第七章 重介质选矿0505.ppt

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1、第七章重介质选矿§7—1概述一、定义重介质是指密度大于水（1g／cm3）的重液或重悬浮液流体。矿粒在重介质中进行分选的过程即称为重介质选矿（heavymediumseparation，HMS)二、重介质选矿分选原理重介质选矿法是当前最先进的一种重力选矿法，它的基本原理是阿基米德原理——小于重介质密度的颗粒将在介质中上浮，大于重介质密度的颗粒在介质中下沉。为了达到分选的目的，重介质的密度应该界于重矿物和轻矿物之间，即：因而在这样的介质中，轻矿物上浮，重矿物下沉，实现选别的目的。选别按照阿基米德浮力原理进行，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

2、介质本身的性质是影响选别的重要因素。重介质有重液和重悬浮液两类，由于重液的价格昂贵且常有毒，生产中几乎没有应用。工业上应用的重介质都是重悬浮液。重悬浮液:是由细粉碎的高密度固体颗粒与水构成的悬浮体。加重质:高密度固体颗粒起着增加介质密度的作用。三、加重质的选择（1）类型（2）加重质的选择A.足够高的密度，以便在适当的容积浓度（一般是λ≈25％）配成密度适合要求的重悬浮液；B.便于回收。能够用简单的磁选、浮选或分级方法分离出来；C.来源广泛，价格便宜，且不应在精矿中构成有害杂质。四、重介质选矿的应用重介质选矿方法中一种严格按密度分选的方法。它可以把轻、重矿物密度差为0.1左右的

3、矿石得到有效的分选。因此，广泛用于选煤和各种金属矿石及非金属矿石选别。选煤时可直接得到精煤和矸石，而选别金属矿石时可得到粗粒废弃的尾矿和粗精矿。目前在重力场中进行的选别，给矿下限粒度约为2～3mm（选煤为3～6mm），采用重介质旋流器分选时，给矿粒度下限可降为0.5mm，给矿的粒度上限由原矿的粒度、嵌布特性和设备尺寸有关，对于矿石常为50～150mm,对于煤炭为300～500mm。重介质分选金属矿石时，受到加重质密度的限制，难以配制很高密度的悬浮液，一般只能配制比轻矿物密度略高一些的重介质。因此，重介质选矿难获得高品位的最终精矿，只能除去低密度单体脉石或采矿时混入的围岩，作为

4、预先分选作业。为什么重介质选矿难获得高品位的最终精矿，只能除去低密度单体脉石或采矿时混入的围岩？例如，有用矿物为集合体嵌布的铅锌矿、铜硫矿等矿石在中碎后即有大量单体脉石产出，可用重介质选矿将其除去，使之不再进入磨选作业。弱磁性铁矿石和锰矿石中混入的围岩，也可用重介质选矿法除去。重介质选矿可以在同等处理能力的条件下,极大地减少无需选别的围岩与废石,减少磨选消耗,降低选矿厂的直接生产成本,提高矿山的经济效益。无疑,重介质选矿是提高有色金属矿山综合经济效益最有前途的方向之一。§7—2重悬浮液的性质影响重介质选矿的悬浮液性质是它的密度，粘度和稳定性。一、悬浮液的粘度视粘度视粘度由某一

5、容积浓度、粒度的加重质组成的悬浮液所具有的粘度称为该悬浮液的视粘度。视粘度随容积浓度的变化并非呈单一曲线关系。在低浓度时，粘度增加缓慢，并接近于直线关系。在中间段视粘度呈曲线关系增大，到较高浓度段时，又呈直线关系迅速增大。这个现象如何解释呢？A.当固体浓度很低时，颗粒间的接触也比较少，随着容积浓度的增大，固液界面增大而使摩擦力略有所增加,其增加值与颗粒体积含量大致成正比。⑴粘度增加缓慢，接近直线。增大的原因主要是因为颗粒的存在增加了颗粒间的水流速度梯度，使内磨擦增大，粘度增大。视粘度呈现曲线关系增加，原因主要是因为随容积浓度的增大，颗粒之间发生碰撞、磨擦，增大液体变形的阻力，

6、使粘度增大⑶粘度急增，原因是微细颗粒接触，连形网状结构，使流体变形阻力增大，，这种现象称为悬浮液结构化。⑵图7-2悬浮液结构化示意图影响悬浮液粘度的因素有：加重质的容积浓度、粒度、形状及悬浮液中的含泥量等。A.容积浓度增大到一定程度，易出现结构化，λ＞25％；B.粒度：加重质的粒度越小，在同样容积浓度下，视粘度就越大。C.形状：颗粒形状愈不规则，比表面积愈大，颗粒间的摩擦、碰撞引起的内切应力愈大，粘度随之增加。加重质的形状越接近于球形，悬浮液的粘度就越小。D.矿泥：使悬浮液的粘度显著增大。粘度随悬浮液中含泥量的增大而增大。二、悬浮液的密度悬浮液的物理密度是单位体积内水和加重质

7、的质量之和，用公式表示为：注：理论上，矿石的分选密度应该等于悬浮液的物理密度，但在实际的悬浮液中，由于受结构化因素的影响，分选密度常常高于它的物理密度。因为上式表示的是悬浮液的平均密度，对于悬浮液某一点来说，密度并不等于上述值，即密度是一个宏观值，只有物理意义，故称为悬浮液的物理密度。配制一定体积的悬浮液，需要加重质的质量M由下式计算：三、悬浮液的稳定性稳定性是指悬浮液保持自身各部分密度不变的性能。由于悬浮液是一种固液两相介质，一旦静置，悬浮质颗粒受自身的重力作用势必沉降，这样导致悬浮液在不同高度上密度