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摇床选矿的基本原理详解

2017-12-11 12:00:22      点击:

摇床选矿是一个倾斜的床面上借助机械的不对称往复运动和薄层斜面水流等的联合作用,使矿粒在床面上松散、分层、分带,从而使矿物按密度不同来进行分选的过程。

摇床有一个倾斜的床面,沿纵向在床面上钉有许多平行的来复条或刻有槽沟。摇床的一端装有传动机构,它带动床面沿纵向做不对称的往复摇动,床面横向呈1.5度一5度向尾矿侧倾斜,矿浆与冲洗水从床面坡度高的一侧给人。这样,矿粒在床面上就受到纵向摇动的床面与横向水流的作用,使矿粒按密度和粒度分层并沿床面不同方向移动,呈现有规律的“扇形”分带,并分别从床面的精矿端和尾矿侧的不同区域排出床外,通过分别接取,从而被分成精矿、中矿和尾矿。

(1)不同密度的矿粒在床条间的分层来复条对于摇床的分选起着重要的作用。

图3-7是矿粒在床条间的分层情况。由图3-7可见,矿粒在床条间的沟槽内形成多层分布:最上层为粗而轻的矿粒,其次为细而轻,再次为重而粗,最下层才是大密度而粒度小的矿粒。这种分层一方面是由于斜面水流的动力作用和床面往复摇动作用下析离的结果,析离分层是摇床分选的重要特点。另一方面,当水流通过床条问的沟槽时形成涡流,如图3-8所示。造成水流的脉动,使矿粒松散并按沉降速度分层。此外,涡流对于洗出在大密度矿层内的小密度矿粒也是有利的。因此,摇床的给矿预先按等降比进行水力分级有利于选别。总之,在床条间的矿粒的分层主要是由于沉降分层和析离分层的联合结果。

矿粒在床条间的分层情况

(2)不同密度矿粒在床面上的移动和分带矿粒在床条间分层的同时,还沿着床面向不同的方向移动???,矿粒在床面上是相对静止的,要使矿粒在床上做相对运动,只有当矿粒的惯性力大于矿粒与床面的摩擦力时才有可能,即

ma≥G0 f             (3-5)

式中

m—矿粒的质量;

a—矿粒的惯性加速度;

Go—矿粒在水中的重量;

f—矿粒与床面间的摩擦系数。

矿粒由相对静止到刚能移动所必须的最小惯性加速度称为临界加速度,即

因为G0 =mgo (go为矿粒在介质中的重力加速度),所以矿粒在介质中的临界加速度为:

akp=g0f            (3-7)

因此,临界加速度不仅取决于摩擦系数,还与矿粒的密度有关。

可见,不同密度的矿粒对床面的相对运动从开始时就不相同,而且速度也是不一样的。

图3-9是矿粒在床面上的运动图。如图3-9中床面上的a点,有两个体积相同而密度不同的矿粒,它们将朝两个不同方向运动;设711 > V2,在水流作用下,大密度矿粒的横向移动速度为Sl,小密度的为S2,且S1

由上述可知,摇床选矿是在惯性力、摩擦力、析离以及横向水流冲力的综合作用下,密度不同的矿粒一方面沿纵向运动的速度不同,另一方面在横向受到水流的冲洗作用也不相同,最终的结果形成如图3-10所示的扇形分布,从而使矿物粒子按密度不同达到分选。

矿粒在床面上的运动图

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