主要的選礦方法有磁選選礦、重選選礦和浮選選礦。這里主要介紹的是河南紅星的重選選礦方法,如下所解:
1、跳汰選
利用垂直交變水流使物料松散,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(fā)生松散和緊密,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,形成有利于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,多數情況重選用于選煤,少數情況也用于選礦。水流的脈動波形是影響跳汰過程的重要因素。由于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、沖程、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(guī)模的擴大,跳汰機趨向大型化。選礦用圓形跳汰機的跳汰室直徑達7.5m,面積達42平方米。選煤用無活塞跳汰機的跳汰室面積已達35平方米。
2、搖床選
搖床(shaking table)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(lián)合作用下松散、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于在床面上運動軌跡不同而分離。
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、沖程、橫向傾角、沖洗水量、給礦量和給礦濃度等。通常,對細粒給礦用小沖程、高沖次和低床條;反之采用大沖程、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(jié)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優(yōu)于座落式。
3、溜槽選
溜槽(spiral chute)借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、剪切力及擋條阻力(槽面上有擋條時)等聯(lián)合作用下,松散、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,大可達100mm以上),有固定式及帶式,用于選別砂金、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,抵周緣后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,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,每臺設備達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),且波動范圍不大于 ±2%。適于選別粒度均勻、含泥少的物料,尤其是海濱砂礦。
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(xù)剪切作用,沿緩傾斜床面徐徐向下流動,借重力及剪切力引起的層間斥力,使礦粒按比重分選,比重大的礦粒沉落在床面上,工作一段時間后,停止給礦,床面向另一方向傾斜,比重大的礦粒被水沖出。
此外,還有橫流帶式溜槽、五層自動翻床和逆流洗煤槽等。
④ 螺旋選礦機
礦漿由頂端給入。自上而下繞中心軸旋轉流動。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(lián)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回轉;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。螺旋選礦機橫載面形式多為橢圓的1/4周,適于選別2~0.07mm的礦粒;螺旋溜槽的斷面為立方拋物線形, 適于選別 0.3~0.02mm的礦粒。螺旋選礦機和螺旋溜槽基建投資不多,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旋槽重疊在一起的多頭螺旋選礦機與螺旋溜槽。