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搖床選礦的基本原理詳解

放大字體  縮小字體 發布日期:2013-04-26  瀏覽次數:5198
 
 
 
 
 
核心提示:搖床選礦是一個傾斜的床面上借助機械的不對稱往復運動和薄層斜面水流等的聯合作用,使礦粒在床面上松散、分層、分帶,從而使礦物

搖床選礦是一個傾斜的床面上借助機械的不對稱往復運動和薄層斜面水流等的聯合作用,使礦粒在床面上松散、分層、分帶,從而使礦物按密度不同來進行分選的過程。

搖床有一個傾斜的床面,沿縱向在床面上釘有許多平行的來復條或刻有槽溝。搖床的一端裝有傳動機構,它帶動床面沿縱向做不對稱的往復搖動,床面橫向呈1.5度一5度向尾礦側傾斜,礦漿與沖洗水從床面坡度高的一側給人。這樣,礦粒在床面上就受到縱向搖動的床面與橫向水流的作用,使礦粒按密度和粒度分層并沿床面不同方向移動,呈現有規律的“扇形”分帶,并分別從床面的精礦端和尾礦側的不同區域排出床外,通過分別接取,從而被分成精礦、中礦和尾礦。

(1)不同密度的礦粒在床條間的分層來復條對于搖床的分選起著重要的作用。

圖3-7是礦粒在床條間的分層情況。由圖3-7可見,礦粒在床條間的溝槽內形成多層分布:最上層為粗而輕的礦粒,其次為細而輕,再次為重而粗,最下層才是大密度而粒度小的礦粒。這種分層一方面是由于斜面水流的動力作用和床面往復搖動作用下析離的結果,析離分層是搖床分選的重要特點。另一方面,當水流通過床條問的溝槽時形成渦流,如圖3-8所示。造成水流的脈動,使礦粒松散并按沉降速度分層。此外,渦流對于洗出在大密度礦層內的小密度礦粒也是有利的。因此,搖床的給礦預先按等降比進行水力分級有利于選別。總之,在床條間的礦粒的分層主要是由于沉降分層和析離分層的聯合結果。

礦粒在床條間的分層情況

(2)不同密度礦粒在床面上的移動和分帶礦粒在床條間分層的同時,還沿著床面向不同的方向移動。開始,礦粒在床面上是相對靜止的,要使礦粒在床上做相對運動,只有當礦粒的慣性力大于礦粒與床面的摩擦力時才有可能,即

ma≥G0 f             (3-5)

式中

m—礦粒的質量;

a—礦粒的慣性加速度;

Go—礦粒在水中的重量;

f—礦粒與床面間的摩擦系數。

礦粒由相對靜止到剛能移動所必須的最小慣性加速度稱為臨界加速度,即

因為G0 =mgo (go為礦粒在介質中的重力加速度),所以礦粒在介質中的臨界加速度為:

akp=g0f            (3-7)

因此,臨界加速度不僅取決于摩擦系數,還與礦粒的密度有關。

可見,不同密度的礦粒對床面的相對運動從開始時就不相同,而且速度也是不一樣的。

圖3-9是礦粒在床面上的運動圖。如圖3-9中床面上的a點,有兩個體積相同而密度不同的礦粒,它們將朝兩個不同方向運動;設711 > V2,在水流作用下,大密度礦粒的橫向移動速度為Sl,小密度的為S2,且S1

由上述可知,搖床選礦是在慣性力、摩擦力、析離以及橫向水流沖力的綜合作用下,密度不同的礦粒一方面沿縱向運動的速度不同,另一方面在橫向受到水流的沖洗作用也不相同,最終的結果形成如圖3-10所示的扇形分布,從而使礦物粒子按密度不同達到分選。

礦粒在床面上的運動圖

 
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