第3章 含金矿石重选
3.1 重选原理
重力选矿简称重选,是按矿粒在密度和粒度上的差异,在单体解离的条件下,进行分选的方法。进行重选时除了要有各种重选设备之外,还必须有介质(空气、水/重液或重悬浮液)。重选过程中矿粒要受到重力(如果在离心力场中则主要是离心力)、设备施加的机械力和介质的作用力,这些力的巧妙组合就使密度不同的矿粒产生不同的运动速度和运动轨迹,最终可使它们彼此分离。重选法主要选别矿石中有用矿物的密度大、粒度较大能够单体解离(一般大于0.04mm)的矿石。
重选的实质概括起来就是“松散-分层”和“搬运-分离”过程。置于分选设备内的散体物料,在运动介质中,受到流体浮力、动力或其他机械力的推动而松散,被松散的矿粒群,由于沉降时运动状态的差异,不同密度(或粒度)颗粒发生分层转移。也就是说,重选就是要达到按密度分层,通过运动介质的作用达到分离。其基本规律可概括为:“松散-分层-分离”。重选理论研究的问题,简单地说就是探讨松散与分层的关系。松散和搬运分离几乎都是同时发生的,但松散是分层的条件,分层是目的,而分离则是结果。
重选效果的好坏,不仅取决于矿粒的密度和粒度,还与介质的密度有关。下式可近似地评定按密度分选的难易程度:
式中 δ2——有用矿物的密度;
δ1——脉石矿物的密度;
Δ——介质的密度。
按上式的比值,可把矿粒按密度分选的难易程度分成五个等级,e>2.5为极容易选,e在2.5~1.75为容易选,e在1.75~1.5为中等可选,e在1.5~1.25为难选,e<1.25为极难选。
由于自然金的密度较大,远高于常见的脉石矿物和普通金属矿物,故用重选法回收游离金很有效。
在重选过程中,矿粒是在流动的介质(如水)中进行运动的。介质的流动方式有:连续上升流、间断上升流、上下交变流、近于倾斜的水平流。每种重力选矿法都不是一种介质流起作用,而是几种介质流和某种机械作用互相配合完成分选过程的。例如,在跳汰选矿过程中,上下交变介质流起矿粒分选作用、水平介质流起尾矿排出作用;在摇床和溜槽选矿过程中,主要的介质流为水平流和倾斜流,但在挡板间形成的上升水流却起着重要的矿粒分选作用。
重选过程除在重力场中进行外,某些分选过程中亦可在离心力场中进行。离心力的利用可以大大强化分选过程,离心选矿机已在上业上用来回收微粒物料。此外,利用离心力作用原理改善水力分级设备(如水力旋流器)和重介质选矿设备在生产实践中也已付诸使用。