一、重选的应用 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、252 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。 在选煤工业中重选是主要的方法。近年在非金属矿加工工业中重选也得到了发展，主要 用于处理石棉、金刚石Bwin必赢国际官网、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。 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： (1)分级 (2)重介质选矿 (3)跳汰选矿 (4)摇床选矿 (5)溜槽选矿 (6)螺旋选矿 (7)离心 力选矿 (8)风力选矿 (9)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。 根据 E 值可将矿石的量选难易度分作五级。 E 值愈大愈易选。同样矿石在粒度增大或入选粒度范围变窄时．分选也会变得容易。 上述按 E 值的判断是粗略的，随着设备的改进和分选条件的完善· 原来属于分选困难的矿石 也将变得容易了。 二、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

　　了现代重选工艺的基本格局。 重选的优势在于它处理的矿石粒度广泛，它能够分选其他选矿法无能为力的粗粒矿石。 重选设备一般来说结构简单、易于制造，生产中不耗用贵重的药剂，同时排出的废弃尾矿对 环境也少污染。在 60 年代以后随着人们对生态平衡的重视和 70 年代中期能源危机的出现， 加上富矿日益减少．贫矿增加，重选的优越性又重新得到肯定，出现了新的发展趋势．突出 地表现． 在对粗粒矿石的预选应用和微细矿泥的分选上。 近年出现的多种动态重介质分选机 和流膜选矿设备是这种发展的标志。 新的重选设备正在向着大型化、 多层化和离心力的应用 方向发展。重选的理论研究要比生产发展滞后一些。 牛顿的流体惯性阻力公式和 G．G．斯托克斯(Stokes 1851)的粘性阻力公式为研究颗粒 在介质中的沉降速度奠定了基础。P．R．雷廷(Rittinger 1867)最早根据牛顿阻力平方公式导 出了球形颗粒在介质中的沉降束速公式。R．H．理查兹(Richards 1903)研究了干涉沉降和跳 汰选矿理论问题。A．M．高登(Gaudin 1939)对跳汰分层提出了加速度运动学说，同时研究 了斜面流分选原理。这些研究都是基于流体的动力作用提出的。 1947 年德国人 E．W．迈耶(Mayer)则从静力学角度提出了分层的位能学说，形成了分 层理论研究的动力学体系和静力学体系两个派别。 对重选理论与实践进行了系统整理的要算 苏联学者 n．B．利亚申柯 (Д Я ЩeHKo)，他于 1940 年出版了专著《重力选矿法》 。内中列 有许多他自己的研究成果。重选自此以后在选矿领域内开始自成体．系，不断地有专门论著 问世。 重选的早期理论研究多数侧重于对工艺现象的解释， 而且力图用简单的概念表述过程的 本质，观点也多有不同。本世纪 50 年代以后，开始采用现代测量技术，包括快速摄影，放 射性同位索定位以及光学测量等方法对颗粒及介质的运动进行直观描述。 但是要想把这些观 测结果作出解析表达，则迄今很少做到。 时至今日，除了颗粒沉降问题以外．多数工艺原理仍未取得很清楚的定论。难以作出定 量计算。 于是近年来又开展了以概率统计和模拟相似为基础的研究。 通过对过程变量的统计 分析或对本质认识的引伸， 建立起经验的数学模型或理论的相似关系式， 以此作为生产计算、 控制或设备放大设计的根据。 重力选矿也正因此从经验的工艺技术走向科学化、 数学化的道 路。 我国是最早使用金属器具的国家之一。在古代金属原料的来源除了部分来自陆上富矿 床外，还有大量来自河溪、海滨的砂锡、砂金和砂铁矿床。这些砂矿都要经过洗选富集才能 进行冶炼。 根据论证，最早采用的淘洗工具是一种特制的木盘。湖北铜录山矿冶遗址出土的“船 形木斗”就是两千多年前淘洗工具的代表。到了宋代则改用木制溜槽。朱或在《萍州可谈》 卷 2 中记载“登．莱金坑户止用大木，锯剖之，留刃痕，投沙其上，泛以水，沙去，金著锯 纹中，甚易Bwin必赢国际官网。得” 。及至到了明、清年问洗选又有发展。清严如煜《三省边防便览》卷 9《山 货》中记载了南郑(汉中)采用淘床选金的情况。淘床用木做成，四周有边框。淘床上面放置 一圆竹筐，将沙倒入筐内，一面注水，一面掀簸沙筐。金从筛底细缝透下，落在淘床上，淘 床上安置有刻槽的木板，进一步将金粒选出。至于砂锡的洗选，明代宋应星著《天工开物》 卷 14 中曾有记载“凡锡有山锡、水锡两种„„。水锡衡永出溪中。广西则出南丹州河内， 其质黑色粉碎。南丹河出者．居民旬前从南淘至北，旬后又从北淘至南，愈经淘取，其砂百

　　重力选矿是按矿物密度差分选矿石的方法， 在当代选矿方法中占有重要地位。 它的发展历史 悠久， 从古代人类开始知道利用金属材料的时候， 就使用兽皮在河溪中淘洗自然金属或天然 矿物。以后又用木制的溜槽进行分选。 大约在 400 余年前出现了原始型式的跳汰机，但那时的生产还是作坊式的。18~60 年代 西方发生了产业革命，对金属原 l 料的需求量日渐增加。同时蒸气机的出现又为机械化生产 提供了动力，于是重选作为一个产业部门而出现 1830-1840 年问在德国哈兹(Harz)矿区出现 的早期活塞跳汰机继续得到改进而被推广应用。1892 年又发明了大型的风力驱动的选煤用 鲍姆跳汰机(Baum jig)。 1890 年美国制造了第一台选煤用打击式摇床， 1896-1898 年 A· 威尔弗利(Wilflev)发明 了现代型式的摇床。尽管当时摇床还被视作溜槽的一种，称作淘汰盘，但以后则以其独特的 分选方式而自成体系。随着摇床的出现，选别前的分级，脱泥等准备作业也广为应用。由此 可见，重选的主要工艺类型·分级、跳汰Bwin必赢国际官网、摇床和溜槽选在 19 世纪末便已基本形成了，并 成为当时几乎是唯一的选矿方法。 到了 20 世纪初一泡沫浮选法兴起， 。同时弱磁场磁选机在 1890 年制成后也获得推广。 它们在处理微细粒嵌布硫化矿和磁铁矿方面取得优越的效果。 重选的地位相对有所降低，但 ． 在矿石的处理量方面仍然超过浮选法和磁选法。 20 世纪初经过一段停滞之后，重选法继续向处理粗粒，提高分选效果和强化分离过程 方向发展。1927 年开始用重介质选矿法分选块煤，1936 年美国马斯科特(Mascot)矿山首次 用重介质法分选铅锌矿石。1939 年在荷兰开始使用水力旋流器进行浓缩和分级，从而将离 心力引用到选矿工艺中。1941 年美国人 I．B．汉弗莱(Iiumphreys)进而制成了螺旋选矿机， 自此重选突破了原有垂直流和斜面流两种分选模式， 增加了静力分选和回转流的应用。 奠定

　　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； (1)颗粒及颗粒群的沉降理论， (2)颗粒群按密度分层的理论， (3)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。

　　年不竭” 。说明了当年采锡的盛况及资源的丰富。同上《天工开物》小还有砂铁的采选记载. 我国的重选工艺到了清代已有相当的发展，形成了规模颇大的作坊式生产。只是在封 建制度统治下，生产技术难得进步。到了本世纪初，西方工业技术被介绍到中国。从本世纪 初开始引进摇床等设备， 并在云南个旧地区建立起了机械化的锡选矿厂。 但生产发展仍很迟 缓。直到新中国成立后．重选才以真正的工业规模大发展起来，新中国成立初期即在我国的 钨、锡生产基地云南、江西等地建立起多座大中型重力选矿厂，并有一批处理稀有金属砂矿 的重选广投入生产。 60 年代以后，重选法被推广应用于处理铁矿石，并在铅、锌、锑有色金属矿山建立起 重介质预选车间。 70 年代以后大量推广采金船工艺，取代旧式的人工选金生产。重选法还在建材、化工 特别是煤炭工业中得到广泛的应用。 ． 我国的重选技术目前已达到相当高的水平， 用重选法生产的钨、 锡精矿产量在世界上占 有重要地位， 各项生产指标与先进国家相比并无逊色。 我国还自行研制了处理微细粒级的离 心选矿‘机、振摆皮带溜槽等设备，组成了不同于国外的矿泥生产工艺。但是与工业先进国 家相比，在技术管理上、在材料和能源消_耗上尚．有差距，还须进一步努力，以期全面达 到世界先进水平。Bwin必赢国际官网Bwin必赢国际官网Bwin必赢国际官网