搖床分選的過(guò)程詳解
搖床選礦是借助床面的不對(duì)稱(chēng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)和薄層斜面水流分選礦石的過(guò)程。搖床分選度高，富集比高，經(jīng)一次選別可得到zui終精礦、zui終尾礦和1~2種中間產(chǎn)物。
1、在水流和搖動(dòng)作用下，礦粒松散分層。
礦粒分層主要是由于沉降分層和析離分層的聯(lián)合結(jié)果。橫向水流流經(jīng)床條所形成的渦流，造成水流的脈動(dòng)，使物料松散并按沉降速度分層。床面搖動(dòng)使重礦物細(xì)粒鉆過(guò)顆粒的間隙，沉于zui底層，這種析離分層是搖床分選的重要特點(diǎn)。分層結(jié)果是：粗而輕的礦粒在zui上層，其次是細(xì)而輕的礦粒，再次是粗重礦粒，zui底層為細(xì)重礦粒。
2、礦粒在床面上的移動(dòng)與分離
位于床層中不同層次的礦物顆粒，因縱向和橫向的運(yùn)動(dòng)速度不同，而有不同的運(yùn)動(dòng)方向。
(1)、礦粒沿床面的橫向移動(dòng)。
在橫向水流作用下，礦粒沿橫向移動(dòng)，輕而粗的礦粒沿橫向移動(dòng)速度快，重礦物移動(dòng)速度慢。
在橫向水流推動(dòng)下，位于同一層面高度的顆粒，粒度大的要比粒度小的運(yùn)動(dòng)為快，密度小的又比密度大的運(yùn)動(dòng)為快。礦粒的這種運(yùn)動(dòng)差異又由于分層后不同密度和粒度顆粒占據(jù)了不同的床層高度面愈明顯。水流對(duì)那些接近床條高度的顆粒沖洗力zui強(qiáng)，因而輕礦物的粗顆粒首先被沖下，橫向運(yùn)動(dòng)速度為zui大。隨著床層向精礦端移動(dòng)，床條的高度降低，原來(lái)占據(jù)中間層的礦物顆粒不斷地暴露在上表面。于是輕礦物的細(xì)顆粒和重礦物的粗顆粒相繼被沖洗下來(lái)，形成不同的橫向運(yùn)動(dòng)速度。位于底層的重礦物細(xì)顆粒橫向運(yùn)動(dòng)速度小。它們一直被推送到床面末端的光滑區(qū)域，這一區(qū)域稱(chēng)作精選區(qū)。與此相對(duì)的靠近床頭的部分則是粗選區(qū)。在這兩者中間床條來(lái)尖滅前一段寬度為復(fù)洗區(qū)。
(2)、礦粒沿床面的縱向移動(dòng)。
礦粒沿床面的縱向移動(dòng)是由床面作不對(duì)移往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起的，礦粒在床面發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的條件是礦粒的慣性力大于床面的摩擦力。
當(dāng)顆粒的慣性力小于摩擦力時(shí)，顆粒即在摩擦力帶動(dòng)下隨床面一起作加速運(yùn)動(dòng)，就好像礦粒粘附在床面上一樣。及至床面的加速度增加到一定值acr時(shí)，顆粒的慣性力達(dá)到與摩擦力相等。超過(guò)這一限度后摩擦力即不足以克服顆粒的慣性力，于是顆粒即沿慣性力方向(與床面加速度方向相反)相對(duì)于床面運(yùn)動(dòng)。
acr為顆粒的臨界加速度，其意義為顆粒開(kāi)始在床面上作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)床面所具有的加速度,acr與礦粒和介質(zhì)的密度、搖床表面性質(zhì)有關(guān)。在其他條件一定時(shí)，顆粒的密度愈大、臨界加速度亦俞大。顯而易見(jiàn)，要使粒在床面上運(yùn)動(dòng)，搖床運(yùn)動(dòng)的加速度必須超過(guò)臨界加速度。
現(xiàn)在我們來(lái)討論密度不同的兩礦粒在床面上沿縱向的運(yùn)動(dòng)差異。粒群經(jīng)過(guò)分層后，位于底層貼近床面的重礦物顆粒具有zui大的摩擦系數(shù)，在床面的帶動(dòng)下，向前滑動(dòng)的距離亦zui大，由此向上，顆粒層間的摩擦系數(shù)愈小，受床面推動(dòng)的作用力俞弱，因而在更大程度上表現(xiàn)為擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，實(shí)際向前運(yùn)動(dòng)的距離依次減小，這樣便進(jìn)一步擴(kuò)大了輕重礦粒沿縱向移動(dòng)的速度差。
3.不同性質(zhì)礦粒在床面上的分帶
礦粒在床面上既作橫向運(yùn)動(dòng)又作縱向運(yùn)動(dòng)，其zui終運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)是這兩者的向量和。
礦粒實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與床面縱軸的夾角稱(chēng)作偏離角a，設(shè)某礦粒在橫向的平均速度為Vy，在縱向的平均速度為Vx，礦粒每一瞬時(shí)沿橫向和縱向的運(yùn)動(dòng)速度并不一樣。其zui終運(yùn)動(dòng)方向只能由橫向和縱向的平均速度決定。橫向運(yùn)動(dòng)速度愈大，偏離角a愈小，礦粒偏向精礦端移動(dòng)。由前述礦粒在橫向和縱向的運(yùn)動(dòng)差異可知，輕礦物的粗顆粒具有zui大的偏離角，而重礦物的細(xì)顆粒偏離角zui小。其他輕礦物的細(xì)顆粒和重礦物的粗顆粒偏離角則介于這兩者之間，具有a1>a2>a3>a4的關(guān)系，就構(gòu)成了輕、重礦物的扇形分帶。分帶愈寬、分離精度性愈高。分帶的寬窄決定于不同礦粒在橫向和縱向的運(yùn)動(dòng)速度差異。
三、影響搖床分選的因素
1、床面的運(yùn)動(dòng)特性
床面運(yùn)動(dòng)的不對(duì)稱(chēng)程度將影響礦粒床層的松散分層與沿縱向的運(yùn)搬分帶。床面的不對(duì)稱(chēng)程序愈大，愈有利于顆粒的縱向移動(dòng)。在選別礦泥時(shí)，應(yīng)選用不對(duì)稱(chēng)程度較大的搖床，如貴陽(yáng)搖床、彈簧搖床等。
2、床條的形狀、尺寸
床條的高度、間距及形狀影響著水流沿床面橫向流動(dòng)速度的大小，特別是對(duì)條溝內(nèi)形成的脈動(dòng)速度影響更大。矩形床條與云錫床條引起的脈動(dòng)速度大，可在選別粗砂及細(xì)砂時(shí)使用。三角形床條，尤其是刻槽形床條所能形成的脈動(dòng)速度很小，適于在細(xì)砂或礦泥原料時(shí)使用。
3、沖程和沖次
沖程、沖次的組合值決定床面運(yùn)動(dòng)的速度和加速度。為使床層在切變運(yùn)動(dòng)中達(dá)到適宜的松散度，床面應(yīng)有足夠的速度，而從輸送重礦物的要求來(lái)看，床面還要有適當(dāng)?shù)恼?fù)加速度差值。沖程過(guò)小，礦粒不松散;沖程過(guò)大，礦粒來(lái)不及分層就被運(yùn)走。沖程、沖次的適宜值主要與入選的物料粒度有關(guān)，處理粗砂的搖床取較大的沖程,較小的沖次,處理細(xì)砂和礦泥的搖床取值則正好相反。
4、橫向坡度與沖洗水
沖洗水由給礦水和洗滌水兩部分組成。沖洗水的大小和坡度共同決定著橫向水流的流速。處理粗粒物料時(shí)，既要求有大水量又要求有大坡度，而選別細(xì)粒物料時(shí)則相反。處理同一種物料“大坡小水”和“小坡大水”均可使礦粒獲得同樣的橫向速度，但“大坡小水”的操作方法則有助于省水，不過(guò)此時(shí)精礦帶將變窄，而不利于提高精礦質(zhì)量。
5、給礦性質(zhì)
(1)給礦量。給礦量大，精礦品位提高，但回收率降低。
(2)給礦濃度。給礦濃度大，處理量大，精礦品位提高，回收率降低。正常給礦濃度一般為15~30%.
(3)給礦粒度組成。適宜處理粒級(jí)3~0.037mm，礦石入選前進(jìn)行分級(jí)。
四、試樣和設(shè)備
1試樣為粒度為小于2毫米的錫石和石英混合物料。
2、設(shè)備：實(shí)驗(yàn)室型搖床1000*450mm一臺(tái)。
3、儀器：標(biāo)準(zhǔn)篩、秒表、天平、傾斜儀、搪瓷盤(pán)、量筒等。
五、實(shí)驗(yàn)步驟
?1、觀察搖床的構(gòu)造。
2、稱(chēng)取礦樣兩份，每份礦樣錫石占500克，石英占1500克，均勻混合并用水潤(rùn)濕。
?3、開(kāi)動(dòng)搖床給入適當(dāng)?shù)臎_洗和給礦水，取一份試樣從給礦槽均勻給入(約10分鐘左右)，調(diào)節(jié)水量及床面坡度，使物料在床面精礦端明顯呈扇形分帶。
4、物料呈扇形分布后停止給料和機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，給水管，沖水管固定在調(diào)好的位置不要關(guān)閉，記錄下給水量和沖水量的大小，觀察物料的分帶情況。
? ? 5、測(cè)定并記錄搖床的適宜操作條件。
6、固定以上試驗(yàn)條件，將另一份試樣按以上步驟正式進(jìn)行分選試驗(yàn)，接取精礦、次精礦、中礦、尾礦四個(gè)產(chǎn)品。
7、清掃床面和接礦槽的試樣。
?8、將上述四個(gè)產(chǎn)物分別烘干、稱(chēng)重、用0.3mm的篩子篩分成八個(gè)產(chǎn)品，再將各個(gè)產(chǎn)物用電選機(jī)把錫石和石英分開(kāi)，計(jì)算各產(chǎn)物的錫品位和各產(chǎn)物中+0.3mm粒級(jí)的會(huì)含量。
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