跳汰选矿跳汰过程中垂直交变水流的运动特性
第5章跳汰选矿（jigging）5.2跳汰选矿原理5.2.1 按密度分层的位能学说 5.2.2 分层过程的动力学学说5．2．3 跳汰过程中垂直交变水流的运动特性1在跳汰机中水流运动包括两部分：垂直升降的变速脉动水流和水平流。
前者是矿粒在跳汰机中按密度分层的主要动力；后者的主要作用是运输物料，但对矿粒分层还是有影响的。
为便于分析,现以简单的活塞跳汰机为例,讨论其水流的运动特性。
活塞跳汰机的工作原理,如图2-5-3所示。
4转动，经连杆5驱动活塞室l内的活塞6作往复上下运动。
进水管7给入筛下水，在活塞往复运动的作用下，使跳汰室2中筛板3上的床层，经受着垂直升降变速水流的作用。
按密度分层的跳汰过程，就是在这种条件下进行的。
1—活塞室；2—跳汰室；3—筛板；4—偏心轮；5一连杆，6一恬塞，7一进水管由图2—5—3可知，若偏心轮的偏心距为r，连杆长度为l，并且连杆长度l比偏心距r大许多，此时，活塞上下运动的速度。
可以看作是偏心轮的圆周速度在垂直方向上的投影，即v= ω r sinφ或w=ω r sin ωt (2-5-8)式中ω—偏心轮旋转角速度，ω = （2πn）/60(其中n为偏心轮转数，单位：r/min)，rad/s；t —偏心轮转过φ角所需的时间，s。
当φ = 0或φ= π时，活塞的瞬时速度为最小，v min＝0；当φ= π/2 时，活塞的瞬时速度达到最大值，即v max= ω r＝(π n r) /30 ＝0.105 n r (m／s)活塞运动的加速度，可由式(2—5—8)的一阶导数求出，即ů＝d v/d t＝ω2 r cos ωt(2—5—9) 经时间t，活塞的行程h可由水速对时间的积分求出，即h＝∫vdt＝∫ω r sinωt dt＝r (1—cosω t) (2—5—l0) 跳汰室内水流运动速度u比活塞运动速度v小,这是由于活塞与机壁之间有缝隙,存在漏水现象,所以应考虑一个小于1的漏水系数β; 再有,跳汰室横断面积A2一般均大于活塞室横断面积A1,因此,还应考虑一个反映两室面积比的系数A1/A2(见图2—5—3)。
所以,跳汰室内水流速度u、加速度ů及行程s(波高)分别为：u＝（A1/A2）βω r sin ωt(2—5—11)ů＝（A1/A2）βω2 r sin ωt(2—5—12) s＝（A1/A2）β r (1—cosωt) (2—5—13)根据式(2—5—11)、式(2—5—12)及式(2—5—13)，在直角坐标中可绘制活塞跳汰机垂直交变水流的速度、加速度及行程与时间的关系曲线，如图2—5—4所示。
并可看出活塞跳汰机中跳汰周期特性曲线即速度曲线为一条正弦函数曲线，而水流运动的加速度曲线，是一条余弦函数曲线。
实际生产中,为了调节床层的松散状况和水流下降时的吸啜作用(床层逐渐紧密的过程中,细颗粒在下降水流作用下,穿过大颗粒间隙的现象),要从筛下给入补充水,也称顶水,其上升流速即为图2-5-4中所标注的u d。
结果,跳汰过程中加大了上升水流的速度,减弱了下降水流的作用。
致使上升水流的作用时间稍长于下降水流的作用时间。
2．水流运动特性对床层松散与分层的作用由于床层的分层主要是在垂直交变水流的作用下完成的，而分层的产生又是以床层获得松散为前提图2-5-5),分别讨论跳汰周期的各阶段中水流和床层运动及变化的特点,来考察松散及分层过程。
图2—5—5 正弦跳汰周期四个阶段床层松散与分层过程{P200}s、s1、s2—分别为水、低密度物和高密度物的行程，u、u1、u2—分别为水、低密度物及高密度物运动速度ů—水流运动的加速度在一个跳汰周期T内，介质、床层及矿粒的运动状态如图2—5—5所示。
其中图2-5-5(a)反映在一个跳汰周期内，水流和床层的行程与时间的关系以及床层的松散过程；图2—5—5(b)则表示了水流运动的速度、加速度及矿粒运动行程随时间变化状况。
现按水流运动特性，对一个周期内四个阶段的作用分析如下。
,速度方向向上,其加速度方向也向上。
速度由零增加到最大值,加速度则由最大值减小到零。
由图2—5—5(a)可看出,在t1,随着上升水流的产生,最上层的细小颗粒开始浮动,由于上升水流速度的逐渐加大,水流动压力也逐渐增大,当动压力大于床层在介质中所受的重力时,床层便脱离筛面而升起,并进而渐次松散。
,使得床层开始升起的时间迟于水。
但床层一经松散,,,相比之下速度也慢,这种情况对按密度分层是有利的。
但是,总的看来,如图2-5-5(a)所示,在t1阶段，,床层主要仍处于紧密状态,矿粒的运动和分层受到较大的限制。
尤其在这个阶段,矿粒上升的速度小于水速的增加,使矿粒与介质间的相对速度较大,这就加剧了矿粒粒度和形状对分层过程的不良影响,而且这段时间延续得愈长(即,t1愈长),对按密度分层愈不利,,创造一个空间条件。
速度越来越小，由最大值降到零，速度方向仍向上为正；水流加速度由零到负的最大值，其方向向下而下降。
由于颗粒运动惯性的作用，矿粒上升速度比水流上升速度减小得慢，致使矿粒和水流间的相对运动速度变小，以至在某一瞬间它们的相对速度降低到零。
此后，水流与矿粒间的相对运动速度还要再次逐渐增大，但与上升初期相比，仍然保持在较小的范围内。
因此，在这一期间，矿粒的粒度和形状对按密度分层的影响较弱，而且，若是上升水流的负加速度越小，t2阶段延续的时间就越长，密度对矿粒运动状态起主导作用的时间也就愈长，故对按密度分层的效果就会愈好。
总之，水流在整个上升期间，所肩负的使命是使床层尽快扩展松散，并使松散状态持续一段时间，为按密度分层提供足够的空间和时间。
因此，上升水流作用的时间(t1+t2)应尽量长些为宜，并且床层的松散过还处于松散状态，但因水流运动方向已转而向下，故床层状况的发展趋势是趋于紧密。
此时，水流出现之前已开始沉降，而则由于本身的惯性，在下降水流的前期还在继续上升，不过上升速度已经缓慢。
随着下降水流速度的逐渐增大，趋变小，甚至在某一瞬间变成零。
后一类矿粒尽管在下降初期是顶着下降水流怍上升运动的，但是由于这时矿粒运动速度都比较小，所以与水流之间的相对速度也低，随着下降水速的增大，这些矿粒将逐渐转为下降，基于它们是受水流及重力的双重作用，其下降速度将比水流速度增加得更快，这就使得相对速度进一步降低，而且很快由小于水速转而追上水速。
由此可见，在t3阶段，矿粒与介质之间的相对运动速度是较低的，这就有利于矿粒按密度分层。
显然，如果在下降初期介质流速增加得过快，很有可能使与矿粒之间的相对速度变大，故从这个意义上说，在下降初期，应使水流加速度较小，t3时间宜长些为佳，即下降初期水流特点应是长而缓。
但是应当注意，在这个阶段，床层下部高密度的粗颗粒已逐渐落到筛板上，速度很快为零。
整个床层在下降介质流中渐渐地趋于紧密，机械阻力猛增，高密度的粗矿粒首先失去活动性；而细矿粒则在逐渐收缩的床层间隙中继续朝下运动，这就是吸啜作用。
显然，由于吸啜作用的存在，可使高密度细颗粒落入床层底部。
由此可见，尤其对分选不分级或宽粒级物料，吸啜作用是必不可少的。
它既是按密度分层过程的延续，又是分层过程的补充。
为了加强吸啜作用，水流应是短而速。
这就与前面分析产生了矛盾，顾及两方面要求，下降初期水流长而缓应适度。
值降到零；加速度方向向上，由零增加到最大值。
t4阶段包括床层恢复到筛面后的整个阶段，该阶段的特至穿过筛孔进入跳汰机底部，成为重产物排出，改善了分层效果。
但是，倘若下降水流的吸啜作用过强，再有，床层经历该阶段时间过长，则在一个跳汰周期中不起主要分层作用的时间占得过多，其结果势必使跳汰机的处理能力降低。
此外，如果在此期间床层收缩得过于紧密，将使床层在下一个跳汰循环中，不易很快松散，同样也降低跳汰机的处理能力。
总之，水流在整个下降期间，它所肩负的任务，是使床层的松散时间尽可能延长，让分层过程得以充分进行；但当分层完毕后，下降水流也应尽快停止，既可防止低密度物混入高密度物中，又可避免使床层过度紧密。
故整个下降水流，初期应适度长而缓，末期应尽量短而速。
原有跳汰周期一旦完结，应立即开始一个新的跳汰周期。
{全周期分析}从上述跳汰周期特性对床层松散与分层的作用可以看出，活塞跳汰机水流运动特性并非是理想的跳汰周期。
因为判断一个跳汰周期的水流特性是否合理，一般要从三个方面看，一是对床层的尽快松散是否有利：二是对按密度分层作用的效果；三是针对原料性质的特点，对吸啜作用的影响。
3．几个典型跳汰周期的分析跳汰周期的特征，以跳汰周期特性曲线来描述。
为了合理地选择跳汰周期，对工业上使用的几个典型跳汰周期，进行简要的分析。
(1)活塞跳汰机的对称跳汰周期特性曲线对这种水流特性曲线已进行过分析，其水流速度和时间之间，具有正弦曲线的关系(如图2—5—5所示)。
在该跳汰周期中，上升水流和下降水流的强度及作用时间完全相同。
为了在上升初期能将床层举到必要的高度，则要求有较强的上升流速，但同时也造成了同样强烈的下降水流，致使床层过早紧密，缩短了有效分选的时间，不但降低跳汰机处理能力，而且因强烈的吸啜作用，导致许多低密度矿粒混入高密度产物中；由于上升水流作用时间比较长，粒度和形状对分层的不利影响也加大。
现早巳不采用这种跳汰周期。
(2)上升水速大、作用时间长的跳汰周期特性曲线{图2—5—6(a)P202}在活塞跳汰机或隔膜跳汰机中，连续给入筛下补充水时，可以产生如图2—5—6(a)所示的跳汰周期特性曲线。
该跳汰周期的不对称程度，取决于给入的筛下水量。
在此跳汰周期中，因获得较强的上升水流，对床层的松散有利，使跳汰机处理能力得以提高。
但因上升水流作用时间较长，故不适于分选宽粒级和不分级的物料。
在分选粗粒金属矿石时常采用此种跳汰周期。
该跳汰周期也可用来分选经过初步分级的煤炭(0.5～13mm粒级)。
(3)上升水速大于下降水速但作用时间相等的跳汰周期{图2—5—6(b)P202}在活塞跳汰机或隔膜跳汰机的正弦跳汰周期水流下降阶段,间断地给入筛下补加水,可得到如图2—5—6(b)所示的水流运动特性曲线。
这种跳汰周期的上升水流,相比图2—5—6(a)的上升水流,作用力减弱了；其下降水流在降低流速的同时,相对图(a)延长了作用时间,吸啜作用略有增强。
因此,在处理宽粒级的细粒物料时,比上述两种跳汰周期要好。
如我国钨、锡矿选矿厂处理细粒级物料的跳汰机曾使用过这种跳汰周期。
(4)上升水速大但作用时间短的不对称跳汰周期{图2—5—6(c)P202}间断导入的压缩空气驱动分选介质，产生脉冲运动的空气脉动跳汰机，凭借一定结构的风阀控制进气与排气，造成如图2—5—6(c)所示的不对称跳汰周期。
在进气期间，水流被压缩空气推动，急速上升。
接着供气中断，有一短暂休止期，此时水流因惯性只作较弱的运动。
跳汰选煤
三、跳汰过程中垂直交变水流的运动特性 （一）跳汰机内垂直交变水流的运动特性
图 2—5—3 活塞跳汰机工作原理图 1—活塞室； 2—跳汰室； 3—筛板； 4—偏心轮； 活塞室； 跳汰室 跳汰室； 筛板 筛板； 偏心轮 偏心轮； 活塞室 5—连杆； 6—活塞； 7—进水管 连杆； 活塞； 进水管 连杆 活塞
第一节 概 述
跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介 跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介 质流中，按密度差异进行分选的过程。 质流中，按密度差异进行分选的过程。物料在粒 度和形状上的差异，对选矿结果有一定的影响。 度和形状上的差异，对选矿结果有一定的影响。 实现跳汰过程的设备叫跳汰机 跳汰机。 实现跳汰过程的设备叫跳汰机。被选物料给到跳 汰机筛板上，形成一个密集的物料层， 汰机筛板上，形成一个密集的物料层，这个密集 床层。 的物料层称为床层 的物料层称为床层。 物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作 物料在跳汰过程中之所以能分层， 用的内因 内因， 矿粒自身的性质 的性质， 用的内因，是矿粒自身的性质，但能让分层得以 实现的客观条件 则是垂直升降的交变水流 客观条件， 交变水流。 实现的客观条件，则是垂直升降的交变水流。
图 2—5—2
物料分层前后床层位能的变化
m 1、 m 2 —床层内轻、重物料的重量； 床层内轻、 床层内轻 重物料的重量；
床层内轻、 床层内轻 h 1 、 h 2 —床层内轻、重物料的堆积高度
h1 + h 2 E1 = (m 1 + m 2 ) 2 h2 h1 E2 = m 2 + (h2 + )m1 2 2
6 dt
（ 5）床层中的矿粒运动时，要受到机械阻力 R j 。 ）床层中的矿粒运动时，
2. 矿粒在垂直交变介质流中运动微分方程式的建立
华北理工选矿学教案04重力选矿-7跳汰选矿
第一节概述一、跳汰选矿的基本概念1、跳汰选矿：跳汰选矿是指矿粒在垂直交变介质流中按密度分选的重选作业。
2、介质：跳汰选矿的过程中，所使用的介质可以是水，也可以是空气。
以水作为分选介质时，称为水介质跳汰或水力跳汰；若以空气为分选介质，则称风力跳汰。
3、床层：矿石给到跳汰机的筛板上，形成一个密集的物料层，称作床层。
4、过程：图7－1所描绘的就是物料在一个跳汰同期中，所经历的松散与分层过程。
图7-1 矿粒在跳汰时的分层过程a——分层前颗粒混杂堆积；b——上升水流将床层抬起c——颗粒在水流中沉降分层；d——水流下降，床层紧密，重矿物进入底层5、跳汰周期及其曲线跳汰周期：跳汰过程中脉动水每完成上升、下降一次周期性变化所用时间称为跳汰周期。
跳汰周期曲线：在一个周期内表示水流速度随时间变化的曲线称为跳汰周期曲线。
机械冲程：隔膜或筛板运动的最大距离称作机械冲程，用l表示；水流冲程：水流在跳汰室内上下运动的最大距离称为水流冲程；冲次：水流或隔膜每分钟运动的周期次数，用n表示。
床层厚度、周期曲线形式、冲程和冲次是影响跳汰选别过程中的重要参数。
二、跳汰分选在重力选矿中的地位跳汰分选法的优点：工艺流程简单、设备操作维修方便、处理能力大、且有足够的分选精确度。
因此，在生产中应用很普遍，是重力选矿中，最重要的一种分选方法。
第二节跳汰选矿原理一、偏心连杆机构跳汰机内水流的运动特性偏心连杆机构是矿用跳汰机采用最多的传动方式，推动水流运动有着共同的特性。
设：偏心轮转数为n转／分，角速度为ϖ（弧度／秒rad/s），偏心距r(mm)，机械冲程l(mm)。
偏心轮从回转中心上方经过t时间后转过φ角，t ϖφ= 602n πϖ=图7-2 偏心连杆机构运动示意图当连杆长度相对于偏心距较大时，则隔膜的运动速度可认为等于偏心距端点的垂直分速度：隔膜速度：t n l t n l t l t r c ϖϖπϖϖϖϖsin 10524.0sin 6022sin 2sin 1⋅⨯====- 当2πφ=时，n l n l l c ⋅⨯===-1max 10524.060222πϖ 当00min ==c 时，、πφ。
重选分离方法介绍
重选分离方法是一种物理分离技术，主要利用物质的重力场和流体的流动特性来实现不同密度的物质之间的分离。
这种技术在矿业、工业、环保等领域都有广泛的应用。
重选分离方法的基本原理是，不同密度的物质在受到相同重力场的作用下，会呈现出不同的运动轨迹。
通过将含有不同密度的物质置于流动的流体中，利用流体的流动特性，可以使得不同密度的物质在流体的运动过程中实现分离。
重选分离方法可以分为不同的类型，包括水力分级、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿等。
这些不同类型的重选分离方法都有各自的特点和应用范围。
水力分级是一种常见的重选分离方法，主要利用水流的力量将不同密度的物质进行分离。
水力分级机通常由一个旋转的圆盘和喷水装置组成，喷水装置将水流喷向圆盘，圆盘的旋转力量使得水流形成一种旋转流动，不同密度的物质在旋转流动中实现分离。
跳汰选矿是一种较为复杂的重选分离方法，主要利用水流在垂直方向上的运动特性来实现不同密度的物质之间的分离。
跳汰选矿机通常由一个跳汰室和一系列的脉动阀组成，水流在跳汰室中形成一种周期性的垂直流动，不同密度的物质在垂直流动中实现分离。
摇床选矿是一种较为古老的选矿方法，主要利用一张斜置的摇床来实现不同密度的物质之间的分离。
摇床选矿机通常由一张斜置的摇床和一系列的喷水装置组成，喷水装置将水流喷向摇床，水流在摇床表面形成一种波浪式的运动，不同密度的物质在波浪式运动中实现分离。
溜槽选矿是一种简单的重选分离方法，主要利用一个倾斜的溜槽来实现不同密度的物质之间的分离。
溜槽选矿机通常由一个倾斜的溜槽和一系列的刮板组成，刮板将不同密度的物质刮到溜槽的不同位置，从而实现分离。
总的来说，重选分离方法是一种可靠的物理分离技术，可以广泛应用于不同领域。
未来随着技术的不断发展，重选分离方法将会得到进一步的改进和完善，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
重选 复习题
名词解释球形系数：是一个描述矿粒偏离球形大小的量，其值等于与矿粒同体积的球形矿粒表面积与矿粒表面积之比。
等降现象：由于颗粒的沉降速度同时与颗粒的密度、粒度和形状有关，因而在同一介质内，密度、粒度、形状不相同的颗粒在特定条件下可以有相同的自由沉降速度，这种现象谓之“等降现象”。
分级粒度：以沉降速度等于该上升水速的标准矿物（石英）的粒度代表界限粒度，也称为分级粒度，等于分级粒度的颗粒即是临界颗粒分离粒度：以实际产物在沉砂和溢流中分配率各占50%的某极窄粒级的尺寸作为实际界限粒度，写成d50。
面积当量直径：如果某物理或化学过程是发生在颗粒表面上（如粘性阻力），则取与颗粒有相同表面积的球体直径代表颗粒直径，称作面积当量直径，写成Da。
体积当量直径：当颗粒以其质量或体积在过程中发生作用时（重力、浮力），即以同体积球体直径表示颗粒的直径，称作体积当量直径，写成dv。
重力选矿：重力选矿就是根据矿粒间密度的不同，因而在运动介质中所受重力、流体力以及其他机械力不同，从而实现按密度分选矿粒群的工艺过程，简称重选。
容积浓度：单位体积矿浆中矿粒所占的体积。
跳汰选矿：跳汰选矿是指矿粒在垂直交变介质流中按密度分选的重选作业。
床层：矿石给到跳汰机的筛板上，形成一个密集的物料层，称作床层粒度分配曲线：原料中各个粒级在沉砂或溢流中分配率随粒度变化的曲线。
分级：分级是根据颗粒在介质中沉降速度不同，将宽级别粒群分成两个或多个粒度接近的窄级别粒群的作业。
自由沉降：单个颗粒在广阔的介质空间中独立沉降。
—重力、浮力、介质阻力干涉沉降：矿粒成群地在有限的介质空间里沉降。
—除受自由沉降因素外，还受容器器壁及周围颗粒所引起的附加因素影响。
跳汰周期：跳汰过程中脉动水流每完成上升下降一次周期性变化所用的时间。
松散度：单位体积矿浆中介质所占的体积。
水跃现象:水流沿斜槽流动过程中，若遇有档板或槽沟等障碍，则在障碍物上方水面会突然升高，这便是水跃现象。
介质阻力：物体在介质中运动时，作用于运动物体，阻碍物体运动，与物体运动方向相反的外力，称为介质阻力。
跳汰理论
1).颗粒在介质中的重力 G0 G0
d 3
6 g方向向下， G0方向向下
2 2 vc
( ) g
只有当颗粒与介质作相 H d 2 (va u )2 对运动时才产生介质阻 力，颗粒在床层中运动， va——颗粒对地面的绝对运动 当床层松散时，颗粒运 u—— 床层间隙水流速度 动条件接近于干扰沉降。
第二节 跳汰过程中垂直交变水 流的运动特性 研究跳汰机内交变水流的意义： 跳汰过程中，交变水流是物料按 密度分层的动力。物料在交变水 流中能够得到松散，使物料间彼 此换位得以实现，不同密度、粒 度、形状的颗粒具有不同的运动 状态，实现按密度分层。
一、跳汰机内垂直交变水流的运动特性
偏心轮偏心距r 连杆长度l 偏心轮旋转角速度 偏心轮转过角所需时间t 偏心轮转数n 活塞上下运动速度 v 活塞室横断面积 1 A 跳汰室面积A2 活塞室漏水系数
水流运动特性 u : umax 0 u : 0 umax
三、矿粒在交变水流(pulsating water) 中的受力及运动分析
颗粒在非稳定流中运动，除了因相对运动 受到水流的阻力外，还要受到水流的加速 度给予的推力。而且在跳汰机内，个别颗 粒的运动又要受到床层其他颗粒的干扰， 受力情况是复杂的。因此从颗粒的受力分 析中，我们仅能得到有关影响颗粒运动因 素的概念性认识，还不能得出实际的数学 答案。
跳汰周期特性的三种基本形式 间断上升介质流 间断下降介质流 升降交变介质流 跳汰周期特性 一定程度上决定了跳汰分选效果 间接体现了跳汰机主要结构
间断上升 介质流
脉动跳汰机
垂直升降交 变介质流
间断下降介 质流
活塞式 跳汰机
重力选矿复习题（精选）
重力选矿复习题一、名词：（20分）共5题，每题4分重力选矿：据矿物的密度不同而进行分离的方法叫做重力选矿。
可选性：谓可选性，它的含义是：按所要求的质量指标，从原料中分选出产品的难易程度。
与对产品为质量要求、重力选分的方法和原料本身所固有的特性等因素有关。
分配曲线：分配曲线是不同成分（密度级或粒度级）在某一产品中的分配率的图示，是表示分离效果的特性曲线。
跳汰周期：跳汰机中水流上下脉动一次所经过的时间。
球形系数：矿粒的形状，在数量上可用同体积球体的表面积与矿粒表面积的比值来表示。
这个比值叫做？分配率：是指产品中某一成分（密度级或粒度级）的数量与原料中该成分数量的百分比。
跳汰选矿：众多的矿粒混合物，在垂直升降的变速介质流中，按密度差异进行分层和分离的过程。
当量直径：取与矿粒某方面性质相同的球体直径代表矿粒直径，称为当量直径。
分选作业的数量效率：是指精煤的实际产率与相当于精煤实际灰分时的理论产率的百分比，可用ηl表示。
透筛排料：透筛排料是重产物排料的另一种方式，由床层中分离出来的细粒重产物，透过粗粒的重产物床层和筛板排入跳汰机的机体内。
流体的粘度：流体介质运动时，在流体内部相邻两个流体层的接触面上，使产生了内摩擦力，阻止流体层间的相对运动，流体具有的这一性质，称作该流体的粘度。
松散系数：散系数是粒群间空隙的体积V’占总体积V的比值。
容积浓度：容积浓度以符号“λ”表示，λ可用周围粒群在介质中所占的体积分数来表示。
矿粒在介质中运动时所受的阻力：矿粒在介质中运动，当它与周围其它物体（流体介质、固体颗粒、容器器壁等）出现相对运动的时候，周围物体给予矿粒的作用力，称为矿粒在介质中运动时所受的阻力。
铁矿粉的管理损失：由于运输、转载和添加方式不佳等管理不善而造成的损失，称为磁铁矿粉的管理损失。
跳汰周期特性曲线：在一个周期内，跳汰机里脉动水流速度变化曲线。
等沉粒：具有相沉降速度的颗粒，称为“等沉粒”机械阻力：矿粒与其它周围物体以及器壁间的摩擦、碰撞而产生的阻力，称机械阻力。
选矿学2_重力选矿__习题及答案
重力选矿习题一、名词解释重力选矿分离粒度面积当量直径分级效率容积浓度冲程系数干涉沉降分配率等降现象自由沉降分级松散度介质阻力压差阻力摩擦阻力球形系数体积当量直径等降现象等降比容积浓度松散度析离分层跳汰周期水跃现象床层粒度分配曲线沉淀度层流边层机械冲程二、填空题1、重选的所用的介质有：水，空气，重液和重悬浮液2、矿粒在介质中所受的力主要有三种，一是重力、二是浮力、三是介质阻力。
3、矿粒粒度的表示及测量方法有：体积当量直径，面积当量直径，筛分分析法，沉降分析法。
4、已知离心加速度a＝428m/s2，重力加速度g=9.8m/s2，离心力强度i=43.67。
5、介质阻力的通式可以写成_____________，其中ψ也称_____________，它是____________的函数，由此可知，介质阻力与_______________成正比，并与_______________有关。
6、选矿用的隔膜跳汰机因隔膜安装位置的不同，可分为：_______________、______________、________________。
7、摇床选矿的工艺影响因素有：冲程冲次，冲洗水和床面的横向坡度，矿石在入选前的制备，给矿浓度、给矿体积和处理量。
8、物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作用的内因，是矿粒自身的性质，但能让分层得以实现的客观条件，则是垂直升降的交变水流。
9、弱紊流流膜结构分为三层，各层名称分别为：层流边层，过渡层，紊流层.10、测定金属矿石密度组成常用的重液主要有____ __、_ _ ___、__ ___、____ __。
11、矿砂溜槽主要用于处理2—0.075mm粒级的矿石。
12、隔膜或筛板运动的最大距离称作________________。
13、球形颗粒沉降末速的个别计算公式中，在层流阻力范围内，可使用的公式是________________。
14、水力分级中所用的介质可作垂直，接近水平，回转的运动。
跳汰选矿的分选过程和原理
世上无难事，只要肯攀登
跳汰选矿的分选过程和原理
跳汰选矿是在跳汰机中进行的。
各类跳汰机的基本结构都是相似的，它的
选别过程是在跳汰室中进行的。
跳汰室中层有筛板，从筛板下周期地给入垂直
交变水流，矿石给到筛板之上，形成一个密集的物料层，称作床层，水流穿过
筛板和床层。
在水流上升期间，床层被抬起松散开来，轻矿物随水流上升较
快，重矿物则上升较慢；而当水流下降时，轻矿物下落较慢，重矿物则下落较
快。
这样重矿物趋向底层，轻矿物则位于上层。
随着水流继续下降，床层松散
度减小，粗颗粒的运动受到阻碍。
以后床层越来越紧密，只有细小的矿粒可以
穿过间隙向下运动，称作钻隙运动。
下降水流停止，分层作用亦停止，这是一
个周期。
然后水流又开始上升，开始第二周期。
如此循环不已，最后密度大的
矿粒集中到了底层，密度小的矿粒位于上层，完成了按密度分层的过程，如图
28 所示。
用特殊的排矿装置分别排出后，即可得到不同密度的产物。
以上就是
跳汰选矿的分选过程和原理。
图28 矿粒在跳汰时的分层过程(图中黑色颗粒
表示重矿物)a 分层前颗粒混杂堆积；b 上升水流将床层抬起；c 颗粒在水中沉
降分层；d 水流下降，床层密集，重矿物进入底层
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仅供参阅！。
跳汰选矿跳汰过程中垂直交变水流的运动特性
第5章跳汰选矿（jigging）5.2跳汰选矿原理5.2.1 按密度分层的位能学说 5.2.2 分层过程的动力学学说5．2．3 跳汰过程中垂直交变水流的运动特性1在跳汰机中水流运动包括两部分：垂直升降的变速脉动水流和水平流。
前者是矿粒在跳汰机中按密度分层的主要动力；后者的主要作用是运输物料，但对矿粒分层还是有影响的。
为便于分析,现以简单的活塞跳汰机为例,讨论其水流的运动特性。
活塞跳汰机的工作原理,如图2-5-3所示。
4转动，经连杆5驱动活塞室l内的活塞6作往复上下运动。
进水管7给入筛下水，在活塞往复运动的作用下，使跳汰室2中筛板3上的床层，经受着垂直升降变速水流的作用。
按密度分层的跳汰过程，就是在这种条件下进行的。
1—活塞室；2—跳汰室；3—筛板；4—偏心轮；5一连杆，6一恬塞，7一进水管由图2—5—3可知，若偏心轮的偏心距为r，连杆长度为l，并且连杆长度l比偏心距r大许多，此时，活塞上下运动的速度。
可以看作是偏心轮的圆周速度在垂直方向上的投影，即v= ω r sinφ或w=ω r sin ωt (2-5-8)式中ω—偏心轮旋转角速度，ω = （2πn）/60(其中n为偏心轮转数，单位：r/min)，rad/s；t —偏心轮转过φ角所需的时间，s。
当φ = 0或φ= π时，活塞的瞬时速度为最小，v min＝0；当φ= π/2 时，活塞的瞬时速度达到最大值，即v max= ω r＝(π n r) /30 ＝0.105 n r (m／s)活塞运动的加速度，可由式(2—5—8)的一阶导数求出，即ů＝d v/d t＝ω2 r cos ωt(2—5—9) 经时间t，活塞的行程h可由水速对时间的积分求出，即h＝∫vdt＝∫ω r sinωt dt＝r (1—cosω t) (2—5—l0) 跳汰室内水流运动速度u比活塞运动速度v小,这是由于活塞与机壁之间有缝隙,存在漏水现象,所以应考虑一个小于1的漏水系数β; 再有,跳汰室横断面积A2一般均大于活塞室横断面积A1,因此,还应考虑一个反映两室面积比的系数A1/A2(见图2—5—3)。
选矿方法(基本原理、工艺流程)
1、重介质选矿法：（1）方法是基于矿石中不同的矿粒间存在着密度差,（或粒度差），籍助流体动力和各种机械力作用，造成适宜的松散分层和分离条件，使不同物料得到分离。
重介质选矿分选原理根据阿基米德定理，小于重介质密度的颗粒将在介质中上浮，大于重介质密度的颗粒在介质中下沉。
（2）工艺流程矿石的重选流程是由一系列连续的作业组成。
作业的性质可分成准备作业、选别作业、产品处理作业三个部分。
(1) 准备作业，包括a:为使有用矿物单体解离而进行的破碎与磨矿；b:多胶性的或含黏土多的矿石进行洗矿和脱泥；c:采用筛分或水力分级方法对入选矿石按粒度分级。
矿石分级后分别入选，有利于选择操作条件，提高分选效率。
2) 选别作业，是矿石的分选的主体环节。
选别流程有简有繁，简单的由单元作业组成，如重介质分选。
(3) 产品处理作业，主要指精矿脱水、尾矿输送和堆存。
2、跳汰选矿法（1）原理：跳汰选矿是在垂直交变介质流的作用下，使矿粒群松散，然后按密度差分层：轻的矿物在上层，叫轻产物；重的在下层，叫重产物，从而达到分选的目的。
介质的密度在一定范围内增大，矿粒间的密度差越大，则分选效率越高。
实现跳汰过程的设备叫跳汰机。
被选物料给入跳汰机内落到筛板上，便形成一个密集的物料展，这个物料层，称为床层。
在给料的同时，从跳汰机下部周期性的给入上下交变的水流，垂直变速水流透过筛孔进入床层，物料就是在这种水流中经受跳汰的分选过程。
（2）工艺过程当水流上升时，床层被冲起，呈现松散及悬浮的状态。
此时，床层中的矿粒，按其自身的特性（密度、粒度和形状），彼此作相对运动，开始进行分层。
在水流已停止上升，但还没有转为下降水流之前，由于惯性力的作用，矿粒仍在运动，床层继续松散、分层。
水流转为下降，床层逐渐紧密，但分层仍在继续。
当全部矿粒落回筛面，它们彼此之间已丧失相对运动的可能，则分层作用基本停止。
此时，只有那些密度较高、粒度很细的矿粒，穿过床层中大块物料的间隙，仍在向下运动，这种行为可看成是分层现象的继续。