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重选
gravity concentration

   在一定的介质或介质流中（主要是水），按矿物原料颗粒的比重差异进行选别的过程。主要用于选别有用矿物与脉石有较大比重差的矿物原料，如钨、锡矿及金矿等。对于煤，重选是最主要的选煤方法。优点是：①生产成本低廉。②可处理的物料粒度范围宽，粗的可达几百毫米，细的可至0.02mm。③对环境污染少，产品易于脱水。但对小于0.1mm的矿石和0.5mm的煤，选矿效率和设备处理能力都较低。
   按所用介质不同，重选分：①风力选，以空气为介质；②水力选，以水为介质；③重介质选，以重液或重悬浮液为介质。风力选主要用于选别石棉、白垩、膨润土、某些稀有金属矿石和在缺水地区选煤。
   用重选法分选矿物的难易度可表达为，[861-01]                                     [kg2]为分选难易度，、及[kg2][kg2]分别为密度高、密度低的矿物和介质的比重。[kg2]值大致按下表判别。[kg1]<时，增大介质的比重，可降低重选的难度。
[861-02]
   用重选法处理矿物原料时，一般先将物料用筛分或水力分级的方法，按粒度分成若干级别，然后用适于处理各该粒度级别物料的重选设备选别，构成分级入选的工艺流程。选煤时往往不分级而将原煤直接入选。
   发展简史  古代，就用重选法从砂里淘金。明《天工开物》中记载有分选铁矿砂和锡矿砂的淘洗盘。1848年在德国出现了第一台机械传动活塞跳汰机，1893年美国威尔弗利 (A.Wilfley)发明摇床。1921年应用重介质分选机选别块煤。1943年美国用汉弗莱斯 (I.B.Humph-reys) 研制的螺旋选矿机从海滨砂矿中回收铬矿。60年代研制成赖克特圆锥选矿机，中国的离心选矿机和40层摇动翻床等矿泥选别设备。重选发展的特点是：①能处理的物料由块体、粗粒向细粒、矿泥扩展。目前重选已能选别20m的矿石；②除重力外还引入了其他作用力，以强化重选过程；如离心选矿机与摇动翻床中分别加上离心力与剪切力，使矿泥的选别效率得以提高；③设备的大型化、多层化。理论研究随着生产的发展而开展。18世纪牛顿和1851年斯托克斯 (G.G.Stokes) 提出的运动阻力公式是重力选矿的基础；1867年奥地利雷廷格尔(P.R.von Rittinger)提出等降现象，导致窄级别入选。20世纪早期美国里恰兹(R.H.Richards)及苏联利亚先科(..)对于干涉沉降进行了系统的研究。20世纪50年代德国麦尔 (F.W.Mayer)提出跳汰分层的势能假说。这些都标志着重选日益从工艺实践发展成工程学科。20世纪 50年代英国巴格诺尔德（R.A.Bagnold）关于矿浆受剪切时在与剪切相垂直的方向将产生分散压的理论，促进了矿泥选别设备的发展。
   重选工艺  可分为重介质选、跳汰选、摇床选、溜槽选、离心选等过程。他们的适宜给矿粒度见表[]：
   跳汰选  利用垂直交变水流使物料松散，达到按比重分层与选别的过程。跳汰机的基本组成部分是跳汰室，室内置有筛网。水与矿粒的混合物从一端给入跳汰室的筛网上，矿粒在垂直交变水流的作用下运动，交替发生松散和紧密，最后按自身比重差分层。比重小的产品在上层随矿浆流由上部排出；比重大的产品在下层由下部排出。跳汰机种类繁多，选矿用跳汰机多借隔膜的往复运动引起水流的交变运动，形成有利于分层的锯齿形运动曲线。无活塞跳汰机用压缩空气使水作上下运动。主要有鲍姆型及新型的筛下空气室型，多用于选煤，少数情况也用于选矿。水流的脉动波形是影响跳汰过程的重要因素。由于物料的粒度对按比重分层有一定影响，故有时将矿石筛分成窄级别分别入选。跳汰机的主要操作参数为水流的冲次、冲程、筛下补给水量、给料量和给料浓度以及床石的比重、粒度和厚度等。跳汰机单位面积处理能力大、设备结构简单、操作和维修容易。随着选矿规模的扩大，跳汰机趋向大型化。选矿用圆形跳汰机（图1[ 圆形跳汰机]）的跳汰室直径达7.5m，面积达42m。选煤用无活塞跳汰机的跳汰室面积已达35m。
   摇床选  摇床由带有床条或沟槽的横向倾斜床面和传动机构组成。传动机构使床面沿纵向作不对称往复运动。床面上的矿粒在机械振动、矿浆横向流和床条间涡流的联合作用下松散、析离、分层、分带。上层矿粒比重小、粒度大，下层矿粒比重大、粒度小，上层矿浆流速快，故矿粒横向移动也较快；下层矿浆流速小，其中的矿粒因与床面摩擦受机械搬运力大，纵向移动速度大；不同粒度和比重的矿粒便由于在床面上运动轨迹不同而分离。摇床主要结构参数为传动机构的运动特性、床面和床条形状、尺寸与布置方式。主要操作参数是床面的冲次、冲程、横向倾角、冲洗水量、给矿量和给矿浓度等。通常,对细粒给矿用小冲程高冲次和低床条；反之采用大冲程、低冲次和高床条。摇床的选别效率高，尤其是富集比高，可得多种产品；但是设备单位面积处理量小。为节省占地面积，50年代以来出现了各式多层摇床，其中悬挂式多层摇床（图2[ 四层悬挂摇床]）优于座落式。
   溜槽选  借助在倾斜槽中流动的水流进行物料选别的过程。矿粒在重力、摩擦力、水流动压力、剪切力及挡条阻力（槽面上有挡条时）等联合作用下，松散、分层，达到按比重分选。根据处理物料的粒度分为：①粗粒溜槽 (给矿粒度通常为2～3mm，最大可达100mm以上)，有固定式及带式，用于选别砂金、砂锡及钨矿等；②矿砂溜槽（给矿粒度2～0.074mm）。溜槽类型较多，常用的有下列几种。
   ①  带式溜槽  主要部分为一无极的平胶带，带面与水平作13°～17°倾斜，由传动轮带动低速运转。矿浆给至离传动轮一定距离处。比重大的矿粒沉至带面随胶带向上运动；在传动轮附近用冲洗水将混杂的脉石颗粒洗出，由顶端排出；比重小的矿粒随矿浆流向下流动，由尾端排出。
   ②  尖缩溜槽（又称扇形溜槽）与圆锥选矿机  尖缩溜槽槽长约 1m，给矿端宽125～1400mm，向排矿端逐渐尖缩至25～9mm左右,槽面作16°～20°倾斜放置。含固体重量50～65％的矿浆由上端给入，向下流动时，随槽面变窄矿浆层逐渐增厚,矿粒在流动中按比重分层,由分离隔板分离开。圆锥选矿机由尖缩溜槽演变而成。矿浆由中心给入正置的给矿锥,沿锥面向底部周缘流动,抵周缘后垂直下落至倒置的选别锥（一层或两层）。随矿浆由周缘向中心流动,选别锥表面逐渐缩小,矿浆层逐渐变厚,矿粒在流动过程中按比重分层,由中心处的分割器将轻、重产品分离开。圆锥选矿机直径通常为2m，最近出现直径3m的新设备，一般为多层重叠配置。一次可完成粗、精、扫多段选别。圆锥选矿机主要特点是处理能力大,每台设备达60～100t/h（直径2m）及200～300t/h（直径3m）；投资和生产费用均较低，推广迅速；但要求给矿浓度高。一般为55～70％（固体重量），且波动范围不大于 ±2％。适于选别粒度均匀、含泥少的物料，尤其是海滨砂矿（图3[圆锥选矿机]）。
   ③  摇动翻床  又名巴特莱斯－莫兹里翻床，是选别细泥的有效设备。由40层玻璃钢平板组成床面，悬吊式。传动机构由直流电机和一不平衡重块组成，使床面作平面圆运动。床面与水平作1°～3°倾斜，床面上矿浆受连续剪切作用，沿缓倾斜床面徐徐向下流动，借重力及剪切力引起的层间斥力，使矿粒按比重分选，比重大的矿粒沉落在床面上，工作一段时间后,停止给矿,床面向另一方向倾斜，比重大的矿粒被水冲出。
   此外，还有横流带式溜槽、五层自动翻床和逆流洗煤槽等。
   ④  螺旋选矿机与螺旋溜槽  是由螺旋形斜槽组成(图4[螺旋溜槽])。矿浆由顶端给入自上而下绕中心轴旋转流动。矿粒在重力、液流动力、离心力、摩擦力和沿内圈给入的冲洗水的联合作用下各自沿不同的轨迹运动，比重大的矿物颗粒绕里圈回转；比重小的矿物颗粒则进入外圈。在不同位置分别接出, 即可得不同产品螺旋选矿机横载面形式多为椭圆的1/4周，适于选别2～0.07mm的矿粒；螺旋溜槽的断面为立方抛物线形, 适于选别 0.3～0.02mm的矿粒。螺旋选矿机和螺旋溜槽基建投资少，能耗低，设备简单可靠，操作容易，富集比高，可以得到多种产品。但必须均匀给矿。为减少占地面积，60年代又出现将多个螺旋槽重叠在一起的多头螺旋选矿机与螺旋溜槽。
   离心选矿  利用离心力强化、按比重选别的过程，1964年中国云南锡业公司创制了离心选矿机,可选别7410m的矿粒，单位面积处理能力达0.8t/(m·h)，已广泛用于中国锡矿、钨矿和赤铁矿选别。多用作粗选。
备注：数据仅供参考，不作为投资依据。