重力選礦
我國重選的發(fā)展
我國是一個歷史悠久文化發(fā)達的古老國家，遠在4000多年前就開始銅的冶煉。1637年明朝宋應(yīng)星所著《天工開物》就記載了許多有關(guān)應(yīng)用重力分選的實例。如：用風(fēng)車風(fēng)選谷物、用水力分級方法提取瓷土，用淘洗法選收鐵砂和錫砂等。
我國最早的選煤廠建于1917年。目前我國的大小選煤廠有500多座，均有重力選設(shè)備。其中有小型的重選設(shè)備，又有大型現(xiàn)代化的重選設(shè)備。
《天工開物》——淘洗法選收鐵砂
《天工開物》——風(fēng)車風(fēng)選谷物
《武經(jīng)總要》——風(fēng)車扇
世界重選的發(fā)展
重選概念
重力選礦是按礦物密度差，在一定的流體介質(zhì)中分選礦石的方法。重選要在一定的流體介質(zhì)中進行，所用介質(zhì)通常為水，亦有時用空氣或重介質(zhì)(重液或重懸浮液)。
重選的實質(zhì)概括起來就是松散-分層-分離過程。流體的松散作用必須服從粒群分層這一要求。重選理論所研究的問題，簡單說來就是探討松散與分層的關(guān)系。分層后的礦石層在機械作用下分別排出，即實現(xiàn)了分選。
松散是條件，分層是目的，而分離則是結(jié)果。
重選工藝流程圖
重選的基本原理
多數(shù)重選過程，都包含了松散-分層和運搬-分離兩個階段。在運動介質(zhì)中，被松散的礦粒群，由于沉降時運動狀態(tài)的差異，形成不同密度(或粒度)礦粒的分層。分好層的床層(即礦粒組成的物料層)通過運動介質(zhì)的運擻達到分離。其基本規(guī)律可概括為:松散(沉降)分層(運搬)分離。實際上，松散分層和運搬分離幾乎都是同時發(fā)生的。但松散是分層的條件，分層是分離的基礎(chǔ)。
沉降是最基本的運動形式。松散可以看作礦粒在上升介質(zhì)流中沉降的一種特殊形式。
1. 礦石中不同礦物的密度差異是重選的基本條件
礦粒的密度和粒度共同決定著顆粒的重量，是推動顆粒在介質(zhì)中運動的基本作用力，不同重量的礦粒在介質(zhì)中所受重力流體動力和其它機械力的不同，其運動速度和運動軌跡也不同。
2. 機械作用提供介質(zhì)形成運動狀態(tài)，促進物料分層。
重選過程不僅必須在介質(zhì)中進行，而且還必須在運動介質(zhì)中進行。礦粒在靜止介質(zhì)中不易松散，不同密度、粒度、形狀礦粒位置不能互相轉(zhuǎn)移，即使達到分層也亦難以實現(xiàn)分離。只有運動的介質(zhì)，才能使緊密的物料層得到松散。機械作用是介質(zhì)運動的能量源。
3. 介質(zhì)既是傳遞機械作用力的媒介，同時完成產(chǎn)品運輸。
介質(zhì)對于重選是十分重要的，重選中使用的介質(zhì)是水、空氣以及密度大于水的重液。性質(zhì)不同的礦粒在介質(zhì)產(chǎn)生的浮力和阻力作用下，運動狀態(tài)出現(xiàn)差別，根據(jù)差別達到分離。介質(zhì)借助機械動力松散粒群，為分層創(chuàng)造條件，同時擔(dān)負著運輸產(chǎn)物的任務(wù)。
重選方法
按介質(zhì)的運動形式和作業(yè)的目的，重選有如下幾種作業(yè)方法，
(1)分級 (2) 洗礦 (3) 重介質(zhì)選礦
(4)跳汰選礦 (5) 搖床選礦
(6) 溜槽選礦(7)螺旋選礦
(8)離心力選礦 (9) 風(fēng)力選礦
分級和洗礦是按粒度分離的作業(yè)，常用在入選前礦石的準備上。其他各項土藝才是實質(zhì)性的選別作業(yè)。
各種重選過程的共同特點
(1)礦粒間必須存在密度(或粒度〕的差異;
(2)分選過程在運動介質(zhì)中進行;
(3)在重力、流體動力及其它機械力的綜合作用下，礦粒群松散并按密度(或粒度)分層;
(4)分好層的物料，在運動介質(zhì)的運搬下達到分離，并獲得不同最終產(chǎn)品。
重選法的應(yīng)用
重選適于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。它是處理租粒、中粒和細粒(大致界限是大于25毫米、25-2毫米、2-0.1毫米)礦石的有效方法。在處理微細礦泥(小于0.1毫米)時效率不高，現(xiàn)代的流膜選礦設(shè)備有效回收粒度可以到20-30微米，離心選礦機可以到10微米。
重選法是處理鎢、錫、金礦石，特別是處理砂金、錫礦傳統(tǒng)的方法。在選煤工業(yè)重選是主要的方法。
重選的特點
(1) 有用礦物嵌布粒度性質(zhì)制約分選效果;
(2) 分選設(shè)備多，流程相對較復(fù)雜;
(3) 重選處理的礦石粒度范圍寬，最大可達幾十毫米;
(4) 重選設(shè)備的結(jié)構(gòu)一般比較簡單，不耗貴重材料， 作業(yè)成本低;
(5) 對環(huán)境污染較少。
重選的優(yōu)勢
在于能夠低成本地處理各種粒度的礦石，處理粗粒(大于25mm)、中粒(25～2mm)及細粒(2～0.075mm)礦石的設(shè)備，其處理能力大、能耗少而且造價一般較低，故在可能條件下均樂于采用。處理微細粒(小于0.075mm)的重選設(shè)備處理能力低，分選效果差，但在其他選礦方法難以奏效時，重選仍是可用的方法。
典型的重選工藝流程
金礦石的重選工藝流程
重選是處理金、 鎢、 錫等礦石及煤炭的最有效方法, 也常用來回收密度比較大的釷石、鈦鐵礦、金紅石、鋯石、獨居石、 鉭鐵礦、 鈮鐵礦等稀有和有色金屬礦物，還用于分選粗粒嵌布及少數(shù)細粒嵌布的赤鐵礦礦石和錳礦石以及石棉、金剛石等非金屬礦物和固體廢棄物。
紫金山金礦原礦的金品位僅有 0. 8g/t, 選礦廠采用堆浸—溜槽重選—氰化炭浸工藝回收礦石中的金，獲得了較為滿意的技術(shù)經(jīng)濟指標，金的回收率超過80% ，選礦廠的經(jīng)濟效益和社會效益都十分顯著。選礦廠的生產(chǎn)工藝流程如圖 1所示。
原礦（-1000mm）
圖 1 紫金山金礦選礦廠的生產(chǎn)原則工藝流程
河南金源黃金礦業(yè)有限公司處理的金礦石中，51%以上的金以粒度大于 0. 06mm的自然金狀態(tài)存在。為了經(jīng)濟、合理、高效地回收這部分金, 選礦廠在磨礦回路中設(shè)置了一 段重選作業(yè)，采用2臺 KC-XD40 尼爾森選礦機對粗粒金進行回收, 其生產(chǎn)工藝流程如圖5-10-2所示。在磨礦產(chǎn)物粒度為-0.075mm占55%、給礦濃度(固體質(zhì)量分數(shù))為36%的情況下,尼爾森選礦機的金精礦產(chǎn)率為0.03%，精礦的金品位為2800~3500g/t, 精礦中金的回收率為38% 。
另一處理金礦石的重選流程如圖2 所示, 采用的重選設(shè)備是尼爾森選礦機。
圖 2 金源選礦廠的粗粒金重選流程
