重力选矿法是在水或空气等介质中进行，根据各种矿粒在水中或空气中落下速度的不同，而将混合矿粒加以选别。重力选矿法对于已充分单体分离的矿石是一种有效的选矿法，广泛应用于黑色及有色金属工业、化学工业、建筑工业及其他工业部门。尤其在选别铁矿、锰矿、铝矿、锡矿、锑、金、水银等矿床采用甚多。属于重力选矿法的有下列各种选矿法：
(1)跳汰法：
(2)摇床法；
(3)流槽选矿法；
(4)重介质选矿法。
现就锰矿系统中获广泛应用的几种方法分述如下。
一、跳汰法
跳汰法是利用在垂直水流中矿粒沉降速度的不同，在上升水流中，密度大小不同的矿粒具有不同的流动速度，密度大的矿粒较密度小的矿粒走得较慢，如此向上运动的结果，密度大的矿粒位于下层，而相反运动时，矿粒在静止或下降水流中，密度大的的矿粒将具有较大速度下降，其结果使密度不同的矿粒得，以分层，较大密度的矿粒位于跳汰机筛子的底层，而密度较小的矿粒则位于上层。大多数的跳汰机是利用活塞或隔膜的往复运动而实现水的垂直运动。
(一)活塞式跳汰机
该种跳汰机采一方形箱，箱中用横隔板分成若干室，每个室又用竖隔板分成两个分室，其中一个分室安有活塞，另一个分室安有筛板，室内的筛板配置成阶梯形，落差约l00mm，二室之间用一高度可以调节高低的溢流堰隔开，每一室的下部呈角锥形，为减低经过筛上物料层和筛板的吸入速度，在活塞下面安装补给水管。当物料较大时，一般均由筛上侧壁开排精矿口，而矿粒小于5mm时，精矿则通过人工床和筛子进入室的下部角锥体下排出，尾矿则经最后面一室的溢流堰排出。
机体可由整体的松木板或钢板制成。1959年建成的湘谭锰矿氧化锰矿石重选车间就采用这一类型的跳汰机进行选别氧化锰矿石，跳汰机规格为哈慈复式四室4070mmx2355mmx2285mm,冲程参数见表1。
表1 哈慈复式四室跳汰机冲程参数 | |||||
粒度级别 | 给矿粒度/mm | 冲程/mm | |||
一室 | 二室 | 三室 | 四室 | ||
粗粒 | 6～3 | 20 | 13 | 10 | 7 |
细粒 | 3～1.5 | 13 | 8 | 6 | 4 |
冲次范围为10~220次/min，可根据矿石性质、给矿粒度、给矿量的不同进行调节，一般常控制在120~180次/min.
床层的厚度也各不相同(见表2)，生产中要控制好冲程、冲次和床层厚度，还要做到均匀给矿、排矿合理、及时调节补给水，这样才能保持床层适宜的松散度，获得较好的选别指标(表3)。
表2 哈慈复式跳汰机各室床厚度 | ||||
床层名称 | 床层厚度/mm | |||
一室 | 二室 | 三室 | 四室 | |
矿砂层 | 70 | 60 | 50 | 40 |
人工层（粒度20～15mm） | 40 | 40 | 50 | 30 |
总床层 | 110 | 100 | 100 | 70 |
表3 哈慈复式跳汰机先别湘潭锰矿氧化矿质量测定 | |||
品名 质量 项目 | 产率/% | 二氧化锰品位% | 锰回收率/% |
一室精矿 | 38.46 | 66.4 | 47.01 |
二室精矿 | 17.25 | 61.87 | 19.65 |
三室精矿 | 9.32 | 59.34 | 10.32 |
四室精矿 | 5.83 | 50.53 | 6.52 |
尾矿 | 29.14 | 30.29 | 16.5 |
原矿 | 100 | 50.77 | 100 |
由于其活塞传动机型及密封等原因，目前锰矿选矿生产已很少采用活塞式跳汰机，而多采用隔膜式跳汰机。[next]
(二)隔膜跳汰机
隔膜跳汰机是用来选别粒度不超过10~15mm的矿石，由于隔膜安装位置不同，又可分为下动型隔膜跳汰机和侧动型隔膜跳汰机。
1．侧动型隔膜跳汰机
侧动型隔膜跳汰机目前多为梯形跳汰机，隔膜安装在分选室的侧壁，通过联杆使隔膜成水平的往复运动，多采用筛下排精矿。遵义锰矿选矿厂处理粒度小于7mm氧化锰矿时就采用1200mmx3600mmx7000mm的七室梯形跳汰机，各项参数及选别指标见表4。
表4 1200mm×3600mm×7000mm梯形跳汰机参数及选别指标 | ||||||||||
项目 | 跳汰机室数 | 尾矿 | 合计 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||
操作条件 | 冲程/min | 11 | 12 | 14 | 11.5 | 11.5 | 14.5 | 12 |
|
|
冲次/(次·min-1) | 237 | 258 | 268 | 280 | 292 | 310 | 316 |
|
| |
床石粒度/mm | 20～25 | 20～25 | 20～25 | 20～25 | 20～25 | 20～25 |
|
|
| |
选别指标 | 产率/% | 7.05 | 9.04 | 23.01 | 14.01 | 10.28 | 12.45 | 12.18 | 11.98 | 100 |
锰品位/% | 40.25 | 36.96 | 32.07 | 29.81 | 27.45 | 23.04 | 21.51 | 18.44 | 28.29 | |
锰回收率/% | 10.03 | 11.8 | 26.26 | 14.76 | 9.96 | 10.11 | 9.26 | 7.82 | 100 | |
八一锰矿1977年曾采用工革型750~1050mmx3500mm三室梯形跳汰机处理粒度小于2mm的焙烧氧化锰矿石，操作条件及选矿指标见表5。
表5 750～1050mm×3500mm三室梯形跳汰机工艺参数 | |||||||
项目 |
| 跳汰机室数 | 尾矿 | 合计 | |||
1 | 2 | 3 | |||||
操作参数 | 冲程/mm | 12 | 12 | 10 |
|
| |
冲次/(次·min-1) | 230 | 230 | 260 |
|
| ||
上升水/(m3/台时) | 24 | 14 | 19 |
|
| ||
筛网有效面积/m2 | 0.71 | 0.92 | 1.06 |
|
| ||
床石粒度/mm | 10～15 | 10～15 | 5～10 |
|
| ||
床层高度 | 人工床 | 90 | 90 | 70 |
|
| |
自然 | 90 | 120 | 140～150 |
|
| ||
选别指标 | 生产能力/(t/台时) | 0.81 | 1.04 | 0.85 | 7.81 | 10.51 | |
产品浓度/% | 55.05 | 58.55 | 58.75 | 5.87 | 12.02 | ||
产率/% | 7.72 | 9.91 | 8.11 | 74.26 | 100 | ||
锰品位/% | 40.49 | 30.42 | 33.18 | 14.61 | 19.68 | ||
锰回收率/% | 15.9 | 15.3 | 16.67 | 55.13 | 100 | ||
靖西锰矿1985年选矿厂流程改造时采用了双列四室侧动矩形跳汰机选别1~5mm氧化锰矿石，跳汰机的技术参数为：
型号：700mmx900mm
结形特性：双列矩形侧动外隔膜式
跳汰室数：四室
跳汰室规格：每室宽700mm，长900mm
跳汰室面积;0.63m2／每室，总面积2.52m2
隔膜鼓动面积：0.30m2/每室
冲程：第一室15mm，第二室l0mm
冲次：200~300次/min
床石密度：3.44/m3
床石厚度：40mm
矿层厚度：70mm
筛网孔径：8mm[next]
选别氧化锰矿石技术指标见表6。
表6 700mm×900mm矩形跳汰机选别指标 | ||||
名称 | 产率 | 品位 | 回收率 | |
Mn | MnO2 | Mn | ||
给矿 | 100 | 38.4 |
| 100 |
精矿1 | 27.73 | 50.1 | 74.08 | 36.18 |
精矿2 | 28.67 | 42.98 | 63.27 | 32.09 |
尾矿 | 43.6 | 27.95 |
| 31.73 |
精矿1+精矿2 | 56.4 | 46.48 | 68.54 | 68.27 |
大新锰矿选矿厂1990年建厂时采用四层梯形跳汰机，设备技术性能及选加别指标见表7及表8。
表7 600～1000mm×900mm双列八室侧动梯形跳汰机技术性能 | ||
序号 | 名称 | 性能参数 |
1 | 结构形式 | 双列八室侧动梯形外隔膜式 |
2 | 跳汰参数 | 八室 |
3 | 跳汰室规格 | 一室给入端单列宽:600mm,四室；排出端单列宽:1000mm;每室长度:900mm |
4 | 跳汰室面积 | 一室:0.52m2,二室:0.45m2,三室:0.40m2,四室:0.35m2 |
5 | 隔膜鼓动面积 | 每室0.3m2 |
6 | 冲程系数 | 一室:0.585m2,二室:0.675m2,三室:0.765m2,四室:0.855m2 |
7 | 隔膜冲程 | 0～50mm,可按需要无级调节，建议采用:一室28mm,二室:24mm,三室20mm,四室16mm |
8 | 隔膜冲次 | 一室:120次/min,二室:180次/min,三室:240次/min,四室:300次/min |
9 | 给矿中重矿物最大粒度 | |
10 | 生产能力 | 10～20t/台时 |
11 | 用水量 | 50～100t/台时 |
12 | 电动机 | 2.2KW,940r/min,2台 |
13 | 外形尺寸 | 长4400mm,宽3060mm，高2700mm |
14 | 总重 | |
表8 600～1000mm×900mm双列八室侧动梯形跳汰机选别指标 | ||||
品名 | 产率/% | 锰品位/% | 锰回收率/% | 注 |
| 精矿一 (一室+二室) | 46.18 | 44.5 | 49.78 | 一室:冲程22mm,冲次160次/min 二室:冲程20mm,冲次180次/min 三室:冲程16mm,冲次220次/min 四室:冲程12mm,冲次180次/min |
| 精矿二 (三室+四室) | 25.77 | 42.5 | 26.25 | 床石粒度:20～25mm |
| 尾矿 | 28.05 | 35.28 | 23.97 | 床层厚度:18mm |
| 原矿 | 100 | 41.28 | 100 | 入选粒度:-7mm |
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2.下动型隔膜跳汰机
该跳汰机又称圆锥隔膜跳汰机，由两个l000mmxl000mm室组成，每个室的下部用橡胶皮环与锥形底上边相连，电动机带动垂直的偏心拉杆或平衡杆，从而使锥形底作往复运动，筛下水经室过壁的管加入，精矿通过圆锥下部的活门排出。
圆锥跳汰机的技术规格：室的尺寸为l000mmxl000mm；筛网总面积2m2；隔膜冲程2~12mm；每分钟冲次250~300。靖西锰矿选矿厂1985年改造后采用这一类型跳汰机作为磁选精矿的精选作业，选别指标见表9.
表9 1000mm×1000mm圆锥跳汰机选别指标 | ||||
品名 | 产率/% | 锰品位/% | 锰回收率/% | 注 |
精矿 | 42.95 | 41.39 | 47.79 | 入选粒度:5～1mm |
尾矿 | 57.05 | 33.73 | 52.21 | |
原矿 | 100 | 37.02 | 100 | |
该设备紧凑，便于移动搬迁，因此，在小型移动的重选锰矿点获得了广泛的应用。
二、摇床选矿
摇床具有一个很大的床面，床面的横向稍为倾斜。因此，给矿箱供给的水成薄膜流过床面，在纵的方向给予不对称的往复运动，原矿浆由右端加入，成方扇形向左端流下，矿粒应在流膜中按照密度分层。
摇床选矿主要利用下面的三个原理：
(1)流膜分层——在一倾斜和一定厚度的流膜中，矿粒运动主要由密度和粒度决定。
(2)往复运动——重矿粒向另一侧搬运，完成连续排矿，同时协助矿粒分层。
(3)来复条作用——在来复条之间形成水槽，使摇床能处理数个颗粒度厚的矿粒层，增加其处理量。同时，水槽是进行干涉落下及陈留矿物的地方，细而重的矿粒落在槽下部不被流膜冲洗，可以沿来复条向精矿端排出。
摇床根据其摇动机型可分为肘板式或凸轮式。若根据被处理物质的种类，则分为粗砂摇床、细粒摇床和矿泥摇床。
影响摇床选矿的因素很多，在生产操作中可调节的因素有倾角、冲程、洗涤水量及接矿槽位置等；
(1)床面的倾角可以由水平调节到9°30′.处理细粒时，倾角小，处理粗粒时，倾角要大。此外倾角与矿石种类、矿浆浓度及生产率有关。
(2)冲程可在12~35mm之间变化。当处理粗粒物质时，冲程大，冲次小，当选别细粒级时则恰好相反。
(3)水的消耗量与矿石性质有关，可在20~50kg/min间调节。进到摇床上的矿浆含水量为70%~80%，洗涤水起码要有一颗最大矿粒的厚度，粗选时使用水量较少，精选则较多。
(4)接矿槽是固定的，用调整倾斜及洗涤水方法，使各种产品向适当的方向移动。但最好还是采用可移动的接矿板适当调整各种产品的移动位置而不必经常调节倾斜及洗涤水。
靖西锰矿选矿厂1985年流程改造时选用了摇床来处理细磨后的跳汰机尾矿，摇床型号为6-S型，床面尺寸4520mmx1825mmx1560mm，选别指标见表10。
表10 靖西锰矿选矿厂摇床选别指标 | |||||
项 目 | 精砂摇床 | 细砂摇床 | 矿泥摇床 | ||
操作条件 | 冲程/mm | 18 | 11 | 13 | |
冲次/(次·min-1) | 270 | 270 | 270 | ||
纵向坡度 | 1 | 1 | 1 | ||
横向坡度 | 5 | 4 | 2 | ||
选别效果 | 精矿粒度/mm | 1～0.5 | 0.5～0.25 | 0.25～0.074 | |
精矿产率/% | 精1 | 22.22 | 13.38 | 17.81 | |
精2 | 27.6 | 30.09 | 23.93 | ||
锰品位/% | 原矿 | 39.31 | 34.63 | 34.3 | |
精1 | 49.3 | 45.26 | 49.4 | ||
精2 | 43.92 | 38.3 | 33.53 | ||
尾矿 | 32.35 | 30 | 29.98 | ||
锰回收率/% | 精1 | 27.87 | 17.49 | 25.65 | |
精2 | 30.84 | 33.54 | 23.43 | ||
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