重力选矿试题.doc

重力选矿试题
一、 填空题：（20分，每空1分）
1、水力分级中所用的介质可作____________、____________、______________的运动。
2、跳汰选矿的工艺影响因素有________________、_______________、________________、______________________。
3、一个典型的重介质选矿过程包括：______________、_______________、_______________、________________和_______________5项作业。
4、颗粒在流体中的沉降有两种形式，一是__二是_____________。
5、分级效率计算公式，式中是
；是 ；是 。
6、螺旋选矿机适合于处理____________粒级矿石，螺旋溜槽适合于处理____________的更细物料。
二、名词解释：（20分，每题4分）
1、体积当量直径：
2、重力选矿：
3、分离粒度:
4、松散度:
5、等沉比：
三、简答题：（30分，每题6分）
1、如何判断矿石的可选性？
2、水力分级在选矿过程中有哪些应用？
3、影响摇床选矿的因素有哪些？
4、水力旋流器的影响因素有哪些？
5、重选过程的共同特点是什么？
四、论述题：（14分，）
1、论述研究等降现象在重选中的意义？（6分，）
2、 把一个正弦跳汰周期分成4个阶段，试述各阶段的分层过程及水流特性。（8分，）
五、计算题：（16分）
1、试计算筛分粒度为0.075mm磨矿的石英颗粒在常温水中的沉降速度?已知石英颗粒形状为多角形，密度δ为1000kg/m3 ；常温水的运动粘度v为1×10—6m2/s；密度ρ为1000kg/m3 。（6分，）

2、现有一组磨碎的-3mm石英—黑钨矿混合群粒，拟在上升水流中分出-0.075mm石英,试求同时分出的黑钨矿颗粒粒度，已知石英的密度为2650kg/m3，黑钨矿的密度为7300kg/m3，属浑圆一多形形状。
答案
一、填空
1、垂直 接近水平 回转
2、冲程冲次 筛下补充水和给矿水 床层厚度和人工床石 给矿矿石性质和给矿量
3、入选矿石的准备 介质的制备（准备） 矿石分选（分选） 悬浮液的回收（或介质的回收或脱除介质） 再生（或介质再生或净化）
4.自由沉降 干涉沉降
5、粗粒产物中小于分离粒度的含量 细粒产物中小于分离粒度的含量 原料中小于分离粒度的含量
6、-2mm,-0.2mm
二、名词解释
1、体积当量直径：取与矿粒某方面性质相同的球体直径代表矿粒直径
2、重力选矿: 重力选矿是根据矿粒间由于密度的差异，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程。
3、分离粒度:分离粒度是指实际进入沉砂和溢流中分配率各占50%的极窄粒级的平均粒度。
4、松散度:单位体积悬浮液内液体所占有的体积。
5、等沉比：在等沉颗粒中，小密度矿粒的粒度与大密度矿粒的粒度之比，称为等沉比。
三、解答题
1、如何判断矿石的可选性？试举例说明。
答：根据矿石可选性评定系数 判断矿石的可选性。

例如判断煤（1350kg/m3——矸石（1800 kg/m3）在ρ=1000 kg/m3的水中分选的难易程度。

2.5>E>1.75 说明可选性容易
2、水力分级在选矿过程中有哪些应用？
答：（1）在某些重选作业之前，将入选原料分成窄粒级，以便于选择适宜操作条件，此时分级产物的粒度特性将有助于进行析离分层；
（2）与磨矿作业构成闭路，及时分出合格粒度的产品，减少过磨；
（3）对原料或选矿产品进行脱水或脱泥；
（4）测定微细物料（多为小于200目，－0.075mm）的粒度组成，即进行水力分析。

3、影响摇床选矿的因素有哪些？
答：影响摇床工作的因素很多，其中主要有冲程、冲次、给矿浓度、给矿量、给矿体冲洗水、床面横向坡度、给矿的性质。　
　(1)冲程与冲次冲程和冲次主要影响矿粒在床面上的松散、分层及选择性运送。冲程与冲次是相互联系的两个重要因素，当选别细粒物料时，宜用小冲程、高冲次，选别粗粒物料时则相反。对于粗粒物料，冲程可以在15～27毫米之间调节，冲次可以在250～280次/分之间调节。对于矿泥，冲程为11～13毫米，冲次为350～360次/分。但最适宜的冲程冲次一般都是通过试验确定的，在操作中一般不进行调节。　
　(2)冲洗水及床面横向坡度　两者主要影响矿粒在横向的运动速度及床层的松散度。增加坡度可使水流的速度加大，一般处理细粒物料时，坡度宜小些，处理粗粒物料时，坡度宜大些。　
(3)给矿浓度、给矿量和给矿体给到摇床上的干矿量和给矿浓度决定了给入的矿浆体积。给矿浓度和给矿体积对摇床的选别有很大的影响，给矿浓度过大，矿浆黏度大，流动性变坏，许多重矿物不能得到分层分带;若浓度过稀，除了会降低摇床的生产率外，还会使细粒精矿损失于尾矿。适宜的矿浆浓度应保证矿浆有充分的　流动性和矿粒在床面上的分层分带作用。　给矿体积也是摇床操作的重要因素，如果给矿量一定时，给矿浓度过低，矿浆体积增加，会造成选矿回收率下降。若给矿量一定，给矿浓度过大，也会造成选矿回收率下降。　给矿量的大小还要根据所处理的矿石粒度而定。　　
(4)给矿性质　摇床给矿中矿粒的密度、粒度与形状对分选指标影响很大。当重矿物与经矿物的密度差大于1-5时，能在摇床上顺利分选。类似球形的矿粒与粗粒易被水冲走。摇床选别的给矿一般要将物料进行分级，即水力分级，采用水力分级获得的产物中，重矿物的平均粒度要比轻矿物小得多，有利于进行析离分层，提高选效果
4、水力旋流器的影响因素有哪些？
答：（1）直径D
矿浆体积处理量与旋流器直径的关系为:
Q ∝ D2　
分级粒度与旋流器直径的关系：
因此，进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。处理能力不够时，可以将多台并联使用。
（2）给矿管直径 dG
给矿口的大小对处理能力、分离粒度以及分级效率均有一定影响。其直径常与旋流器直径呈一定比例，大多dG=(0·08~0·25)D。给矿口的横断面形状以矩形为好。
（3）溢流管直径 dY
溢流管大小应与旋流器直径呈一定比例，一般为 dY = (0·2~0·4)D。增大溢流管直径，溢流量增加，溢流粒度变粗，沉砂中细粒级减少，沉砂浓度增加。
（4）沉砂口直径 ds
沉砂口直径常与溢流口直径比值称为角锥比。试验得出，角锥比值以3一4为宜，它是改变分级粒度的有效手段。沉砂口常因磨损而增大排出口面积，使沉砂产量增加，沉砂浓度降低。
(5)锥角对旋流器工作的影响
细分级或脱水用较小的锥角，最小达100~150 ;粗分级或浓缩用用大锥角，达200一450。
(6) 给矿压力对旋流器工作的影响
给矿压力直接影响着处理能力，对分级粒度影响较小。一般来说，采用较高压力（150～300kPa）可获得稳定的操作结果，但带来的问题是磨损增大。
(7)给矿性质对旋流器工作的影响
给矿浓度高，分级粒度变粗，分级效率亦将降低。
5、重选过程的共同特点是什么？
答：（1）矿粒间必须存在密度(或粒度)的差异；
（2）分选过程在运动介质中进行；
（3）在重力、流体动力及其机械力的综合作用下，矿粒群松散并按密度分层；
（4）分层好的物料，在运动介质的运搬下达到分离，并获得不同的最终产品。

四、论述题
1、论述研究等降现象在重选中的意义？
答：（1）由不同密度的矿物组成的矿粒群，在用水力分析方法测定粒度组成时，同一等降级别中轻矿物颗粒普遍比重矿物颗粒粒度大。轻、重矿物的粒度比值应等于等降比。这时，如果已知一种矿物的粒度则另一种矿物的粒度即可按等降比关系求出。
（2）等降比e0的大小在一定程度上反映两个等降颗粒密度差异的大小。从等降关系上来讲，若某一原料的筛分级别中最大颗粒粒径与最小颗粒粒径的比值小于等降比，则所有重矿物颗粒的沉降速度均大于轻矿物颗粒，从而可按照沉降速度差，使原料达到按密度分离。
（3）同一矿石中不同密度的矿粒的e0越大，越易分选。另一方面。e0越大，意味着可选的粒级范围越大，而为提高按密度分选的精确性，在重选前适当分级是必要的。
结论：
等降比e0考虑了不同粒度时介质流态对沉降的影响（即球形系数χ的影响），因此衡量矿石按密度分选的难易程度时，用e0比用（δ2-ρ）/（δ1-ρ）来评价更为恰当。

2、 把一个正弦跳汰周期分成4个阶段，试述各阶段的分层过程及水流特性。
答：t 1阶段：水流加速上升时期（上升初期）
a.水流特点
水流上升，速度由零到最大，加速度由最大减为零。
b.床层状态
床层起初处于紧密状态，矿粒的运动分层受到一定限制。
c.水流对分层的影响
矿粒与介质间的相对速度较大，对按密度分层不利。
d.水流运动的任务、作用
较快地将床层举起，使其占据一定高度，为床层进一步的充分松散与分层，创造一个空间条件。
t2 阶段：水流减速上升时期（上升末期）
a.水流特点
水流上升，速度由最大到零，加速度由零减为负最大。
b.床层状态
床层逐渐达到最大松散状态。
c.水流对分层的影响
矿粒与介质间的相对速度小，瞬时达零，然后，再增大。
对按密度分层有利。
d.水流运动的任务、作用
使床层尽快扩展松散，并使松散状态持续一段时间，为按
密度分层提供足够的空间和时间。
上升水流宜开始短而速，尔后长而缓。
t3 阶段：水流加速下降时期（下降初期）
a.水流特点
水流下降，速度由零到负最大，加速度亦向下。
b.床层状态
床层逐渐趋于紧密。
c.水流对分层的影响
矿粒与介质间的相对速度小，对按密度分层有利。
吸入作用：粒度小的颗粒，在逐渐收缩的床层间隙中继续向下运动。
t4 阶段：水流减速下降时期（下降末期）
a.水流特点
水流下降，速度由负最大到零，加速度由零到最大。
b.床层状态
床层处于紧密状态。
c.水流对分层的影响
分层基本停止。存在吸入作用。下降期，使床层的松散时间尽可能延长让分层过程得以充
分进行；分层完，下降流尽快停止。
下降水流宜初长而缓，末短而速
五、计算
1、
2、解：查表，取石英的球形系数x1=0.7，黑钨矿的球形系数x2=0.8，由于分出的石英颗粒粒度为-0.075mm，属斯托克斯阻力范围，故等降比eos为：
d

d

d
-

=
1
2
E
eos =dv1/ dv2 = ( x2/ x1 )1/2（δ2-ρ/δ1-ρ）1/2=(0.8/0.7)1/2[(7300-1000)/(2650-1000)]1/2=2.09
查表，取石英的直径换算比为1.15，黑钨矿为1.10，随石英溢出的黑钨矿颗粒粒度为ds2为
ds2r
d
r
d
-
-
=
1
2
E
=(0.075*1.15/2.098*1.10)
=0.038