物理分选实验报告模板.docx

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物理分选实验报告模板

西南科技大学

《矿物物理分选》

实验报告

学院：

环境与资源学院

专业班级：

矿物1401

姓名：

丁威

学号：

5120142360

西南科技大学环境与资源学院

实验报告

实验名称摇床分选实验成绩

试验温度9℃大气压日期12月12号

姓名丁威班级矿物1401学号5120142360

（1）摇床分选试验

1.实验目的

1．熟悉实验摇床的构造、工作原理和操作；

2．验证摇床分选的基本理论，考察不同比重和粒度的矿粒在摇床上的分布规律。

3.了解影响摇床分选效果的主要因素与调节方法。

2.实验原理

摇床分选过程主要包括以下几个环节：

1.物料在床面上的松散分层

在摇床分选过程中，水流沿床面横向流动，不断跨越床面隔条，流动变化的大小是交替的。

每经过一个隔条即发生一次水跃。

水跃产生的涡流在靠近下游隔条的边沿形成上升流，而在沟槽中间形成下降流。

水流的上升和下降是矿力松散、悬浮的动力，而松散悬浮又是发生颗粒分层使得重颗粒转入底层的前提。

由于底层颗粒密集且相对密度较大，水跃对底层的影响很小，因此在底层形成稳定的重产物层。

而较轻的颗粒由于局部静压强较小，不能再进入底层，于是在横向水流的推动下越过隔条向下运动。

沉降速度很小的颗粒始终保持悬浮，随横向水流排出。

2.物料在床面上的分带

1）横向水流包括入料悬浮液中的水和冲洗水两部分。

由于横向水流的作用，位于同一高度层的颗粒，粒度大的要比粒度小的运动快，密度小的又比密度大的运动快。

这种运动差异又由于分层后不同密度和颗粒占据了不同的床层高度而愈加明显：

水流对于那些接近隔条高度的颗粒冲洗力最强，因而粗粒的低密度首先被冲下，即横向运动速度最大；沿着床层的纵向运动方向，隔条的高度逐渐降低，原来占据中间层的颗粒不断地暴露到上层，于是细粒轻产物和粗粒重产物相继被冲洗下来，沿床面的纵向产生分布梯度。

2）由于床面前冲及回撤的加速度及作用时间不同导致的床面差动运动，引起颗粒沿床面纵向的运动速度不同。

特别是颗粒群分层以后更加剧了不同密度和粒度的颗粒沿床面的纵向运动差异。

既底层的密度较高的颗粒由于与床面间的摩擦系数较大，因而具有随床面一起运动的倾向。

而位于上层的颗粒由于水的润滑及所具有的相对松散的状态摩擦力较小，，因而随床面一起运动的趋势较弱。

所以低密度颗粒尽管与床面间具有较大横向运动速度，但综合的结果是低密度颗粒沿床面的纵向距离较短；而高密度不但沿床面的横向运动速度较小，且由于每次负加速度的作用，可以获得一段有效的前进距离。

进一步导致了轻重颗粒的运动差距离差异。

颗粒在床面上的实际运动是横向运动与纵向运动的合成。

运动方向是横向与纵向运动方向的向量和。

定义颗粒的实际方向和床面纵轴的夹角称为偏离角θ，则有：

由此可见，横向速度越大，θ越大。

不同颗粒每一瞬时沿横向和纵向的运动速度并不一样。

受隔条的阻挡，颗粒的实际诡计轨迹是阶梯状的，颗粒的最终运动方向只能由两个方向的平均速度决定。

根据前面分析，低密度、粗颗粒具有最大偏离角，高密度细颗粒具有最小偏离角。

其它颗粒界于两者之间。

最终导致轻重产物的扇形分布。

扇形分带愈宽，分离精度越高。

而分带的宽窄由颗粒间的运动速度差异决定。

摇床分选技术已广泛用于钨、锡、钽、铌及其它稀有金属和贵金属矿石的分选，也可以用于选别铁、锰、铬、钛、铅等矿石及煤等非金属矿，可用于粗选、精选、扫选等作业。

3.实验用具、设备

1．试样：

磁铁矿和石英混合物料，粒度均为1~0毫米，其中磁铁矿占25%，石英占75%。

2．用具：

秒表、量筒、水桶、分样铲、毛刷等。

3．设备：

实验型1100500毫米摇床，结构如图2所示。

4.实验步骤

1．称取矿样两份，每份0.5公斤，分别用水润湿调匀；

2．开动摇床，并在面上调好调浆水和冲洗水，取一份试样在4分钟内均匀给入，同时调好床面坡度，以矿粒在床面呈扇形分带为宜，然后清洗干净床面及接矿槽的试料；

3．固定以上条件，将另一份试样按以上步骤进行正式选别试验；

4．将选出的精中尾三个产品分别烘干称重，然后每个产品分别缩分出100克样品作计算品位用；

5．分析计算铁矿品位、产率、回收率。

5.数据分析

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

按附表要求顶目进行计算，并将结果填入表2。

表2选矿综合技术指标表

产品名称

重量（克）

产率（%）

铁品位*

（%）

回收率（%）

精矿

中矿

尾矿

原矿

六、思考题

1.设想隔条的高度沿纵向不变会发生什么现象，为什么？

2.影响摇床分选的主要因素有哪些？

如何影响？

3．什么叫水跃现象？

（2）螺旋溜槽分选试验

一、实验目的

了解螺旋分选机的结构和工作原理，观察物料在螺旋分选机中的运动状态与分离过程。

了解螺旋分选试验的基本操作过程，了解影响螺旋分选的主要因素。

二、实验原理

螺旋分选过程主要涉及水流在螺旋槽面上的运动规律、物料颗粒在螺旋槽面上的运动规律及颗粒在运动过程的综合受力规律。

在螺旋槽面的不同半径处，水层的厚度和平均流速不同。

愈向外缘水层越厚、流速愈快。

给入的水量增大，湿周向往扩展，但对靠近内缘的流动特性影响不大。

随着流速的变化，水流在螺旋槽内表现为两种流态，即靠近内缘的层流和外缘的紊流。

在流动过程中，水流具有两种不同方向的循环运动。

其一是沿螺旋槽纵向的回转运动；其二是在螺旋槽内外缘之间的横向循环运动。

两种流动的综合效应使上下水层的流动轨迹不同。

由于横向循环运动的存在，在槽内圈水流表现有上升的分速度，而在外圈则具有下降的分速度。

颗粒在槽面上的运动同时受重力、惯性离心力、水流的推动力及摩擦力的作用。

水流的动压力推动颗粒沿槽的纵向运动，并在运动中发生分散和分层。

由于水流速度沿深度的分布差异，悬浮于上层的细泥及分层后较轻的颗粒具有很大的纵向运动速度，因而也就具有很大的离心加速度。

而位于下层的重颗粒沿纵向运动的分速度较小，相应的离心加速度也较小。

由于上述差异而导致物料颗粒在螺旋槽的横向分层（分带）。

重力的方向始终垂直向下。

由于螺旋槽的空间倾斜，故重力分布除了推动颗粒沿纵向移动外，也促使颗粒向槽的内缘运动。

颗粒的惯性离心力方向与其回转半径相一致，并大致与所处位置的螺旋线的曲率半径重合。

直接与槽底接触的颗粒其所受的摩擦力更加明显。

位于上层的颗粒受水介质的润滑作用摩擦力较小。

微细颗粒呈悬浮态运动，不在有固体边界的摩擦力。

上述各作用的综合结果导致物料颗粒在螺旋中的分选分离经过三个主要阶段：

首先为分层阶段，在紊流作用下，重颗粒逐渐进入下层，轻颗粒逐渐进入上层。

这一阶段在完成1次回转运动后初步完成；第二阶段是分层结束的轻重颗粒的横向展开、分带过程。

离心加速度较小的底层重颗粒向内缘运动；上层的轻颗粒向中间偏外运动，而悬浮的细泥则被甩向最外缘。

流体的横向循环和螺旋面的横向坡度对这种分布具有重要的影响。

随着回转运动次数的增加，不同的颗粒逐渐达到稳定运动的过程；第三阶段即平衡阶段，不同性质的物料颗粒沿着各自的回转半径运动，分选过程完成，此后的运动将失去实际意义。

研究表明，颗粒分层和分带作用区域主要在螺旋横断面的中部，该区域的主要特点是矿浆的浓度基本不变，颗粒与水层之间具有较大的速度梯度

三、实验用具、设备

1.仪器设备：

螺旋分选机、天平（台秤）；

2. 工具：

20L接料桶3个、样品盘5个、小盆10个；

3.  材料：

6毫米以下物料（磁铁矿）2公斤。

四、实验步骤

1.学习设备操作规程，检查设备，对动力部分进行试转；

2.缩制两份重量分别1公斤。

3.入料桶中加入试样并加水至所需浓度，同时搅拌保证料浆悬浮。

4.  准备好接样，将入料桶中的悬浮混合物料加入螺旋分选机；

5.  料浆排完后，适量用水冲洗沾附在槽壁上的物料，并入接料桶；

6.   彻底冲洗给料桶和分选机，将各产品脱水、烘干、称重；

7.   根据需要，制取入料及产品的分析、化验样，进行分析化验

五、数据分析

1.实验数据记录于下表；

序号

入料粒度

入料

浓度

入料

品位

精矿

尾矿

计算入料

重量

产率

品位

重量

产率

品位

重量

产率

品位

 1

296.2

 57.24

202.1 

40.42 

500 

 2

六、 思考题

1.影响螺旋分选效果的主要结构因素有哪些，如何影响？

2.简述螺旋分选技术的特点、适用范围及应用领域；

（3）磁选试验

一、实验目的

了解实验用磁选机的结构、工作原理及其操作方法；了解影响磁选效果的主要因素。

掌握评价磁选效果的方法和指标

二、实验原理

物料颗粒之间的磁性差异是实现物料分选、回收的重要物理性质之一。

磁选是利用磁性颗粒和非磁性颗粒在分选空间的运动行为差异进行分选的过程。

混合物料进入磁选机的分选空间后，颗粒受到磁力和机械力（重力、离心力、惯性力、流体动力等）的作用。

磁性不同的物料颗粒受到的磁力大小不同，因此其运动的路径（轨迹）不同。

当作用于颗粒的磁性力大于作用于其上的机械力的合力时，颗粒将被吸附于分选滚筒上，脱离分选区进入卸料区，从精矿排料槽排出；而当作用于颗粒的磁性力小于作用于其入卸料区，从精矿排料槽排出。

当作用在颗粒的磁力小于作用在颗粒上的机械力的合力时，颗粒继续处于分选箱内，与大部分分散介质一起排入尾矿管。

磁选过程的基本条件是：

f1>f2>f3，其中F1为作用于颗粒上的磁作用力，F2为作用于颗粒上的与磁作用力相反的机械力的合力，F3为作用于弱磁性颗粒上的磁作用力。

三、实验用具、设备

1.仪器设备：

实验室用湿式滚筒磁选机、电子称

2.0.5毫米铁矿样0.5公斤；

3.500毫升烧杯2个，洗瓶1个；接料桶（20升）3个

四、实验步骤

1.学习操作规程设备检查、试运转，确保实验过程顺利进行和人机安全；

2.在给料桶中配置浓度为30%的矿浆；

3.启动磁选机，调压确定输出电流。

4.将磁选管中充满水，打开下部的排矿口，并将矿浆缓慢放入磁选管中，同时开启冲洗水；

5.从排矿口接收尾矿；

6.给矿结束后，切断电源，通过冲洗水冲洗，将精矿回收。

7.过滤、烘干（105~110︒C、称重，化验品位，计算回收率；

五、数据分析

1.将实验条件与数据记录于下表；

2.分析实验条件对磁选效果的影响。

3.编制实验报告。

实验数据表

序号

条件

精矿

尾矿

磁场强度A/m

重量g

产率%

品位%

回收率%

重量

g

产率

品位%

回收率%

1

2

六、思考题

1.影响磁选效果的其它因素有哪些？

如何影响？

2.简述磁性分离技术在选矿、选煤厂等的其它应用。

（四）XXXXX

一、实验目的

二、实验原理

三、实验用具、设备

四、实验步骤

五、数据分析

（五）心得体会