重介质选矿新工艺新技术（三）

    （二）悬浮液的密度
    悬浮液的密度ρ_su决定于加重质的密度δ和容积浓度λ以及液体的密度ρ，用下式计算：

    ρ_su=λ（δ-ρ）+ρ                 （8）

    对于水悬浮液，ρ=1000千克/米3，上式变成：

    ρ_su=λ（δ-1000）+1000                （9）

    用某种加重质配制的悬浮液可能达到的最大密度将受到允许的最大容积浓度限制。一般细磨（有棱角）的加重质最大容积浓度为36%，而球形的加重质最大容积浓度可达43%（球形颗粒占85~90%）。

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    生产中悬浮液的密度可用浓度壶人工测定或仪器自动检测。自动测定装置有压差式密度测量仪和放射性密度测定仪等。由这些装置获得的一次信号，通过电子仪器转换成电讯号传输给执行机构，用补加水或补加加重质方法调节悬浮液的密度。这些装置可使密度的波动范围不超过±100千克/米³。
    生产中使用的悬浮液密度原则上应略高于待分离的轻矿物密度。但是结构化悬浮液的有效密度（实际分离密度）往往比悬浮液的物理密度为高。这是由于悬浮液的静切应力引起上浮力增大所致。最适宜的悬浮液的密度选择应根据对产物的质量要求，按计算初步确定后，再在生产中进行调节。
    （三）悬浮液的稳定性
    悬浮液的稳定性是指悬浮液保持其上下层密度稳定少变的性能。可用加重质在悬浮液中沉降速度υ的倒数来衡量，称作稳定性指数，用z表示：

    z值越大，表示悬浮液的稳定性越高，生产中越易于控制分选密度。结构化的悬浮液具有高的稳定性，但同时也会带来分选不精确等问题。因此生产中常通过搅拌，流动来破坏悬浮液的结构化并维持上下层密度少变。一般要求在分选机内上部与下部悬浮液的密度差为100~200千克/米³。就悬浮液本身讲增强稳定性的方法有：
    （1）添加细粒级的加重质；
    （2）取不同密度加重质配合使用，如硅铁-磁铁矿联合应用，以提高固体容积浓度；
    （3）在加重质粒度不太细时，添加1~3%粘土质物料，同时加入适量的分散剂，如水玻璃、六偏磷酸钠等，用量为加重质重量的0.001~0.5%。[next]
    三、重介质选矿机
    重介质选矿机的类型，据统计，至今已出现的重介质选矿机有了4种之多，按设备结构型式大致可分为：
    （1）圆锥型重介质选矿机；
    （2）鼓型重介质选矿机；
    （3）重介质旋流器；
    （4）重介质涡流旋流器；
    （5）重介质振动溜槽。
    按介质在设备内的运动形态又可分为静态分选设备和动态分选设备两大类。静态分选的特点是介质的运动速度小，采用微细粒的悬浮液作介质，分选密度接近于悬浮液的物理密度，第（1）、（2）类设备属之。动态分选的特点是介质作高速回转运动或振动。采用较粗粒的不稳定悬浮液作介质，在分选过程中加重质有浓集现象，故分选密度常大于悬浮液的密度。后3类设备属于这种工作方式。由于可使用较低密度加重质，且设备处理能力大，故近年多倾向使用。各种常用重介质选矿机的结构简图示于图5中。[next]

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    （一）圆锥型重介质选矿机
    圆锥型重介质选矿机（图5a,b）外形为一倒锥形槽，直径2~6米，机内装有缓慢旋转（每分钟4~5转）的搅拌叶片，用于保持悬浮液的稳定。悬浮液通过中心套管给到槽内不同高度处，矿石从上表面加入，浮物从周边溢出，沉物从底部用空气提升器或砂泵排出。按提升器的配置位置，设备还分为内部提升式和外部提升式两种。
    该设备适于处理轻矿物含量多的矿石，一般用在有色金属矿石的预选，给矿粒度范围50~3毫米。设备属深槽型，矿石在槽内停留时间长，故分选精确度较高。缺点是中间密度矿粒常在槽内聚集、介质循环量大且要求使用微细粒加重质，增加了介质制备和回收工作量；重产物排出还需有专门的压气装置或砂泵。
    设备的生产能力可按下面经验公式计算：

    Q=220Ddρ_su                       (12)

    式中  Q——按给矿量计算的生产能力，t/h;
          D——圆锥表面直径，m;
          d——给矿最大粒度，t/m³
          ρ_su——悬浮液的密度，t/m³.
    表4和表5列出了国外和国内圆锥型重介质选矿机的生产指标。[next]