重选理论

 
   近年来，国内外科技工作者围绕提高重选装备分选精确度、增大处理能力及重选与其他工艺的联合使用等方面进行了大量的研究，其目的是利用重选工艺强化复杂难选细粒级高密度矿物的回收，提高精矿的品质。摇床和离心选矿方面的研究(流膜选矿)是重选领域的热点，强化细粒级中高密度矿物回收、提高重选过程中的分选精确度成为主要研究内容。

1 摇床的设计与仿真

    针对单层传统摇床重选效率低、占地面积大的问题，郭年琴等人采用Solidworks三维机械设计软件设计出一种三层悬挂式摇床，并采用ADAMS软件对其进行了动力学仿真分析，对不同冲程、冲次条件下的摇床速度和加速度进行分析，得到了摇床运动参数与配重块之间的关系。
    吴专等人采用Solidwords软件对LYN(S)-1100×500摇床进行三维建模和优化设计，采用Mastercam软件对关键部件——床面进行数控加工设计，并在南通V1100B型加工中心上进行数控加工，优化设计后的新产品被全国多家选矿科研院所使用，效果良好。
2 离心选矿机的动力学和分选机理研究
    刘祚时等人以流体动力学基本方程和单流体模型为基础，对立式离心选矿机分选锥内的矿浆流膜在径向、切向和轴向进行动力学分析，通过一定的简化假设和理论计算，分别建立了流化床在径向、切向和轴向的计算模型。温雪峰等人以Falcon SB离心分选机为例，建立了球形颗粒在离心分选机分层区和分选区的动力学方程。

3 跳汰机的分层及运动机理研究

韦国峰等人运用位能学说等相关理论，通过动筛跳汰机床层分层剖析试验，阐述了床层松散度对动筛跳汰机分选效果的影响。韩会军等人用解析法对机械动筛跳汰机的筛体进行运动学研究，利用Matlab求解机械动筛跳汰机筛体的运动方程。王兴宇等人通过三维建模软件Pro/Engineer对GDT系列机械动筛跳汰机进行三维建模，利用ABAQUS软件对其进行了运动学分析。杨威等人分别利用粒度和密度分布，得到不同粒度与密度组合下煤炭颗粒体积分数。魏树海等人根据固体颗粒在液体中的全面受力分析，提出并论证了广义浮力是跳汰分层的根本动力和理论基础。匡亚莉等人在模型跳汰实验系统上，利用高速摄像机和动态分析软件，以100帧/秒的速度拍摄了跳汰过程的颗粒运动图像，研究了两个密度、两个粒度颗粒在60余组实验条件下的运动过程，得到多组颗粒运动曲线。

       4  国外重选理论进展

D.Boucher等人为了研究颗粒在重力分选过程中的运动规律，对实验室型螺旋溜槽分选过程中的颗粒运动进行研究，采用PEPT(Positron Emission Particle Tracking)颗粒追踪技术对不同粒径和密度示踪颗粒的运动轨迹进行追踪，通过记录颗粒的运动轨迹及其对应的时间，确定不同粒级和密度示踪颗粒的分布情况和运动速度，PEPT技术在颗粒运动可视化研究方面展现出强大的功能和发展潜力，能够在重力选矿研究中提供数据，实现颗粒运动的可视化

Stephen Viduka等人将CFD和DEM技术相结合对跳汰过程中流体运动、颗粒分布规律等进行模拟和仿真研究，并对跳汰过程中不同密度和粒度颗粒的运动轨迹进行描述和分析。Kunihiro Hori等人为提高不同塑料颗粒的分离效率，在跳汰机上进行分选试验研究，结果表明，脉动水流的流速是影响分选效率的主要因素。Tetsuya Yamamoto等人对立式离心机中的颗粒分级行为进行研究，并对其中流体行为进行仿真分析。C.Raghu Kumar等人考察了上升水流速、给料速度和矿浆密度等对细粒级煤分级机分选效率的影响，采用数学方法对试验数据进行分析处理，并对设备的分级效率进行了评估。Jean-sébastien Kroll-Rabotin等人为了解决Falcon离心机工业分选指标难预测的问题，提出通过引人连续多项式方程的方法得到鲁棒控制模型，可以实现Falcon离心机工业分选指标的预测。Xuesong Wang等人在不同离心力强度及冲洗水速度条件下，对流化床离心分选机流场分布进行模型的构建和仿真分析，所获得的结果与流场实际测定结果一致。M.A.Doheim等人采用欧拉方程和湍流模型对螺旋溜槽分选过程中颗粒的速度、分布率和分选效果进行仿真分析，并将预测数据和试验情况进行了比较，研究表明，RNG K-ε湍流模型仿真结果与试验数据可以较好地吻合。K.P.Galvin等人构建了离心力倾斜板模型，考察不同离心力及倾斜板倾角情况下，颗粒的运动和分离情况。R.D.Pascoe等人基于QEMSCAN技术提高对重选分选效率的认识，QEMSCAN技术可以对原矿及选矿产品的矿物学如矿物组成、颗粒尺寸和解离度等进行分析和计算，研究结果表明，这一技术可用于预测重选分选效率。Gajanan Kapure等人采用滑移速度模型对铬铁矿在流化床密度分选机(floatex density separator)中的分选行为进行仿真研究，模型预测结果与试验结果仅有5%左右的误差，由此可知，滑移速度模型可用于重选过程中分选行为研究和分选性能预测。