第三篇重選實驗實驗一搖床實驗一、目的掌握搖床的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，了解礦物在床層上的分帶過程；了解影響搖床工作效果的因素。二、基本原理1.物料在床面上的松散分層在搖床分選過程中，水流沿床面橫向流動，不斷跨越床面隔條，流動變化的大小是交替的。每經(jīng)過一個隔條即發(fā)生一次水躍。水躍產(chǎn)生的渦流在靠近下游隔條的邊沿形成上升流，而在溝槽中間形成下降流。水流的上升和下降是礦力松散、懸浮的動力，而松散懸浮又是發(fā)生顆粒分層使得重顆粒轉(zhuǎn)入底層的前提。由于底層顆粒密集且相對密度較大，水躍對底層的影響很小，因此在底層形成穩(wěn)定的重產(chǎn)物層。而較輕的顆粒由于局部靜壓強較小，不能再進入底層，于是在橫向水流的推動下越過隔條向下運動。沉降速度很小的顆粒始終保持懸浮，隨橫向水流排出。2.物料在床面上的分帶 （1）橫向水流包括入料懸浮液中的水和沖洗水兩部分。由于橫向水流的作用，位于同一高度層的顆粒，粒度大的要比粒度小的運動快，密度小的又比密度大的運動快。這種運動差異又由于分層后不同密度和顆粒占據(jù)了不同的床層高度而愈加明顯：水流對于那些接近隔條高度的顆粒沖洗力最強，因而粗粒的低密度首先被沖下，即橫向運動速度最大；沿著床層的縱向運動方向，隔條的高度逐漸降低，原來占據(jù)中間層的顆粒不斷地暴露到上層，于是細粒輕產(chǎn)物和粗粒重產(chǎn)物相繼被沖洗下來，沿床面的縱向產(chǎn)生分布梯度。（2）由于床面前沖及回撤的加速度及作用時間不同導(dǎo)致的床面差動運動，引起顆粒沿床面縱向的運動速度不同。特別是顆粒群分層以后更加劇了不同密度和粒度的顆粒沿床面的縱向運動差異。既底層的密度較高的顆粒由于與床面間的摩擦系數(shù)較大，因而具有隨床面一起運動的傾向。而位于上層的顆粒由于水的潤滑及所具有的相對松散的狀態(tài)摩擦力較小，因而隨床面一起運動的趨勢較弱。所以低密度顆粒盡管與床面間具有較大橫向運動速度，但綜合的結(jié)果是低密度顆粒沿床面的縱向距離較短；而高密度不但沿床面的橫向運動速度較小，且由于每次負加速度的作用，可以獲得一段有效的前進距離。進一步導(dǎo)致了輕重顆粒的運動差距離差異。不同顆粒每一瞬時沿橫向和縱向的運動速度并不一樣。受隔條的阻擋，顆粒的實際軌跡是階梯狀的，顆粒的最終運動方向只能由兩個方向的平均速度決定。根據(jù)前面分析，低密度、粗顆粒具有最大偏離角，高密度細顆粒具有最小偏離角。其它顆粒界于兩者之間。最終導(dǎo)致輕重產(chǎn)物的扇形分布。扇形分帶愈寬，分離精度越高。而分帶的寬窄由顆粒間的運動速度差異決定。三、

儀器設(shè)備與材料1．實驗室用搖床一臺；天平（1公斤）一架；2．物料桶5個，瓷盆若干，量筒1個（1000毫升）；3．毛刷1把，秒表1塊，測角儀把，轉(zhuǎn)速表1塊，鋼尺1把；4．輕重產(chǎn)物之間有較大的視覺差異2.5~0.5毫米物料混合試料。四、

實驗過程與操作技術(shù)1.學(xué)習(xí)操作規(guī)程，熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)，了解調(diào)節(jié)參數(shù)與調(diào)節(jié)方法；稱取試樣500克；2.選定工作參數(shù)，清掃床面，調(diào)節(jié)好沖水后確定橫沖水流量；將潤濕好的礦樣在2分鐘內(nèi)均勻的加入給料槽，調(diào)整沖水及床面傾角，使物料床面上呈扇形分布，同時調(diào)整接料裝置，分別接取各產(chǎn)品。待分選過程結(jié)束后，停機，繼續(xù)保持沖水，清洗床面，將床面剩余顆粒歸入重產(chǎn)物；3.按照上述參數(shù)，用備用樣做實驗，接取3個產(chǎn)物；4.實驗結(jié)束后清理實驗設(shè)備、整理實驗場所。五、數(shù)據(jù)處理與實驗報告a)將實驗條件與分選結(jié)果數(shù)據(jù)記錄于下表；b)分析實驗條件與分選結(jié)果間的關(guān)系；c)編寫實驗報告搖床分選實驗數(shù)據(jù)記錄表試驗結(jié)果產(chǎn)品重量，g產(chǎn)率，%品位分析產(chǎn)品1

產(chǎn)品2

產(chǎn)品3

合計

六、

思考題1．設(shè)想隔條的高度沿縱向不變會發(fā)生什么現(xiàn)象，為什么？2．什么叫水躍現(xiàn)象？3．影響搖床分選的主要因素有哪些？如何影響？實驗二螺旋選礦實驗一、

目的了解螺旋分選機的結(jié)構(gòu)和工作原理，觀察物料在螺旋分選機中的運動狀態(tài)與分離過程。了解螺旋分選試驗的基本操作過程，了解影響螺旋分選的主要因素。二、

基本原理螺旋分選過程主要涉及水流在螺旋槽面上的運動規(guī)律、物料顆粒在螺旋槽面上的運動規(guī)律及顆粒在運動過程的綜合受力規(guī)律。在螺旋槽面的不同半徑處，水層的厚度和平均流速不同。愈向外緣水層越厚、流速愈快。給入的水量增大，濕周向往擴展，但對靠近內(nèi)緣的流動特性影響不大。隨著流速的變化，水流在螺旋槽內(nèi)表現(xiàn)為兩種流態(tài)，即靠近內(nèi)緣的層流和外緣的紊流。在流動過程中，水流具有兩種不同方向的循環(huán)運動。其一是沿螺旋槽縱向的回轉(zhuǎn)運動；其二是在螺旋槽內(nèi)外緣之間的橫向循環(huán)運動。兩種流動的綜合效應(yīng)使上下水層的流動軌跡不同。由于橫向循環(huán)運動的存在，在槽內(nèi)圈水流表現(xiàn)有上升的分速度，而在外圈則具有下降的分速度。顆粒在槽面上的運動同時受重力、慣性離心力、水流的推動力及摩擦力的作用。水流的動壓力推動顆粒沿槽的縱向運動，并在運動中發(fā)生分散和分層。由于水流速度沿深度的分布差異，懸浮于上層的細泥及分層后較輕的顆粒具有很大的縱向運動速度，因而也就具有很大的離心加速度。而位于下層的重顆粒沿縱向運動的分速度較小，相應(yīng)的離心加速度也較小。由于上述差異而導(dǎo)致物料顆粒在螺旋槽的橫向分層（分帶）。重力的方向始終垂直向下。由于螺旋槽的空間傾斜，故重力分布除了推動顆粒沿縱向移動外，也促使顆粒向槽的內(nèi)緣運動。顆粒的慣性離心力方向與其回轉(zhuǎn)半徑相一致，并大致與所處位置的螺旋線的曲率半徑重合。直接與槽底接觸的顆粒其所受的摩擦力更加明顯。位于上層的顆粒受水介質(zhì)的潤滑作用摩擦力較小。微細顆粒呈懸浮態(tài)運動，不在有固體邊界的摩擦力。上述各作用的綜合結(jié)果導(dǎo)致物料顆粒在螺旋中的分選分離經(jīng)過三個主要階段：首先為分層階段，在紊流作用下，重顆粒逐漸進入下層，輕顆粒逐漸進入上層。這一階段在完成1次回轉(zhuǎn)運動后初步完成；第二階段是分層結(jié)束的輕重顆粒的橫向展開、分帶過程。離心加速度較小的底層重顆粒向內(nèi)緣運動；上層的輕顆粒向中間偏外運動，而懸浮的細泥則被甩向最外緣。流體的橫向循環(huán)和螺旋面的橫向坡度對這種分布具有重要的影響。隨著回轉(zhuǎn)運動次數(shù)的增加，不同的顆粒逐漸達到穩(wěn)定運動的過程；第三階段即平衡階段，不同性質(zhì)的物料顆粒沿著各自的回轉(zhuǎn)半徑運動，分選過程完成，此后的運動將失去實際意義。研究表明，顆粒分層和分帶作用區(qū)域主要在螺旋橫斷面的中部，該區(qū)域的主要特點是礦漿的濃度基本不變，顆粒與水層之間具有較大的速度梯度。三、

儀器設(shè)備與材料1.儀器設(shè)備：螺旋分選機、天平（臺秤）；2.

工具：20L接料桶3個、樣品盤5個、小盆10個；3.

材料：6毫米以下物料（原煤或其它礦樣與物料）20公斤。四、

實驗步驟和操作技術(shù)1.學(xué)習(xí)設(shè)備操作規(guī)程，檢查設(shè)備，對動力部分進行試轉(zhuǎn)；2.縮制兩份重量分別為2.5和5公斤。3.入料桶中加入試樣并加水至所需濃度，同時攪拌保證料漿懸浮。4.

準備好接樣，將入料桶中的懸浮混合物料加入螺旋分選機；5.

料漿排完后，適量用水沖洗沾附在槽壁上的物料，并入接料桶；6.

徹底沖洗給料桶和分選機，將各產(chǎn)品脫水、烘干、稱重；7.

根據(jù)需要，制取入料及產(chǎn)品的分析、化驗樣，進行分析化驗。五、

數(shù)據(jù)處理與實驗報告1.實驗數(shù)據(jù)記錄于下表；序