重介质选矿

重大于水的介质中使矿粒按比重差分选的一种方法

重介质选矿是指在比重大于水的介质中使矿粒按比重差分选的一种方法。即利用浮沉原理使不同比重的矿物在直流体或两相流体中互相分离。所用分选介质的比重，介于被分选的高低比重矿物颗粒的比重之间。比重小的矿粒上浮，比重大的矿粒则下沉，以达分选的目的。

简介

重介质选矿技术早在20世纪20年代初期就已经发展，首先应用于从煤中分选出页岩，获得成功后，不断得到发展。尤其是20世纪60年代至90年代，美国、苏联、澳大利亚、巴西、德国和日本等国都非常重视这项技术的发展，曾经进行了大量的研究，研究出了形式多样的分选设备，不断改进过程稳定性的控制方法和介质的回收系统等，使该项技术越来越广泛地得到应用。实践证明，重介质选矿技术具有一系列优点，主要是：①分选精度高；②选别粒度范围较大；③在预选中丢弃废石的效率高；④分选过程无污水排出，可减小环境污染。

重介质选矿的发展趋势是：①分选设备的处理量不断增大；②选别物料的范围扩大；③越来越多采用耐磨材料制作分选机的筒体或槽体，给矿口和排矿口衬里，提高设备的耐磨性；④不断完善介质回收工艺，并采用先进的控制技术稳定操作过程。重介质选矿技术已广泛应用于选别黑色金属、有色金属、稀有金属、非金属矿物和煤等，获得了良好的效果。

原理

通常将密度大于水的介质称为重介质。在这样的介质中进行的选矿称为重介质选矿，它是按阿基米得原理进行的。

任何物体在介质中都将受到浮力的作用，浮力的大小等于物体排开的同体积介质的重量，即

颗料在介质中的有效重力与重力加速度分别为

式中V——矿粒的体积，m3；

δ——矿粒的密度，kg/m3；

ρ——介质的密度，kg/m3；

g——重力加速度，m/s2。

可见，及均随的增大而减小。

在重介质中，当δ> 时，为正，与g的方向一致，矿粒将向下沉降；而当δ< 时，为负，与g的方向相反，矿粒将向上浮起。因此，为使分选过程能有效进行，重介质密度的选择应在矿石中轻、重两种矿物的密度之间，即。在这样的介质中，分选完全属于静力作用过程，流体的运动和颗粒的沉降不再是分层的主要作用因素，而介质本身的性质倒是影响分选的重要因素。

设备

一、离心选矿机

离心选矿机是在离心力场中对矿粒群进行重选的设备，是一种高效率的重选设备之一。据记载，世界上最早的工业用离心选矿机是亨蒂（Hendy）选矿机，它于1888年获得专利权，并在美国加利福尼亚州的黄金矿山中使用。随着现代科技的迅速发展，多种新型的离心选矿机已经问世，大体上，现代离心选矿机可分为两大类型，即卧式离心选矿机和立式离心选矿机。

二、复合力场重选设备

为了提高复杂、难选矿石的回收效果，在重选设备的基础上，引入磁场，形成了复合力场分选设备。北京科技大学采用新型的低场强自重介质跳汰机，按再磨——自重介质跳汰——脱硫浮选和再磨——脱硫浮选——自重介质跳汰2种选矿工艺流程，对程潮铁精矿进行了制取海绵铁原料的小型试验。结果表明，低场强自重介质跳汰机有明显的提质降杂作用。河北理工大学资源环境学院和北京科技大学应用一种融磁选、跳汰和重介质分选原理于一体的磁铁矿精选设备低磁场自重介质跳汰机，处理首钢水厂给矿品位为61%至64%的铁矿，可得品位为68%以上的铁精矿。在包钢选厂给矿品位为59%的情况下，可得品位为64%以上的铁精矿，实践表明该设备对磁铁矿有较好的精选效果。

应用

从原理上看，重介质选矿是严格按密度分选的，与矿粒的粒度与形状无关，所以介质常表现出较高的粘度，严重影响颗粒的沉降速度。若给矿粒度大，重矿物沉降快，对分层精确性的影响倒不显著；但若给矿粒度小，则往往因有一部分粒度小的重矿物颗粒未来得及沉降到底部，便被介质带到机外，从而降低了分选效率。因此，在分选前预先筛分出细小矿粒还是必要的。

受加重质自身密度的限制，悬浮液难以达到很高的密度，通常只能比轻矿物密度略高一点，故重介质选矿不能获得高品位的最终精矿，而只能选出密度低的单体脉石或采矿过程混入的围岩，从而作为预先分选作业使用。对煤来说，通常多采用磁铁矿粉作为加重质。因其配制的悬浮液密度范围较宽，完全能够满足分选各种煤炭使用，而且便于回收。对有色金属矿石，最适合于处理有用矿物为集合体嵌布或粗粒嵌布的矿石。这类矿石经中碎后，即有大量单体脉石产出，用重介质选矿法将其除去，使之不再进入磨矿和分选作业。从而可大大降低生产成本并提高选矿厂的处理能力。对于井下开采的铁、锰矿石，利用重介质选矿法可预先除去混入的围岩，恢复地质品位。重介质选矿法已在我国用于处理铁、锰、锡、钨等矿石。

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