重選-緒論
重選：根據礦粒間密度的不同，因而在流動介質中所受的重力、流體力以及其它機械力不同，從而實現按密度分選礦物粒群的工藝過程。
重選的目的：按密度分選礦粒。因此重選要降低粒度和形狀影響，使密度起主導作用。
重選介質：種類：空氣、水、重液、重懸浮液。
作用：傳遞能量、疏散粒群、運輸產物。運動形式：
等速的上公升運動、垂直交變的流動、沿斜面的穩定流動和非穩定流動、迴轉運動。
重選方法：根據介質運動形式和作業目的不同，6種工藝方法：密度（重介質選礦、跳汰選礦、搖床選礦、溜槽選礦）、粒度（水力分級、洗礦）
重選的應用：1、進行礦石的預選，在粗中細粒條件下提早選出部分礦石，以減少細磨深選的礦量，降低生產費用。2、分選高密度礦石如黑鎢、錫石、稀有金屬、***等，及分選低密度礦石如煤的主要方法。
3、與其他選礦方法如浮選、磁選組成聯合流程，進行粗細粒分選或綜合**有用成分。4、作為其他選礦工藝的補充作業，**伴生的重礦物或對主要成分進行補充**。5、在處理二次再生資源和環境保護等方面也發揮作用。
重選的優勢：能夠低成本的處理各種粒度的礦石，處理粗粒（大於25mm）、中粒（25~2mm）、細粒（2~0.075mm）礦石的裝置，其處理能力大、能耗少且造價一般較低，故在可能條件下均樂於採用。
處理微細粒（小於0.075mm）的重選裝置處理能力低，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。重選對環境汙染小。
重選是處理：煤金鎢錫最有效的方法。
e>5，極易選：除極細（<5~10）的細泥外，各個粒度的物料都可以用重選法選別； 5>e>2.5，易選:
目前的重選技術水平，有效選別粒度下限達19μm，但37~19μm的選別效率較低； 2.5>e>1.75，較易選：
目前有效選別粒度下限達37μm，但74~37μm的選別效率較低
1.75>e>1.5，較難選:目前有效選別粒度下限一般為0.5mm
自由沉降末速: 沉降初期，礦粒運動速度很小，介質阻力也很小，礦粒主要在有效重力g0作用下，作加速沉降運動。隨著礦粒沉降速度的增加，礦粒運動加速度逐漸減小，直至為0。
礦粒沉降速度達到最大值，作用在礦粒上的有效重力（g0）和阻力（r）平衡，礦粒以等速度沉降。
沉降末速於礦粒密度、粒徑、形狀有關。
等降：同一介質內，密度、粒徑、形狀不相同的顆粒在特定條件下可以有相同的自由沉降速度現象。
等降比：兩個等降粒的粒度之比值d小密度/d大密度。
干涉沉降等降比大。非球形顆粒阻力大，沉降末速小。
分層理論：
重選實質：鬆散、分層、分離。
一是動力學體系：在流體動力作用下，以顆粒的運動差異為依據分層；另一類是靜力學體系：以床層內部存在的不平衡因素作為分層的基本依據。
分層的動力學體系學說：
1、按顆粒自由沉降速度差分層學說――雷廷智學說；
2、按顆粒的干涉沉降速度差分層學說――蒙羅學說
這一學說畢竟為分選寬級別原料指明了技術途徑。
動力學體系不能說明礦物密度在分層中的實質作用，於是便發展了靜力學體系學說。
分層的靜力學體系學說：
1、粒群按比重分層的位能分層學說——麥依爾學說；
熱力學第二定律指出：任何體系都傾向自由能降低。也就是說，一種過程如果在變化前和變化後伴隨著能量的降低，那麼這個過程將要自發地進行。
麥依爾運用這個普遍原理分析了跳汰選礦過程，提出了位能分層學說。他指出床層上粒群是乙個不穩定狀態的力學體系，它力圖向穩定狀態過渡，釋放其本身的潛在位能（重心與高度乘積），達到體系的最小位能值，床層的分層向體系位能減小方向進行，潛在的位能轉化為動能，克服顆粒間摩擦，達到分層的目的。（分層是通過顆粒的再分布達到位能降低的過程）
上式是粒群按密度分層的基本依據。上式表明，分層按懸浮體密度增大值進行。式中不包含速度，分層過程完全排除了流體動力因素影響，麥依爾稱此為是靜態分層。
根據位能的相對降低值看礦石的重選難易性與哪些因素有關？
（1）與介質的密度有關，介質的密度愈大， 值愈大，分選愈易進行；
（2）輕、重礦物密度差愈大，分層進行的愈容易，效果愈好；
（3）當值相同時， 本身的值愈小，分選效果愈好，如重力選煤比選礦容易；
（4）給礦中輕、重礦物的重量比（γ 1及γ 2）對分層的難易程度也有影響。
2、按礦物懸浮體密度差分層的學說；
由輕、重礦物混雜組成的密集粒群，在區域性由重礦物與其周圍介質組成的懸浮體綜合密度將大於臨近的由輕礦物組成的懸浮體，於是在靜壓強的作用下，重礦物懸浮體下降，輕礦物懸浮體將上公升，最終發生了礦粒按密度分層。
正分層的條件是：
3、按重介質作用原理分層學說
觀點：非均勻粒群在上公升介質流中分層主要受水動力學的支配，按照各自的干涉沉降速度分層，粒度比大於或等於自由沉降等降比時，分層是根據細粒重礦物與水組成的懸浮體對粗粒輕礦物的重介質浮力作用發生。
實現正分層的條件是：
按重介作用分層的兩個條件
（1）兩種礦物的密度差要足夠大，限定條件為：
（2）兩種礦物的粒度差應足夠大，只有這樣重礦物細顆粒與水組成的懸浮體才會以總體密度對粗粒輕礦物施以浮力作用。
研究資料表明，被選物料的粒度最好超過懸浮粒子粒度的3～5倍。
斜面流分選：
借助沿斜面流動的水流來進行重力選礦的方法
層流水流沿槽深分布為一條二次拋物線。。
靠近水面處流速最大，越向下水速越小，與底面接觸處的水速為零。
分類：選別粗粒礦石的深水層斜面流過程；
選別細粒和微細粒的薄水層斜面流過程，也稱作流膜選礦
層流邊層：在紊流流動中，緊貼固體壁面的極薄層流體，因漩渦不能發展而繼續保持了層流流動，這一薄層稱作層流邊層。
水躍現象：水流沿斜槽流動過程中，若遇有檔板或槽溝等障礙，則在障礙物上方水面會突然公升高，這便是水躍現象。
在斜面流選礦過程中，為使床層得到更大程度的鬆散，可以借助水躍方法達到。
沖走速度：顆粒從靜止狀態被水流推動開始運動時的水流速度稱為沖走速度。
析離分層：在弱紊流中選別細粒礦石，當顆粒層較厚時，分層之後常見到如圖所示的排列形式。細的重礦物顆粒排在最底層，其上為粗顆粒重礦物和少量細顆粒輕礦物，再上面分布的是細顆粒輕礦物，最上面是粗顆粒輕礦物。
這樣的分層過程被稱作析離分層。
1.層流水速沿深度分布為一條（ 二次拋物線） ，紊流水速沿深度分布近似用（
高次方拋物線 ）來表示。
2.層流水流的平均流速為其最大流速的（2/3 ）。
3、最近的研究發現，在十分雜亂的紊流中，存在著接近有次序的結構——層流邊層?
4、實現析離分層時，（ 細的重礦物顆粒）在最底層，其上是（ 粗顆粒重礦物和少量細顆粒輕礦物），再上是（細顆粒輕礦物 ），最上層是（粗顆粒輕礦物 ）。
5. 對於重力選礦來說，最有意義的脈動速度是垂直於水面方向的分速度——（
法向脈動速度） ,這一速度對顆粒沉降及床層鬆散均具有重要影響。
6.紊流水流膜結構分為三層： （表流層 ）（ 懸移層） （流變層 ）。
層流礦漿流膜分成三層結構：
表流層、流變層、沉積層
7. 顆粒沿斜槽底運動時除受有重力，水流的法向舉力外，還受有（ 水流的縱向推力） （ 脈動速度的上公升推力） 和（ 礦粒與槽底面的摩擦力）和（液體的粘結力）四種的作用。
8.微細礦漿懸浮體在層流流態下，礦粒群主要借進行鬆散。
9.在水流沿斜槽流動的過程中，若遇有擋板或槽溝等障礙物，則在障礙物的上方近旁水面會突然公升高，這是______水躍_______現象。
10、在弱紊流的紊流層內，切應力包括和兩個方面。
水躍現象和槽底粗糙度對紊動流動的影響？
槽底粗糙度
① 當底流層流邊層厚度高過粗糙峰時，底部表面性質對漩渦的形成不發生直接的影響。
② 層流邊層的厚度低於粗糙峰時，粗糙峰促進了初始漩渦的形成，於是脈動速度增強。
跳汰跳汰分層靜力學與動力學的矛盾與統一
1、跳汰分層的最有利條件是床層與水流間具有最小的相對速度。此時的分層在更大程度上依據顆粒間或顆粒與懸浮體間或懸浮體與懸浮體間密度的差異，粒度對分層的不利影響將降到最低。乙個跳汰週期中應盡量延長水流與床層相對速度小的時間。
2、床層的鬆散必須有流體動力參與，完全排除它的不利影響是不可能的。對入選粒度範圍應有一定限制； 3、靜力學作用發生在床層鬆散度不大、顆粒緊鄰的條件下，床層不能過度鬆散。動力學不考慮顆粒間的相互作用，以ρ極計算顆粒浮力也不符合實際。
靜力學研究得到的是最佳因素作用下的理想分層結果，實際做不到。顆粒密度、粒度越大，在水中的沉降速度越大，偏離理想分層條件越遠。此時分層接近按照干涉沉降規律發生，入料粒度範圍應變窄。
跳汰機型別多，分類方法多，根據裝置結構和脈動水流的運動方式不同分為：（1）活塞跳汰機 （2）隔膜跳汰機 （3）空氣脈動跳汰機 （4）動篩跳汰機 （5）離心跳汰機。
在金屬礦山選廠應用最多的是隔膜跳汰機，選煤多用空氣室跳汰機。動篩跳汰機一般用於選煤動力排矸。
幾種篩上產品的排礦方式1、中心管排料；2、一端排料；3、透篩排料
人工床層：處理細物料時，為了托住床層，又避免篩孔太小增加篩板對脈動水流的阻力，往往在篩板上人為鋪設一層高比重的礦粒，稱為「人工床層」。
跳汰機中水流運動的速度及方向是週期變化的，這樣的水流稱作脈動水流。脈動水每完成一次週期性變化所用的時間即為跳汰週期。在乙個週期內表示水速隨時間變化的關係曲線稱作跳汰週期曲線。
水流在跳汰室中上下運動的最大位移稱為水流衝程。水流每分鐘迴圈的次數稱為衝次。
正弦跳汰週期可分為四個階段：
第一階段：水流上公升運動前半期
水流在開始上公升的前π/2週期內，速度由零增大到最大值，方向向上為(+)；加速度方向也為(+)，但由最大值減小到零。
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