯度大，床层松散好，析离作用强。但处理量低。第八十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第八十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第八十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四6、离心溜槽也称离心选矿机，是借离心力进行流膜选矿的设备。离心力强度（离心加速度与重力加速度之比）约为40~50。矿浆松散分层原理与重力溜槽基本一样，但受离心力作用而强化。第八十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-27离心选矿机

第八十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-27离心选矿机

第八十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四组成结构：

1、分选机构。转鼓为它的分选结构，转鼓呈中空锥台形，转鼓内表面坡度为3～5度，它可以由钢板卷焊、铸铝或玻璃钢制成，转鼓通过底盘固定在轴上，并随轴一起旋转。2、辅助机构。离心选矿机的辅助机构较多，主要由给矿装置，排矿装置、冲洗装置以及它们的动作程序控制装置等几个主要部分构成。第八十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四工作原理：离心选矿机的转鼓以一定的转数高速旋转，矿浆由给矿分矿器经给矿嘴分两处送入转鼓的内壁上。矿浆随鼓高速旋转，在离心力的作用下，重矿物沉积于转鼓的内壁上并随转鼓一起旋转，矿浆中的轻矿粒以一定的差速随转鼓旋转，在旋转过程中以一定的螺旋角由给矿端沿转鼓坡度方向向排矿端旋转流动，到末端经排矿分矿器排出，即为尾矿。第八十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四工作过程：经过3分钟的选别后，给矿分矿器自动转离原来正常位置，停止向转鼓内给矿，待尾矿排完后，排矿分矿器自动转离原正常位置准备截取精矿，然后高压冲洗水阀自动打开，高压冲洗水将沉积在转鼓内壁上的精矿冲下，精矿冲完后高压水阀自动关闭，待精矿排完后，排矿分矿器、给矿分矿器自动复位开始下一个选别循环。第八十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-28摇床的外形结构图第八十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-28摇床的外形结构图第九十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四优点：①离心选矿机对微细矿泥的处理比较有效，对37～19微米的粒级回收率高达90%左右，因为矿粒在离心选矿机中的分选是借离心力和横向流膜的联合作用，所以其富集比高于平面重力溜槽；②由于离心选矿机利用离心力的作用，因而强化了重选过程，缩短了分选时间，因此其处理能力大，为自动溜槽的10倍左右。③占地面积小，自动化程度高。第九十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四缺点：a.耗水耗电比平面溜槽大；b.鼓壁坡度不能调节，生产过程为间断作业，不能连续给矿。

第九十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四摇床（ShakingTable）用于分选细粒物料的重选。也属于流膜选矿。3.1.5摇床分选1、摇床的分选原理（1）概述选矿摇床通常是由床面、机架和传动机构三大部分组成。除此之外还有冲水槽，给矿槽，机座等，整个床面由机架支撑或吊起，机架上装有调坡装置。第九十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第九十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-28摇床的外形结构图第九十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四摇床常用的调坡机构有定轴式和变轴式两种。定轴式调坡机构的结构，它借助手轮使调节丝杆前后移动，带动调节座板在鞍形座上前后运动，从而使床架和床面的横向坡度得到调节。优点是调节床面横向坡度时，床头拉杆的轴线位置固定不变，调坡范围（0°~10°），调节灵活轻便，很适合于矿带变化较多的粗砂摇床。其缺点是结构复杂。6—S摇床采用这种调坡机构。调坡机构第九十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第九十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第九十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四床面作往复不对称运动。选矿摇床可以使矿粒按其密度和粒度不同而沿不同方向运动，并从给矿槽开始沿对角线呈扇形展开，依次沿床面的边沿排出，排矿线很长，能精确地产出多种质量不同的产物，如精矿、次精矿、中精矿和尾矿等。床面运动形式第九十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第一百页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四物料在水流和床面振动的作用下发生松散、分层。上层轻矿物受到更大的水流推动，沿分布的横向倾斜向下运动，成为尾矿。位于下层重矿物受到床面不对称往复运动，纵向移动到传动端对面，成为精矿。矿粒密度和粒度不同，其运动方向不同，矿粒群在床面上呈扇形分带。第一百零一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-29矿粒群在床面上分选后的扇形分带第一百零二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（2）粒群在床面床条沟中的松散分层床层的松散是在横向水流和床面纵向摇动作用下发生的。横向水流沿斜面流动越过床条，激起比较强烈的漩涡，在各床条间形成上升水流，推动矿粒松散，但其作用深度有限。在床层的大部分厚度内是借助床面的摇动来松散矿粒及析离分层。粒群在床条沟内分层示意图第一百零三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（3）粒群在床面上的移动与分离矿粒在床面上松散分层的同时还在移动。横向水流的作用使矿粒沿床面横向运动，床面的往复运动造成矿粒沿床面纵向移动，矿粒的最终移动方向与矿粒本身的性质有关。矿粒横向运动规律：密度相同的颗粒，粒度大者移动速度大，粒度相同的颗粒，密度大者移动速度小。因此，位于上层轻矿物粗颗粒在较强的横向水流作用下，获得较高的横向运动速度，首先被冲走，而底层重矿物细颗粒则受水流作用小，横向运动速度较低。第一百零四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四2、摇床的构造（1）摇动机构一般采用偏心连杆式（如6-S摇床）、凸轮杠杆式（云锡式摇床）、惯性弹簧式（弹簧摇床）和新型多偏心惯性轮式。第一百零五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-33偏心连杆式床头1．连动座；2．往复杆；3.丝杆；4．肘板座；5.摇动杆；6．肘板；7．偏心轴；8．肘板座；9．弹簧；10.轴承座；11.后轴；12.箱体；13．螺旋；14.大皮带轮第一百零六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四电动机通过皮带传动使大皮带轮带动曲轴旋转摇杆随之作上、下运动，摇杆向下运动时，肘板推动后轴和往复杆向后移动，弹簧受到压缩。床面是通过联动座和往复杆相连的，所以此时亦使床面作后退运动，当摇杆向上运动时，由于受到弹簧的伸张力推动，床面随之向前运动。床面向前运动期间，肘板间的夹角是由大向小变化的。肘板端点的水平运动速度则由小向大变化，故床面的前进运动由慢而快，床面后退时，是由快而慢的。因此形成床面的差动运动。第一百零七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（2）床面床面有矩形、梯形和菱形三种。床条形状由分选矿物料性质决定。A、矩形适于处理粗砂。B、三角形床条适于处理细砂和矿泥，这种床条钉在或粘贴在床面上。C、刻槽床条适于处理矿泥。D、楔形刻槽和凸条结合起来的床条，称为云锡式床条，适于处理粗、中粒，床条的高度均由传动端到精矿端逐渐降低，直到尖灭。E、重矿物颗粒沿纵向运动到精矿的无床条平面上精选。第一百零八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第一百零九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（1）摇床往复运动的不对称性不对称性对矿粒沿纵向的选择性搬运及床层的松散影响很大。适宜的不对称性，要求既能保证较好的选择性搬运性能，又保证床层的充分松散。对较难松散和较易搬运的粗粒物料，不对称性可小些，对较易松散，但较难移动的细粒物料，不对称性大些。3、摇床选矿工艺因素第一百一十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（2）冲程和冲次

直接决定床面的运动的速度和加速度的大小。因此，对床层的松散分层和选择性搬运也有很大的影响。最佳的冲程和冲次应使床层析离分层好，选择性运搬能力强。对粗粒物料、精选作业及负荷大的情况，采用大冲程小冲次，一般冲程为16-30毫米，冲次为200-250次/分，对细粒物料、粗选作业及负荷较小的情况，采用小冲程大冲次，一般冲程为8-10毫米，冲次为250-300次/分。第一百一十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（3）水量和坡度

它们都影响床面上横向水流速度和水层厚度，决定了横向运搬矿粒的速度和清洗作用的大小。因此是操作中经常调节的因素。增大坡度可减少水量，反之亦然。增大水量和减少坡度，可使水层变厚。操作中，水量和坡度必须很好配合。1、粗粒、难选和精选作业，大流速和厚水层，小坡大水制度。2、细粒、易选或粗选作业，较大流速和较薄水层，采用大坡小水制。倾角一般在0-10度，水量20-50升/分。

第一百一十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（4）给矿体积和给矿浓度（影响分层和运搬速度）过大的给矿体积使床层过厚，分层变坏，运搬速度增大，从而尾矿品位升高，回收率下降。过小的给矿体积会使处理量大大降低。浓度过大，会出现沙堆，浓度过小，则可能出现拉沟现象。给矿体积与浓度应很好配合，原则是在允许的给矿体积负荷范围内，选择最佳的给矿浓度。一般，给矿浓度为15%-25%，粗粒取高值，细粒取低值。处理0.2毫米以上砂矿时，生产能力为0.7-2.3吨/台时，处理0.2毫米以下细粒物料时，生产能力为0.2-0.5吨/台时。

第一百一十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（5）给矿粒度和形状

它们影响按密度分选的精确性。为此，入选前的分级、脱泥和脱粗十分必要。浑圆形粗重矿粒，不仅干扰细粒的分选。还易流失于尾矿中。若粗、圆者为脉石时，则有利于分选。微细矿泥不易沉降，易流失于尾矿中。经分级的物料，粒度均匀，操作和调整方便，粗细摇床负荷分配合理，有利于生产能力的提高。

第一百一十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四1、洗矿的作用及黏土性质影响：洗矿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。它包括碎散和分离两项作业，大都在同一洗矿设备（如洗矿筛）中完成。3.1.6洗矿第一百一十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四2、洗矿设备固定格筛、振动筛和辊轴筛等筛分机械，当装上压力喷水管时，即可作为洗衣矿设备使用。借助于矿粒在筛上翻滚和水力冲洗，可以将黏附在大块矿石上的细泥洗掉。第一百一十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四筛分圆筒是由冲孔的钢板或编织筛网制成，筒内沿纵向设有高压冲洗水管。借助筒筛的旋转，促使矿块相互冲击，再加上水力冲刷而将矿石碎散，洗下的泥砂透筛排出。圆筒洗矿筛作不太强的擦洗和进行碎散时用。第一百一十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第一百一十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第一百一十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四

槽式洗矿机设备结构类似螺旋分级机，在一个半圆形的斜槽中装置两根长轴，上面有不连续的搅拌叶片，具有较强的切割、擦洗能力，对小泥团的碎散能力也较强，适合于处理含泥较多的难洗矿石，处理能力大。第一百二十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四低堰式的螺旋分级机亦可用作洗矿设备，但因其碎散能力不太强，故主要用于处理其他洗矿设备排出泥砂产品，从中进一步脱出泥质部分。第一百二十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3.1.7风力分选1．风力分选的特点风力分选(airseparation)是在空气介质中分选，其基本方式为：将原料给到倾斜安装的固定的或可动的多孔表面上，借助间断或连续给入的上升气流推动粒群悬浮，并促其按密度差分层。根据给入的气流的方式和设备运动方向的不同，风力分选有跳汰、摇床和溜槽等工艺。但分选过程则与在水介质中的分选有很大的不同。第一百二十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四矿粒在分选表面上被气流吹动呈“沸腾”状态，颗粒间的距离较大，位于同一层次的颗粒粒度之比接近或大于自由沉降等降比。但在空气中的自由沉降等降比则比在水中小得多。矸石煤等降颗粒中密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度之比。

第一百二十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四2．简单的风力分选装置塑料的密度和水接近，对此类废料可以采用简单的风力分选方法将塑料从其它的废弃物中分选出来。第一百二十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第一百二十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四

3．风力跳汰机鲍姆一1型风力跳汰机，主要用于选煤。机中有两段固定的多孔分选筛面。

由鼓风机送来的空气通过旋转闸门间断地通过筛板，形成鼓动气流。原料由筛板的一端给入，在气流的推动下间断地松散悬浮，并随即按密度发生分层。在第一段筛板上分出最重的矸石，经卸料滚轮排出。轻矿物进入第二段筛板即选出精煤和中煤。整个跳汰机由特制的罩子封闭，分层情况由侧观察孔探视。第一百二十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第一百二十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四4．风力摇床风力摇床与水力摇床类似，但在风力摇床上矿粒是靠连续上升的或间断上升的气流推动松散分层的。而不是借助水流的作用。第一百二十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四5、风力尖缩溜槽槽面由微孔材料制成，槽面下面有一个空气室，低压空气由槽的一端引入，通过多孔表面向上流动。原料从槽的上端给入，在气流吹动下形成沸腾床，在沿槽面向下运动中发生分层。分层后的轻、重矿物在槽的末端时利用截器分开。第一百二十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四复合力场(CompoundForcesField)复合力场(CompoundForcesField)，如摇床的分选是在大约垂直于重力场的床面上实现的，它综合利用了重力、介质阻力、摩擦力及惯性力的作用，使颗粒在床面上的流膜层加中按粒度和密度分带，从而进行分选。3.2复合物理场分选方法与设备3.2.1概述第一百三十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3.2.2磁流体分选以特殊的流体（如顺磁性溶液、铁磁性胶粒悬浮液和电解质溶液）作为分选介质，利用流体在磁场或磁场和电场的联合作用下产生的“加重”作用，按矿物之间的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异，而使不同矿物实现分离的一种新的选矿方法。磁流体(又称磁性液体、铁磁流体或磁液)，是由强磁性粒子、基液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状溶液。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性。

磁流体静力分选法（MHSS）磁流体动力分选法（MHDS）。第一百三十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四磁流体静力分选：与重液分选具有相似之处，是以顺磁液体和铁磁性胶体（水基液或有机溶剂液）悬浮液为分选介质，在重力场、离心力场和不均匀磁场的作用下，浮沉分离弱磁性或非弱性固体颗粒，可作为金刚石选矿中精选方法之一。第一百三十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-40磁流体静力分选示意图激磁线圈通直流电产生磁场，磁场由下往上递减。第一百三十三页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四磁流体动力分选：是在磁场（均匀或不均匀）与电场的联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，根据矿物之间密度、比磁化系数和导电率的差异，而使不同矿物分离的一种选矿方法，适用于对回收率要求不高的矿石的粗选。第一百三十四页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四图3-40-1磁流体动力选矿机第一百三十五页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四固体颗粒本身没有流动性，若采取某种措施使颗粒像流体一样呈流动状态，这种操作过程就称为固体颗粒流态化。目前，流态化技术已在许多领域得到了广泛应用。3.2.3空气重介质流化床分选第一百三十六页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四流化床主要由气体分布器、床体、流化床层、内部构件等组成，有的还辅以外来能量（如振动力、磁场等）。气固两相流化床在一定气速操作下的鼓泡床阶段具有流体的特征，具体表现为：（1）两连通床层能自动调整至同一水平面；（2）当容器倾斜时，床层上表面仍保持水平；（3）床层中任意两点压力差大致等于此两点间的床层静压头；第一百三十七页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（4）具有像流体一样的流动性，如在容器壁上开孔，颗粒将从孔口流出；（5）小于床层密度的物体将浮于床面，反之，则沉于床底，基本符合阿基米德定律；（6）适合于矿物，特别是煤炭分选的气固两相流化床，要求床层密度在三维空间均匀稳定，固相加重质宏观返混小。这就要求流化床要在低流化数气速下操作、在加重质粒度级配合理的微泡状态下工作，以充分发挥其分选特性，因此，适用于矿物（煤炭）分选的流化床是浓相高密度流化床。第一百三十八页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四第一百三十九页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四3.2.4磁团聚分选磁团聚分选是在外加磁场作用下，强磁性或弱磁性细颗粒物料有选择性地自行团聚成链状或团状磁聚体，在重选水流作用下与不团聚的脉石颗粒相分离。第一百四十页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四磁团聚选矿工艺分为如下三种：（1）单纯的选择性磁团聚选矿。是在矿物分选区内加入一个外加磁场，磁性细粒强磁性或弱磁性颗粒在外加磁场力的作用下，自行团聚成球状或链状磁聚物，在水流的作用下与非磁性细粒脉石分离。外加磁场的场强一般较低，只4～16千安/米。第一百四十一页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（2）与疏水性絮凝复合的选择性磁团聚选矿。如果在外加磁场条件下进行疏水絮凝，则磁性矿物既受磁力作用产生团聚，又受疏水性絮凝作用产生絮凝，颗粒将产生体积较大、结构致密的磁聚体沉降。此法应用于菱锰矿、菱铁矿与石英的分离，获得良好结果。第一百四十二页，共一百六十页，编辑于2023年，星期四（3）磁种分选。它是利用人工合成的或细磨后的铁磁性颗粒（微米级或亚微米级）作为磁种，与目的矿物的疏水聚集