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重选的颗粒及颗粒群的沉降理论解析

重选的实质概括起来就是松散—分层和搬运—分离过程。重选的工作受到一些基本原理的支配,如颗粒及颗粒群的沉降理论、颗粒群按密度分层的理论、颗粒群在回转流中分层的理论、颗粒群在斜面流中的分选理论。其中,有关颗粒及颗粒群的沉降理论,主要是研究颗粒沉降规律的。本文主要对这一理论进行解析。

矿粒在流体介质中的沉降是重力分选过程中矿粒最基本的运动形式,松散可以看做是矿粒在上升介质流中沉降的一种特殊形式。矿粒固体本身的密度、粒度和形状不同,沉降速度也就不同。

实际选矿过程,并非是单个颗粒在无限介质中的自由沉降,而是矿粒成群地在有限介质空间里的沉降。这种沉降形式称为干扰沉降。干扰沉降时,其沉降速度除受到自由沉降因素支配外,还受容器器壁及周围颗粒所引起的附加因素的影响。所受附加因素有:颗粒沉降时与介质的相对速度增大,导致沉降阻力增大;在某一特定情况下,颗粒沉降受到的浮力作用变大;机械阻力的产生;固体颗粒的大量存在,增加了流体的粘滞性,从而使沉降速度降低。

根据物体在介质中的有效重力和介质的动压力平衡即可维持悬浮的原理,重介质选矿中悬浮液的稳定性影响分选效率。利用均匀粒群(密度、粒度均相同的粒群)在上升水流中的悬浮可研究出干扰沉降的规律,即干扰沉降等沉比总是大于自由沉降等沉比,且可随容积浓度的减小而降低。