重選

重選，是在一定的介質或介質流中（主要是水），生產成本低廉。按礦物原料顆粒的比重差異進行選別的過程。主要用於選別有用礦物與脈石有較大比重差的礦物原料。

重選

正文

在一定的介質或介質流中（主要是水），按礦物原料顆粒的比重差異進行選別的過程。主要用於選別有用礦物與脈石有較大比重差的礦物原料，如鎢、錫礦及金礦等。對於煤，重選是最主要的選煤方法。優點是：①生產成本低廉。②可處理的物料粒度範圍寬，粗的可達幾百毫米，細的可至0.02mm。③對環境污染少，產品易於脫水。但對小於0.1mm的礦石和0.5mm的煤，選礦效率和設備處理能力都較低。
按所用介質不同，重選分：①風力選，以空氣為介質；②水力選，以水為介質；③重介質選，以重液或重懸浮液為介質。風力選主要用於選別石棉、白堊、膨潤土、某些稀有金屬礦石和在缺水地區選煤。
用重選法分選礦物的難易度可表達為，e為分選難易度，δ2、δ1及ρ分別為密度高、密度低的礦物和介質的比重。e值大致按下表判別。ρ<δ2時，增大介質的比重ρ，可降低重選的難度。
用重選法處理礦物原料時，一般先將物料用篩分或水力分級的方法，按粒度分成若干級別，然後用適於處理各該粒度級別物料的重選設備選別，構成分級入選的工藝流程。選煤時往往不分級而將原煤直接入選。
發展簡史 古代，就用重選法從砂里淘金。明《天工開物》中記載有分選鐵礦砂和錫礦砂的淘洗盤。1848年在德國出現了第一台機械傳動活塞跳汰機，1893年美國威爾弗利 (A.Wilfley)發明搖床。1921年套用重介質分選機選別塊煤。1943年美國用漢弗萊斯 (I.B.Humph-reys) 研製的螺鏇選礦機從海濱砂礦中回收鉻礦。60年代研製成賴克特圓錐選礦機，中國的離心選礦機和40層搖動翻床等礦泥選別設備。重選發展的特點是：①能處理的物料由塊體、粗粒向細粒、礦泥擴展。目前重選已能選別20μm的礦石；②除重力外還引入了其他作用力，以強化重選過程；如離心選礦機與搖動翻床中分別加上離心力與剪下力，使礦泥的選別效率得以提高；③設備的大型化、多層化。理論研究隨著生產的發展而開展。18世紀牛頓和1851年斯托克斯 (G.G.Stokes) 提出的運動阻力公式是重力選礦的基礎；1867年奧地利雷廷格爾(P.R.von Rittinger)提出等降現象，導致窄級別入選。20世紀早期美國里恰茲(R.H.Richards)及蘇聯利亞先科(П.Β.Лященко)對於干涉沉降進行了系統的研究。20世紀50年代德國麥爾 (F.W.Mayer)提出跳汰分層的勢能假說。這些都標誌著重選日益從工藝實踐發展成工程學科。20世紀 50年代英國巴格諾爾德（R.A.Bagnold）關於礦漿受剪下時在與剪下相垂直的方向將產生分散壓的理論，促進了礦泥選別設備的發展。
重選工藝 可分為重介質選、跳汰選、搖床選、溜槽選、離心選等過程。他們的適宜給礦粒度見表：

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跳汰選 利用垂直交變水流使物料鬆散，達到按比重分層與選別的過程。跳汰機的基本組成部分是跳汰室，室內置有篩網。水與礦粒的混合物從一端給入跳汰室的篩網上，礦粒在垂直交變水流的作用下運動，交替發生鬆散和緊密，最後按自身比重差分層。比重小的產品在上層隨礦漿流由上部排出；比重大的產品在下層由下部排出。跳汰機種類繁多，選礦用跳汰機多借隔膜的往復運動引起水流的交變運動，形成有利於分層的鋸齒形運動曲線。無活塞跳汰機用壓縮空氣使水作上下運動。主要有鮑姆型及新型的篩下空氣室型，多用於選煤，少數情況也用於選礦。水流的脈動波形是影響跳汰過程的重要因素。由於物料的粒度對按比重分層有一定影響，故有時將礦石篩分成窄級別分別入選。跳汰機的主要操作參數為水流的沖次、衝程、篩下補給水量、給料量和給料濃度以及床石的比重、粒度和厚度等。跳汰機單位面積處理能力大、設備結構簡單、操作和維修容易。隨著選礦規模的擴大，跳汰機趨向大型化。選礦用圓形跳汰機（圖1）的跳汰室直徑達7.5m，面積達42m2。選煤用無活塞跳汰機的跳汰室面積已達35m2。

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搖床選 搖床由帶有床條或溝槽的橫向傾斜床面和傳動機構組成。傳動機構使床面沿縱向作不對稱往復運動。床面上的礦粒在機械振動、礦漿橫向流和床條間渦流的聯合作用下鬆散、析離、分層、分帶。上層礦粒比重小、粒度大，下層礦粒比重大、粒度小，上層礦漿流速快，故礦粒橫向移動也較快；下層礦漿流速小，其中的礦粒因與床面摩擦受機械搬運力大，縱向移動速度大；不同粒度和比重的礦粒便由於在床面上運動軌跡不同而分離。搖床主要結構參數為傳動機構的運動特性、床面和床條形狀、尺寸與布置方式。主要操作參數是床面的沖次、衝程、橫向傾角、沖洗水量、給礦量和給礦濃度等。通常,對細粒給礦用小衝程、高沖次和低床條；反之採用大衝程、低沖次和高床條。搖床的選別效率高，尤其是富集比高，可得多種產品；但是設備單位面積處理量小。為節省占地面積，50年代以來出現了各式多層搖床，其中懸掛式多層搖床（圖2)優於座落式。

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溜槽選 藉助在傾斜槽中流動的水流進行物料選別的過程。礦粒在重力、摩擦力、水流動壓力、剪下力及擋條阻力（槽面上有擋條時）等聯合作用下，鬆散、分層，達到按比重分選。根據處理物料的粒度分為：①粗粒溜槽 (給礦粒度通常為2～3mm，最大可達100mm以上)，有固定式及帶式，用於選別砂金、砂錫及鎢礦等；②礦砂溜槽（給礦粒度2～0.074mm）。溜槽類型較多，常用的有下列幾種。
① 帶式溜槽 主要部分為一無極的平膠帶，帶面與水平作13°～17°傾斜，由傳動輪帶動低速運轉。礦漿給至離傳動輪一定距離處。比重大的礦粒沉至帶面隨膠帶向上運動；在傳動輪附近用沖洗水將混雜的脈石顆粒洗出，由頂端排出；比重小的礦粒隨礦漿流向下流動，由尾端排出。
② 尖縮溜槽（又稱扇形溜槽）與圓錐選礦機 尖縮溜槽槽長約 1m，給礦端寬125～1400mm，向排礦端逐漸尖縮至25～9mm左右,槽面作16°～20°傾斜放置。含固體重量50～65％的礦漿由上端給入，向下流動時，隨槽面變窄礦漿層逐漸增厚,礦粒在流動中按比重分層,由分離隔板分離開。圓錐選礦機由尖縮溜槽演變而成。礦漿由中心給入正置的給礦錐,沿錐面向底部周緣流動,抵周緣後垂直下落至倒置的選別錐（一層或兩層）。隨礦漿由周緣向中心流動,選別錐表面逐漸縮小,礦漿層逐漸變厚,礦粒在流動過程中按比重分層,由中心處的分割器將輕、重產品分離開。圓錐選礦機直徑通常為2m，最近出現直徑3m的新設備，一般為多層重疊配置。一次可完成粗、精、掃多段選別。圓錐選礦機主要特點是處理能力大,每台設備達60～100t/h（直徑2m）及200～300t/h（直徑3m）；投資和生產費用均較低，推廣迅速；但要求給礦濃度高。一般為55～70％（固體重量），且波動範圍不大於 ±2％。適於選別粒度均勻、含泥少的物料，尤其是海濱砂礦（圖3）。

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③ 搖動翻床 又名巴特萊斯－莫茲里翻床，是選別細泥的有效設備。由40層玻璃鋼平板組成床面，懸吊式。傳動機構由直流電機和一不平衡重塊組成，使床面作平面圓運動。床面與水平作1°～3°傾斜，床面上礦漿受連續剪下作用，沿緩傾斜床面徐徐向下流動，借重力及剪下力引起的層間斥力，使礦粒按比重分選，比重大的礦粒沉落在床面上，工作一段時間後,停止給礦,床面向另一方向傾斜，比重大的礦粒被水衝出。
此外，還有橫流帶式溜槽、五層自動翻床和逆流洗煤槽等。
④ 螺鏇選礦機與螺鏇溜槽 是由螺鏇形斜槽組成(圖4)。

重選

礦漿由頂端給入。自上而下繞中心軸鏇轉流動。礦粒在重力、液流動力、離心力、摩擦力和沿內圈給入的沖洗水的聯合作用下各自沿不同的軌跡運動，比重大的礦物顆粒繞里圈迴轉；比重小的礦物顆粒則進入外圈。在不同位置分別接出, 即可得不同產品。螺鏇選礦機橫載面形式多為橢圓的1/4周，適於選別2～0.07mm的礦粒；螺鏇溜槽的斷面為立方拋物線形, 適於選別 0.3～0.02mm的礦粒。螺鏇選礦機和螺鏇溜槽基建投資少，能耗低，設備簡單可靠，操作容易，富集比高，可以得到多種產品。但必須均勻給礦。為減少占地面積，60年代又出現將多個螺鏇槽重疊在一起的多頭螺鏇選礦機與螺鏇溜槽。
離心選礦 利用離心力強化、按比重選別的過程，1964年中國雲南錫業公司創製了離心選礦機,可選別74～10μm的礦粒，單位面積處理能力達0.8t/(m2·h)，已廣泛用於中國錫礦、鎢礦和赤鐵礦選別。多用作粗選。

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