重力选矿法

砂锡矿传统的方法

重力选矿法是处理钨、锡、金矿石，特别是处理砂金，砂锡矿传统的方法。在处理含稀有金属（铌、钽、钛、锆等）的砂矿中应用也很普遍。重选也被用来分选弱磁性铁矿石、锰矿石、铬矿石。

应用

重选适于处理有用矿物与脉石间具有较大密度差的矿石或其他原料。它是处理粗粒、中粒和细粒（大致界限是大于25毫米、25″2毫米、2～O．1毫米）矿石的有效方法。在处理微细矿泥（小于0．1毫米）时效率不高，现代的流膜选矿设备有效回收粒级可以到20-30微米，离心选矿机可以到10微米。

重选在非金属矿加工工业中也得到了发展，主要用于处理石棉、金刚石、高岭土、磷灰石、硫铁矿等矿石。在选别铜、铅、锌、锑、汞等硫化矿的浮选厂。也常采用重选法进行矿石预选。在主选流程中重选常与其他选矿工艺组成联合流程，以提早在粗粒状态下选出精矿或尾矿。

这样将有利于降低生产成本并减少金属损失。当处理某种矿石有多种方法可供选择时，重选法总是被优先考虑。

重选要在一定的流体介质中进行，所用介质通常为水，亦有时用空气或重介质（重液或重悬浮液）。介质在分选设备内以一定的方式运动。矿物颗粒受介质的浮力和流体动力作用而松散．进而达到按密度（有时按粒度）差分层。影响分层过程的矿粒性质是它的密度、粒度以及较次要的形状诸因素。

工艺方法

按介质的运动形式和作业的目的，重选有如下几种工艺方法：

⑴分级

⑵重介质选矿

⑶跳汰选矿

⑷摇床选矿

⑸溜槽选矿

⑹螺旋选矿

⑺离心力选矿

⑻风力选矿

⑼洗矿

分级和洗矿是按粒度分离的作业，常用在入选前矿石的准备上。其他各项工艺才是实质性的选别作业，也是本篇下面将要闸述的内容。

矿石重选难易性主要取决于矿物间的密度差，可按重选可选性准则E判断。

重选的基本原理

重选的实质概括起来就是松散-分层-分离过程。置于分选设备内的散体矿石层（称作床层），在流体浮力、动力或其他机械力的推动下松散，目的是使不同密度（或粒度）颗粒发生分层转一移，就重选来说就是要达到按密度分层。故流体的松散作用必须服从粒群分层这一要求。这就是重选与其他两相流工程相区别之处。流体的松散方式不同，分层结果亦受影响。重选理论所研究韵问题，简单说来就是探讨松散与分层的关系。分层后的矿石屡在机械作用下分别排出。即实现了分选。故可认为松散是条件，分层是目的，而分离则是结果。前述各种重选工艺方法即是实现．这一过程的手段。它们的工作受这样一些基本原理支配；

⑴颗粒及颗粒群的沉降理论，

⑵颗粒群按密度分层的理论，

⑶颗粒群在斜面流中的分选理论。

此外还有在回转流中的分选，尽管介质的运动方式不同．但滁了重力与离心力的差别外，基本的作用规律仍是相同的。

有关粒群按密度分层理论，最早是从跳汰过程入手研究的。曾提出了不少的跳汰分层学说，后来又出现一些专门的在垂直流：中分层的理论。

斜面流选矿最早是在厚水层中处理较粗粒矿石，分选的根据是颗粒沿槽运动的速度差。40年代以后斜面流选矿向流膜选矿方向发展，主要用来分选细粒和微细粒级矿石。流态有层流和紊流之分。一贯认为紊流脉动速度是松散床层基本作用力的观点，在层流条件下即难以作出解释。1954年R．A．拜格诺（Bagn0ld）提出的层间剪切斥力学说，补充了这一趣论上的空白。但同分层理论一样，斜面流选矿要依靠现有理论做出可靠的计算仍足困难的。

尽管重选理论到今天仍未达到完善地步，但和许多工艺学科一样，它已可为生产提供基本的指导，并可作为数理统计和相似与模拟研究的基础。

根据稀土矿物与伴生脉石及其他矿物物理、化学性质的不同，稀土矿的选矿通常采用以下方法：

一、辐射选矿法

主要利用矿石中稀土矿物与脉石矿物中钍含量的不同，采用γ－射线辐射选矿机，使稀土矿物与脉石矿物分开。辐射选矿法多用于稀土矿石的预选。目前，这种方法在工业上未广泛采用。

二、重力选矿法

利用稀土矿物与脉石矿物密度的不同进行分选。常用的重选设备有圆锥选矿机、螺旋选矿机、摇床等。采用重选主要使稀土矿物与密度低的石英、方解石等脉石矿物分离，以达到预先富集或者获得稀土精矿的目的。重选广泛用于海滨砂矿的生产；在稀土脉矿的选矿中有时也用来作为预先富集的手段。

三、磁选分离法

有些稀土矿物具有弱磁性。可利用它们与伴生脉石及其他矿物比磁化系数的不同，采用不同磁场强度的磁选机使稀土矿物与其他矿物分离。在海滨砂矿的选矿中，常采用弱磁选使钛铁矿与独居石分离；也可以采用强磁选使独居石与锆英石、石英等矿物分离。在稀土脉矿的选矿中，为了简化浮选流程和节省浮选药剂，有时也采用强磁选使稀土矿物预先富集。随着强磁技术的不断发展，强磁选将越来越广泛地用于稀土矿的选矿流程之中。

四、浮选法

利用稀土矿物与伴生矿物表面物理化学性质的差别，采用浮选法使之与伴生脉石及其他矿物分离而获得精矿，是目前稀土脉矿生产中广泛采用的主要选矿方法。美国帕斯山（Mountain Pass）稀土矿就是采用浮选法生产稀土精矿。在海滨砂矿的生产中，在用重选获得重砂之后，也常常采用浮选法从重砂中获得稀土精矿。

五、电选法

稀土矿物属于非良导体，可利用其导电性能与伴生矿物有所不同，采用电选法使之与导电性好的矿物进行分离。电选常用于海滨砂矿重砂的精选作业。

六、化学选矿法

对于以离子形态吸附在高岭土或粘土上的稀土矿床。可充分利用稀土离子易溶于氯化钠或硫酸铵溶液中的特点，采取先浸出而后沉淀的化学选矿方法予以回收。对于易溶于酸或在高温下发生相变的氟碳酸盐稀土矿物，可先采用浮选方法预先富集，随后采用化学选矿方法（酸浸或高温焙烧）提纯。

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