重力選礦法

重選適於處理有用礦物與脈石間具有較大密度差的礦石或其他原料。它是處理粗粒、中粒和細粒（大致界限是大於25毫米、25″2毫米、2～O．1毫米）礦石的有效方法。在處理微細礦泥（小於0．1毫米）時效率不高，現代的流膜選礦設備有效回收粒級可以到20-30微米，離心選礦機可以到10微米。

重選在非金屬礦加工工業中也得到了發展，主要用於處理石棉、金剛石、高嶺土、磷灰石、硫鐵礦等礦石。在選別銅、鉛、鋅、銻、汞等硫化礦的浮選廠。也常採用重選法進行礦石預選。在主選流程中重選常與其他選礦工藝組成聯合流程，以提早在粗粒狀態下選出精礦或尾礦。

這樣將有利於降低生產成本並減少金屬損失。當處理某種礦石有多種方法可供選擇時，重選法總是被優先考慮。

重選要在一定的流體介質中進行，所用介質通常為水，亦有時用空氣或重介質（重液或重懸浮液）。介質在分選設備內以一定的方式運動。礦物顆粒受介質的浮力和流體動力作用而鬆散．進而達到按密度（有時按粒度）差分層。影響分層過程的礦粒性質是它的密度、粒度以及較次要的形狀諸因素。

按介質的運動形式和作業的目的，重選有如下幾種工藝方法：

⑴分級

⑵重介質選礦

⑶跳汰選礦

⑷搖牀選礦

⑸溜槽選礦

⑹螺旋選礦

⑺離心力選礦

⑻風力選礦

⑼洗礦

分級和洗礦是按粒度分離的作業，常用在入選前礦石的準備上。其他各項工藝才是實質性的選別作業，也是本篇下面將要閘述的內容。

礦石重選難易性主要取決於礦物間的密度差，可按重選可選性準則E判斷。

重選的實質概括起來就是鬆散-分層-分離過程。置於分選設備內的散體礦石層（稱作牀層），在流體浮力、動力或其他機械力的推動下鬆散，目的是使不同密度（或粒度）顆粒發生分層轉一移，就重選來説就是要達到按密度分層。故流體的鬆散作用必須服從粒羣分層這一要求。這就是重選與其他兩相流工程相區別之處。流體的鬆散方式不同，分層結果亦受影響。重選理論所研究韻問題，簡單説來就是探討鬆散與分層的關係。分層後的礦石屢在機械作用下分別排出。即實現了分選。故可認為鬆散是條件，分層是目的，而分離則是結果。前述各種重選工藝方法即是實現．這一過程的手段。它們的工作受這樣一些基本原理支配；

⑴顆粒及顆粒羣的沉降理論，

⑵顆粒羣按密度分層的理論，

⑶顆粒羣在斜面流中的分選理論。

此外還有在迴轉流中的分選，儘管介質的運動方式不同．但滁了重力與離心力的差別外，基本的作用規律仍是相同的。

有關粒羣按密度分層理論，最早是從跳汰過程入手研究的。曾提出了不少的跳汰分層學説，後來又出現一些專門的在垂直流：中分層的理論。

斜面流選礦最早是在厚水層中處理較粗粒礦石，分選的根據是顆粒沿槽運動的速度差。40年代以後斜面流選礦向流膜選礦方向發展，主要用來分選細粒和微細粒級礦石。流態有層流和紊流之分。一貫認為紊流脈動速度是鬆散牀層基本作用力的觀點，在層流條件下即難以作出解釋。1954年R．A．拜格諾（Bagn0ld）提出的層間剪切斥力學説，補充了這一趣論上的空白。但同分層理論一樣，斜面流選礦要依靠現有理論做出可靠的計算仍足困難的。

儘管重選理論到今天仍未達到完善地步，但和許多工藝學科一樣，它已可為生產提供基本的指導，並可作為數理統計和相似與模擬研究的基礎。

根據稀土礦物與伴生脈石及其他礦物物理、化學性質的不同，稀土礦的選礦通常採用以下方法：

一、輻射選礦法

主要利用礦石中稀土礦物與脈石礦物中釷含量的不同，採用γ－射線輻射選礦機，使稀土礦物與脈石礦物分開。輻射選礦法多用於稀土礦石的預選。目前，這種方法在工業上未廣泛採用。

二、重力選礦法

利用稀土礦物與脈石礦物密度的不同進行分選。常用的重選設備有圓錐選礦機、螺旋選礦機、搖牀等。採用重選主要使稀土礦物與密度低的石英、方解石等脈石礦物分離，以達到預先富集或者獲得稀土精礦的目的。重選廣泛用於海濱砂礦的生產；在稀土脈礦的選礦中有時也用來作為預先富集的手段。

三、磁選分離法

有些稀土礦物具有弱磁性。可利用它們與伴生脈石及其他礦物比磁化係數的不同，採用不同磁場強度的磁選機使稀土礦物與其他礦物分離。在海濱砂礦的選礦中，常採用弱磁選使鈦鐵礦與獨居石分離；也可以採用強磁選使獨居石與鋯英石、石英等礦物分離。在稀土脈礦的選礦中，為了簡化浮選流程和節省浮選藥劑，有時也採用強磁選使稀土礦物預先富集。隨着強磁技術的不斷髮展，強磁選將越來越廣泛地用於稀土礦的選礦流程之中。

四、浮選法

利用稀土礦物與伴生礦物表面物理化學性質的差別，採用浮選法使之與伴生脈石及其他礦物分離而獲得精礦，是目前稀土脈礦生產中廣泛採用的主要選礦方法。美國帕斯山（Mountain Pass）稀土礦就是採用浮選法生產稀土精礦。在海濱砂礦的生產中，在用重選獲得重砂之後，也常常採用浮選法從重砂中獲得稀土精礦。

五、電選法

稀土礦物屬於非良導體，可利用其導電性能與伴生礦物有所不同，採用電選法使之與導電性好的礦物進行分離。電選常用於海濱砂礦重砂的精選作業。

六、化學選礦法

對於以離子形態吸附在高嶺土或粘土上的稀土礦牀。可充分利用稀土離子易溶於氯化鈉或硫酸銨溶液中的特點，採取先浸出而後沉澱的化學選礦方法予以回收。對於易溶於酸或在高温下發生相變的氟碳酸鹽稀土礦物，可先採用浮選方法預先富集，隨後採用化學選礦方法（酸浸或高温焙燒）提純。

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