资源加工学概述第五章.doc

第5章物理分选 习 题 解 答 1．某铜矿，其原矿品位α、精矿品位β和尾矿品位分别为1.05 、25.20 、和0.13 。分别计算求其精矿产率γ、分选回收率ε、富集比和选别比。 【解】 富集比β/α 25.021.0523.83 选别比K1/γ26.18 2．在粉煤灰的分选试验中，分选试验槽容积为1.5 L，单元试验样重0.5 kg 。若粉煤灰密度为2700 kg/m3 ，分选介质水的密度为1000 kg/m3，求料浆质量分数wB 与体积分数φB 。 【解】料浆质量分数 体积分数 3．黑钨矿及其伴生脉石矿物石英的密度分别为7200 kg/m3和2650 kg/m3；煤及其伴生脉石矿物煤矸石的密度分别为1350 kg/m3和2000 kg/m3。分别计算评估其重选分离的难易程度。 【解】重选分离的难易程度可由分离物料的密度差判定， E称为重选可选性判断准则。δ1、δ2和ρ分别为轻物料、重物料和介质的密度。 黑钨矿及其伴生脉石矿物石英的重选分离难易程度 E2.5，可见黑钨矿与石英的重选分离容易。 煤及其伴生脉石矿物煤矸石的重选分离难易程度 E2.5，煤及其伴生脉石矿物煤矸石的重选分离容易。 4．欲采用雾化硅铁（密度6900 kg/m3）和水配制密度为2850 kg/m3的重悬浮液，求其分别加入比例。 【解】加入硅铁质量百分比λ由以下计算式计算， 则水的添加量为24，两者添加质量比例为硅铁196。 5．简述重力分选的基本条件。 【解】重力分选的基本条件有以下三点 （1）实现颗粒分选的首要条件是分选力耗散力，即Fs/Fd1 式中Fs分选力矢量和，Fd耗散力矢量和。 （2）实现分选的第二个条件是在被分选的物料的粒度范围（dmaxdmin）内，应保证最细的有用物料（粒度为dc,min）的分选速度应大于最粗的废弃尾料（粒度为dg,max）的分选速度。已知分选速度与Fs/Fd有密切关系，对任何一种分选设备，均可列出不等式 （Fs /Fd ）dc,min（F′s/F′d）dg,max 式中Fs、F′s、及Fd、F′d分别表示作用于目的物料及废弃物料的分选力及耗散力。被分选物料的粒度范围应控制在dg,max dc,min之间，否则分选过程将受到不同程度的破坏。 （3）分选条件之三是，应保证颗粒在分选区的停留时间t2大于颗粒与脉石的最小分离时间t1。 6．选矿工艺粒度分几级，各级的粒度范围如何 【解】选矿工艺粒度分为六级，各级的粒度范围如下表， 粒 级 极粗 粗 中 细 微 极微 粒限（mm） 20 20～2 2～0.2 0.2～-0.02 0.02～-0.002 0.002 7．等降比在重选中有何实践意义 【解】颗粒的沉降速度与颗粒粒度、密度及形状等因素有关。如果密度、粒度和形状等不完全相同的颗粒以相同的沉降速度沉降，则称这种现象为等降现象。具有相同沉降速度的颗粒称为等降颗粒。密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度之比称为等降比，写成eo 。 等降现象在重选实践中有重要意义。当对粒群进行水力分级时，每一粒级中的轻密度物料的粒度总要比重密度物料为大，如能知道其中一种物料的粒度，则另一种物料粒度即可由等降比求得。另一方面，若一组粒群中最大颗粒与最小颗粒的粒度不超过等降比，则又可借沉降速度差将其中轻、重物料分离开来。 8．重力分选中分选介质的种类、作用与主要运动形式有哪些 【解】对于重选而言，常用的介质有水、重介质和空气。在介质内，颗粒借重力、浮力、惯性力和阻力的推动而运动，不同密度、粒度和形状的颗粒产生了不同的运动速度或轨迹，从而达到了分离的目的。在这里介质既是传递能量的媒介，同时还担负着松散粒群和搬运输送产物的作用。介质在选别过程中处于运动状态，主要的运动形式有等速的上升流动、垂直的非稳定流动，沿斜面的流动、回转运动等。 9．改变物质磁性的方法有那些 【解】改变物质磁性的方法可分为两类容积磁性的改变和表面磁性的改变。 容积磁性的改变由以下几种方法磁化焙烧、热磁法； 表面磁性的改变由以下几种方法碱浸磁化、疏水磁化、磁种磁化、磁化剂磁化。 10．什么是还原度 【解】在还原焙烧过程中，还原焙烧程度以还原度R 表示 R 式中 FeO－还原焙烧矿中FeO的含量, Fe－还原焙烧矿中全铁的含量。 赤铁矿的理想还原度为R42.8，一般R38～52被认为还原较好。 11．什么是磁场特性开放磁系与闭合磁系的磁场特性有何区别 【解】磁场特性是指磁场的大小及在空间的分布规律。 开放磁系的共同特点是，磁极极性交替同侧排列,磁系极距两相邻磁极面中点之间的直线距离较大，磁通经过的空气隙较大，因而磁场强度较低。显然，这类磁系只能用于回收强磁性成分。 闭合磁系的特点是，异性磁极面对面排列, 极距小，即空气隙小，则磁阻小,因而极间磁场强度高。 12．什么是磁场梯度匹配 【解】梯度匹配是指铁磁性钢毛半径a与给料颗粒半径b应有一合适的比值，在此合适比值下，介质丝作用在邻近磁性颗粒上的磁力最大，这种合适的比例关系称为梯度匹配，合适的比值a／b可由磁性颗粒在高梯度场中所受的磁力确定。 在梯度匹配时, 磁力与颗粒半径的二次方成正比。由于有效磁力限于颗粒直径范围内, 故钢毛的每个捕收点只能捕收一个匹配颗粒。因此钢毛捕获的磁性颗粒的体积大致与钢毛的体积相同。 13．简述磁性颗粒在磁选机中分离的两种主要方式。 【解】磁性较强的颗粒与磁性较弱的颗粒在磁选机中的分离主要有两种方式。 一是吸住式，物料给入靠近磁极的区域，较强磁性颗粒受磁极的吸引而吸住在磁极上或紧靠磁极的圆筒上或聚磁介质上，而使之进入磁性产品中，而磁性较弱的颗粒在竟争力的作用下随料浆流或给料输送带进入非磁性产物。 二是吸引式, 物料进入磁选机磁场中, 较强磁性颗粒受磁场吸引, 但又有竞争力作用而不能沉积在磁极上, 只是朝向磁极运动；磁性较弱的颗粒受的竞争力大, 背离磁极运动, 两种不磁性颗粒的运动背道而驰而得到分选。 14．简述电选分离的基本原理。 【解】电场分选简称电选 就是基于被分离物料在电性质上的差别, 利用电选机使物料颗粒带电，在电选机电场中颗粒受电场力和机械力重力、离心力等 的作用, 不同电性质的颗粒运动轨迹发生分离而得以使物料分选的一种物理分选方法。 电选过程与电选机的类型有关，应用较多的是高压电晕鼓筒式电选机，其结构示意如图所示。电极由接地圆筒和高压电晕极构成。电晕极为尖形极或细丝极，当电压提高到一定值后会产生电晕放电使颗粒带电。导体颗粒C与圆筒接触，迅速传走电荷，在滚筒离心力作用下，被抛落到导体产品接料斗中；非导体颗粒NC也接触滚筒, 但只传走部分电荷，继续吸于筒面，运转至后方被抛落或用毛刷刷人非导体产品接料斗中；中间导电性颗粒MC落人中间产品斗中。 15．为什么复合物理场能强化分选效果 【解】复合电场为静电场与电晕电场的叠加电场,结合了这两种电场的优点, 既有电晕放电又有静电场, 扩大了导体颗粒与非导体颗粒所受电场力的差别, 即导体颗粒受到背离鼓筒的电场力和非导体颗粒吸筒面的电场力都较前两种电场单独使用时大,因而提高了分选效果。 16．有关复合力场的计算分析通常采用什么方法 【解】各种物理场都可以用微分方程来描述，其求解方法有解析解法和数值解法两大类。解析解法需要掌握有关领域的系统知识和较深的数学理论，比较简单的物理场可以用解析法求出精确解，复杂的问题只能用数值解法求解。