重選法是選礦方法中歷史比較悠久的一種選礦方法，可處理的礦物范圍廣，有時(shí)要求礦物粒度在50μm以下，雖然現(xiàn)在浮選法得到較快發(fā)展，重選法的重要性有所下降。但是對(duì)于某些礦物而言，例如鐵礦、鎢礦、錫礦等，重選仍然是主要的選別方法。重選設(shè)備原理與常見的五種重選設(shè)備介紹如下：
重選設(shè)備原理：
重選法借助礦物因重力和一種或多種其它力作用而產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來分選不同比重的礦物，其它類型的力往往是指水或空氣等粘滯流體對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻力。為了進(jìn)行有效的分選，礦物和脈石之間必定存在較大的密度差。根據(jù)下列重選判據(jù)可以得出某種可能分選類型的概念：
重選原理公式式中，Dh是重礦物的比重，Dl是輕礦物的比重，而Df是流體介質(zhì)的比重。
總之，當(dāng)上式之商大于2.5，無論是正值還是負(fù)值，重選都相當(dāng)容易，而隨著商值減小，分選效率下降。顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)，不僅取決于顆粒的比重，而且受顆粒的粒度的制約，對(duì)大顆粒影響大于對(duì)小顆粒的影響。因此，重選過程的效率隨粒度而提高，且顆粒應(yīng)該足夠大以致此顆粒可按牛頓定律運(yùn)動(dòng)。粒度較小的顆粒，其運(yùn)動(dòng)主要受摩擦力的支配，用工業(yè)規(guī)模處理量較高的重選法進(jìn)行分選，效率就會(huì)相當(dāng)?shù)汀Ｔ趯?shí)踐中，對(duì)重選過程的給礦必須進(jìn)行嚴(yán)格的粒度控制，以減小粒度的影響，使顆粒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)僅受比重的影響。
1.重選設(shè)備選前設(shè)備
為了使重選設(shè)備能夠進(jìn)行高效分選，選前設(shè)備的選擇也非常重要，磨礦的目的是使礦物單體解離，粗磨應(yīng)采用開路棒磨流程，細(xì)磨采用閉路球磨機(jī)流程。球磨機(jī)要與篩子組成閉路流程，這里應(yīng)避免使用旋流器，因?yàn)橐獪p小重質(zhì)脆性有價(jià)礦物的選擇性過磨。礦泥會(huì)增加礦漿年度，減小分選精度，對(duì)于粒度小于10μm的細(xì)粒要用水力旋流器進(jìn)行脫泥。為了達(dá)到重選廠的水平衡，將礦漿濃度控制在一個(gè)較佳的范圍內(nèi)，可采用水力旋流器或濃密機(jī)，這樣還可以使重選廠的回水循環(huán)利用。若礦石中含有一定量的硫化礦物，而且粗粒度小于300μm，則應(yīng)在重選前通過泡沫浮選脫去硫化礦，否則會(huì)降低重選設(shè)備的分選性能。
2.重選設(shè)備跳汰機(jī)
跳汰是古老的重選方法之一，但其基本原理僅在今天才逐漸被闡述清楚。跳汰機(jī)通常用于處理相對(duì)較粗的物料，而且如果給礦分級(jí)較窄(如3-10mm)，則給礦中比重差相對(duì)較小的礦物并不難獲得良好的選分效果(如比重為3.2的螢石與比重為2.7的石英分選)。當(dāng)比重差大時(shí)，粒級(jí)較寬的物料也能獲得良好的分選效果。許多由大型跳汰機(jī)組成的流程仍應(yīng)用于煤、錫石、鎢、黃金、重晶石及鐵礦工業(yè)。處理經(jīng)分級(jí)的給礦時(shí)跳汰機(jī)的單位處理量相當(dāng)高，給礦粒度大于150μm，則可獲得較好的礦物回收率，而粒度小于75μm，往往也可獲得適宜的回收率。細(xì)砂和礦泥含量過高則會(huì)影響跳汰機(jī)性能，因此，必須控制細(xì)粒含量以保證更好的床層條件。
在跳汰機(jī)中，不同比重的礦物在脈動(dòng)水流的分層作用下形成床層，并在此床層中進(jìn)行分選。跳汰的目的是使預(yù)處理的物料床層松散，并控制其松散度，使較重、較細(xì)的顆粒鉆過床層的空隙，而比重較大的粗顆粒則在近似干涉沉降的條件下沉降(Lyman，1992)。
在脈動(dòng)過程中，床層整體被沖起，而當(dāng)速度下降時(shí)，床層趨于松散，底部顆粒先下降直至整個(gè)床層完全松散。在吸入過程中，床層又緩慢地緊縮。在每一個(gè)沖程內(nèi)均如此反復(fù)作用，沖次通常介于55~330c·min-1。在粗顆粒靜止之后，細(xì)顆粒則趨于鉆過空隙。可使用固定篩和脈動(dòng)水流也使用運(yùn)動(dòng)篩，獲得此種運(yùn)動(dòng)，如簡(jiǎn)單的手動(dòng)跳汰機(jī)。
3.重選設(shè)備螺旋溜槽
重選設(shè)備螺旋選礦機(jī)多年來已在選礦中獲得多種不同用途，但其最廣泛的用途也許是處理海濱砂礦，例如含鈦鐵礦、金紅石、鋯英石以及獨(dú)居石等砂礦，近年來用于回收細(xì)煤。這種選礦機(jī)由螺旋溜槽組成，其剖面呈修正半圓形。給礦礦漿濃度在15%~45%之間，粒度介于3~75μm，由螺旋頂部給入，并隨著礦漿盤旋而下，離心力、物料的不同沉降速度以及縫隙間細(xì)流通過流動(dòng)礦床等的綜合效應(yīng)使得物料分層。
大比重顆粒的排出孔安設(shè)在剖面的最低點(diǎn)上。在礦流內(nèi)緣添加洗滌水，橫越精礦帶而向外流動(dòng)。分離器可控制由排出孔排出的精礦帶寬度。不同點(diǎn)截取的精礦品位由上而下依次下降。尾礦在螺旋溜槽較低的一側(cè)排出。直到最近，以原始漢弗萊設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，螺旋溜槽都較小，此種設(shè)計(jì)目前已停止使用。但是，近些年來，螺旋溜槽技術(shù)已取得顯著進(jìn)展，而且許多各種不同的設(shè)備目前仍是有效的。主要的進(jìn)展是研發(fā)了一種精礦可由溜槽底部排出的螺旋溜槽，使用該螺旋溜槽無需添加沖洗水。
螺旋溜槽的傾斜角度各不相同，傾角將影響按比重分選，但對(duì)精礦品位和回收率的影響較小。例如使用小傾角來分選煤和頁巖，而較大的傾角用于分選較重的硅質(zhì)礦物。陡的傾角用于從重質(zhì)脈石礦物中分選重質(zhì)礦物，利于分選鋯石(比重4.7)和藍(lán)晶石及交沸石(比重3.6)。低傾角螺旋選礦機(jī)的處理量介于1~3 t·h-1，傾角較陡的裝置的處理量約高出一倍。用于粗選的螺旋溜槽長(zhǎng)度通常是5圈或5圈以上，某些精選螺旋溜槽為3圈。因?yàn)槁菪x礦機(jī)的分選作業(yè)包括許多裝置，所以其分選效率與所用的礦漿分配系統(tǒng)密切相關(guān)。
4.選礦搖床
重選設(shè)備搖床由一個(gè)微傾斜的床面A構(gòu)成，按重量計(jì)約含25%固體的給礦由給礦箱給入床面，并沿C段分配;沖洗水由給水槽D沿給礦一側(cè)的其余部分分配。搖床由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)B帶動(dòng)而作縱向振動(dòng)，其前進(jìn)沖程慢而回程快，這樣就使礦物顆粒沿平行振動(dòng)方向的床面“爬動(dòng)”。因此，礦物在床面上受兩個(gè)力作用，一是由搖床運(yùn)動(dòng)引起的力，二是與該力成直角且由流動(dòng)膜引起的力。結(jié)果是顆粒由給礦端斜向流過床面，而且因流膜效應(yīng)受顆粒粒度和比重的影響，顆粒在床面上呈扇形展開，較小的重顆粒運(yùn)動(dòng)速度最快，進(jìn)入遠(yuǎn)端的精礦槽，而較大輕顆粒被水沖入沿?fù)u床長(zhǎng)度安設(shè)的尾礦槽。圖10.26顯示了搖床產(chǎn)品的理想分布。在精礦端往往安設(shè)可調(diào)分流器，將此處的產(chǎn)品分成兩部分，即高品位精礦和中礦。
重選設(shè)備搖床的床面通常是木制的，并襯以磨擦系數(shù)較高的物料，如漆布、橡膠和塑料。床面也有用玻璃鋼制成的，這種床面雖然較為昂貴，但比較耐磨。這種床面上的來復(fù)條是模鑄而成的。顆粒粒度在搖床選別中起著非常重要的作用;當(dāng)搖床給礦的粒度范圍擴(kuò)大時(shí)，分選效率下降。如果搖床給礦是由寬粒級(jí)物料組成，其中某些粒級(jí)的物料不能進(jìn)行有效的分選。由圖10.26可知，在理想分選中，產(chǎn)出的中礦并非“真正的中礦”，即礦物和脈石的連生體，而是相對(duì)較粗的重顆粒和較細(xì)的輕顆粒。
因?yàn)閾u床可有效地分離粗且輕的顆粒和細(xì)而重的顆粒，所以通常用于將給礦進(jìn)行分級(jí)，因?yàn)橐缘冉当葹榛A(chǔ)，分級(jí)機(jī)可將此類顆粒分入同一產(chǎn)品。床面自給礦端向尾礦排出端傾斜，用手輪來選定正確的傾斜角度。在大多數(shù)情況下，床面上的分選界線清晰可見，因此傾角易于調(diào)節(jié)。
礦石搖床主要用于選別錫、鐵、鎢、鉭、云母、鋇、鈦和鋯礦，其次用于選別金、銀、釷、鈾及其它礦物。目前，搖床主要用于回收電選脈石以回收貴金屬礦物。
5.重選設(shè)備離心選礦機(jī)
盡管世界上大多數(shù)金礦均采用氰化浸出回收金，而部分的粗粒金(+75μm)采用重選法回收。Laplante等(1995)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考察了磨礦流程的主要循環(huán)負(fù)載中重力作用下可回收金(GRG)的特性。必須在磨礦流程中富集粗粒金以防止其被磨成薄片(參見第7章)。尼爾森(Knelson)重選機(jī)、法爾肯(Falcon)離心分選機(jī)和IPJ等新型重選設(shè)備的應(yīng)用使其成為可能。一般情況下硫化礦是重選金的載體，閃速浮選和近代重選技術(shù)可極為有效的回收金(Laplante and Dunne, 2002)。育空沉積礦使用錫礦槽處理大量的低品位礫石。Kelly等(1995)認(rèn)為在適宜的操作條件下，洗礦槽可能是相對(duì)有效的重選設(shè)備。
