黄金选金工艺汇总

1 重力法选金

选金工艺根据金矿石的不同可以有多种选择，重选是最为常见的一种选金工艺，其原理是利用物料的比重不同在介质中沉降的速度不同来分层分区选择的。重力选金主要包括跳汰选金法，摇床选金法，螺旋溜槽选金法。 1.1重力选金工艺

1.1.1跳汰选金法

跳汰选金法是以跳汰机为选金设备的选金过程。跳汰机是常用重选设备，类型很多。目前我国选金厂多采用典瓦尔型隔膜跳汰机。典瓦尔型隔膜跳汰机的工作原理是：当偏心传动机构带动隔膜作往复运动时，跳汰室内中的水便透过筛网产生的垂直交变的脉动水流。入选物料给到床层上面，与床层矿石及水组成粒群体系。当水流向上冲击时，粒群呈松散悬浮状态，此时轻重大小不同的矿粒以不同的速度沉降，大密度粗颗粒(床石)沉降于下层。当水流下降时，产生吸入作用，密度大粒度小的矿粒穿过床层间隙进入下层。

1.1.2摇床选金法

摇床选金法是以摇床为主要设备的选金过程。摇床是在水平介质流中进行选矿的设备，由床面和传动机构两部分组成，床面由传动机构带动作纵向往复运动。矿粒在摇床上的分选是在床面往复运动过程中逐步完成的。促成矿粒运动的因素，除自身重力外，主要是冲流和床面脉动运动。矿粒在运动中经受垂直于床面

的分层作用和平行于床面的分离作用。两项作用的结果是不同矿粒自床面的不同区间排出。

1.1.3溜槽选金法

溜槽选金法是一种迄今仍在使用的传统重选方法。溜槽选金的主要设备是溜槽。溜槽是一倾角为3～4°(最大不超过14°～16°)的木制(或钢材)狭长斜槽。分选原理是:矿浆从槽头给入溜槽后，在水流作用力、矿粒重力(或离心力)、矿粒与槽底间摩擦力等力的联合作用下，不同密度的矿粒松散分层和分离，密度大者在槽底成为精矿，密度小者成为尾矿。溜槽为间歇作业，当槽底精矿沉积到一定高度时，停止给矿，清出精矿。

除此之外还有两种重力选矿设备:螺旋洗矿机，圆锥选矿机也可以用于重力选金，但现在使用已少。在实际选金过程中单纯用一种选金方法不可能选出精矿，要达到最佳品味，必须三种设备（摇床，跳汰机，螺旋溜槽）联合使用，必要时还有采用其他选金工艺。

1.2重选基本原理及其适用性

重选法是根据各种矿物密度及粒度的不同，借助于流体动力和各种机械力的作用，造成适宜的松散分展和分离条件，从而得到不同密度或不同粒度产品的工艺过程。矿石采用重选分离的难易程度，习惯上用1—1式评定：

E=（δ2-ρ）/（δ1-ρ）（1—1）

式中 δ1——矿石中有用矿物的密度； δ2——矿石中脉石矿物的密度；

ρ——重选介质的密度。

根据E值,矿石分选的难易程度可分为极易重选(E>2.5)、容易重选(E=2.5~1.75)、中等可选(E=1.75~1.5)、比较难选（E=1. 5~1.25）和极难重选（E<1.25）等几个等级。由于金矿石中金矿物的密度较脉石矿物大得多，E值较大，所以金矿石宜采用重选法处理。 1.3重选设备的选择应用和计算

重选设备类型较多，选用时必须掌握所用设备性能，被分选物料性质、条件(如粒度；密度、有用矿物和脉石矿物的解离情况、品位等）、要求的产品质量和所选用的设备适应性因为重选设备对应用条件有较强的敏感性。多数重选设备的生产能力计算尚无成熟的公式，在确定设备台数时，通常参照处理类似矿石、近似条件的台时生产能力或根据单位时间单位面积生产能力定额或通过单机试验进行确定。这些生产能力指标随矿石种类、粒度、形状、矿浆浓度、入选品位、要求的产品质量以及对选别产物的工艺要求等不同而有很大的变化。

1.3.1重介质选矿机

重介质选矿适于处理粗粒嵌布和细粒集合嵌布的矿石，矿石在细磨前预先丢弃脉石或低品位尾矿，作为预选作业使用，从而能降低生产成本，减少设备容量和数量，实际上提高了重选车间的生产能力和下段作业的入选品位，可改善选矿指标。为改善分选效果，物料在进入重介质选矿前须经洗矿或筛分除去细粒部分，同时应配有介质制备和净化回收系统。采用重介质选矿设备之前应进行试验和参照类似生产实践方能确定。常用的重介质选矿机有：重介质振动溜槽，重介质旋流器，重介质涡流分选器，鼓形分选机和圆锥形分选机等，见表1-1。

表1 重介质选矿机适宜分选粒度和应用特点

设备名称 分选粒度/mm 应用特点 振动溜槽 75~6 适于预选作业，选弃铁锰矿中围岩和夹石，应具有一定压力(294~412kPa)筛下补加水，耗江河水量大，分选赤铁矿涡流分选机 重介质旋流器 效形分选机 圆锥分选机 35~2 20~2 100~6 50~6 用水接近1t矿用1t水 适于预选作业，入选上限粒度大，可采用粗粒加重剂介质易回收，较重介质旋流器处理能力大 适于预选作业，分选精度高于其它重介质选矿机，能够分选矿物与脉石的密度差较小(0.2~0.3t/m3),但内壁磨损较快，重介质旋流器分单锥体和双锥体结构 适于预选作业，入选上限粒度大 适于预选作业，入选上限粒度大 1.3.2跳汰选金

跳汰机广泛用于选煤、钨矿、锡、砂金矿、铁矿、锰矿和非金矿等。跳汰机类型。较多，目前在我国应用最多的是隔膜跳汰机，根据隔膜的位置不同分为上动型、下动型、垂直侧动型，俯视跳汰室形状又分矩形、梯形和圆形。

跳汰机适宜的分选粒度和应用特点见表1-2。

表1-2 跳汰机适宜的分选粒度和应用特点

分选粒度/mm 应用特点 仅有300min×450mm规格，总跳汰筛网面旁动隔膜跳汰机 12~0.1 积0.27m2,用于粗选和精选，富集比较高，冲程系数大，床层松散效果好 侧动隔膜矩形跳汰12~0.1 配置灵活，单列、双列、串联均可 机 隔膜置筛网下面减少占地面积，下部锥体复振跳汰机 12~0.1 运动，下部排矿顺利 跳汰室总面积大，生产能力大，给矿端宽圆形跳汰机度小，排尾端宽度大，利于细粒回收同，(LTA1000/2下动圆6~0.1 锯齿形跳汰曲线，大型采金船粗选作业应锥跳汰机) 用较多，但给矿不易均匀 隔膜置两个跳汰室中间，属侧动内隔膜，甲型用于粗选，乙型用于粗精选，丙型用广东Ⅰ型跳汰机 6~0.1 于精选，适于低品位砂矿，但设备检修，更换部件不便 梯形跳汰机 5~0.074 给矿端窄，排尾端宽，利于细粒回收 处理量大，自然床层，筛上、筛下联合排矩形大粒跳汰 50~10 放精矿，分矿精度差不如重介质选 设计选用跳汰机时，必须注意下列问题：

(1)应充分了解所处理物料的粒度范围和有用矿物单体解离情况。 设备名称 (2)重砂含量多时，将增大跳汰选难度，处理量和精矿量受到严重影响。小于筛孔尺寸的重砂导致下步分选困难；大于筛孔尺寸的重砂在床层中意积愈多，导致补加水鼓动力不够而“死床”，只有停车清出筛上床层重砂和有价成分，跳汰机才能有效地工作，导致设备作业率降低和劳动强度增大。

(3)尽量减小跳汰机入选物料粒度。

(4)当跳汰室面积大，冲程系数小，补加水鼓动力不够和不均匀时，床层得不到有效地松散，将出现“板结”，起不到跳汰作用，设计时对设备制造厂家提出要求或采取补偿措施给予克服。

(5)物料进入跳汰机前，含原生泥或次生泥量较多时必须施以脱泥和适当地分级，有利于改善分选效果，设计时应增加脱泥作业。

(6)应确保跳汰机补加水的规定压力和足够水量，尤其在枯水季节。同时尽量减少水中的含泥量，尤其河流上游有挖泥作业，应采用具有既能较有效地沉降淤泥，又能较方便地清除淤泥措施的恒压水箱。

(7)注意人工床石粒度、密度等条件的选择与确定。

跳汰机是常用重选设备，类型很多。目前我国选金厂多采用典瓦尔型隔膜跳汰机，见图1-1。

1- 偏心传动机构；2-隔膜；3-角锥；4-隔板； 5-跳汰室；6-筛板；7-隔膜室；8-连杆；9-床层

图1-1典瓦尔型隔膜跳汰机示意图

典瓦尔型隔膜跳汰机的工作原理是：当偏心传动机构带动隔膜作往复运动时，跳汰室内中的水便透过筛网产生的垂直交变的脉动水流。入选物料给到床层上面，与床层矿石及水组成粒群体系。当水流向上冲击时，粒群呈松散悬浮状态，此时轻重大小不同的矿粒以不同的速度沉降，大密度粗颗粒（床石）沉降于下层。当水流下降时，产生吸入作用，密度大粒度小的矿粒穿过床层间隙进入下层。

1.3.3摇床选金

摇床是选别细粒物料应用较广的重选设备，能一次得出高品位精矿和废弃尾矿以及中矿产物。根据处理的物料粒度不同，可分为粗砂(2~0.074mm)摇床、细砂(0.5~0.074mm)摇床和矿泥(0.074~0.02mm)摇床，其区别在于床面上的床条(或槽沟)高度(或深度)和断面形状等。根据床应的不同又分为锡摇床、CC-2摇床、弹簧摇床和6-S摇床。这些摇床单位面积处理量较小，占用厂房面积较大，为增大台时能力、减少厂房面积，目前有些重选厂使用锡六层矿泥摇床，，可以回收

74~19μm粒级的重矿物，可以比单层同等床面规格能力增大2倍。但设计时一定要注意，即使给矿粒度相同，冲程、冲次相近，对不同种类、品级的物料，其摇床台时能力的差异也是很大的。因此，摇床时能力一般应根据处理类矿石的生产实践数据或试验确定，式(1—2)只能作为粗略的计算。

q0.1(Adav110.6) （1—2） 21 式中 q——摇床处理能力，t/h;

ρ、ρ1、ρ2——分别为矿石、重矿物、脉石的密度，g/cm3; dav——选别物料的平均粒径，mm;

A——床面长与宽之比最适宜时床面面积，m2. 式（1—2）适于原矿粗选作业，而精选作业比实际处理量低40%~50%，中矿再选作业比实际偏低20%~40%。不同类型摇床处理不同粒度物料的能力参考数据见表1-3。

表1-3 不同类型摇床处理不同粒度物料的生产能力参考数据

摇床 应用场合 给矿粒度/mm 类型 砂矿系统： 2~0.074 第一段摇床 第二段摇床 0.5~0.074 云锡 第三段摇床 0.2~0.074 摇床 粗泥摇床 0.074~0.037 -0.074mm占80% 弹簧 -0.074mm占广西二矿 摇床 90% -0.074mm占80% 台处理量/t·d-1 25 20 15 5~7 给矿浓度/% 25~30 20~25 15~20 15 应用特点 此类摇床面涂刷生漆、抗腐蚀、抗磨、床面平整、不易变形、便于局部修补。复洗系统摇床生产能力比左侧数据相应降低50%，给矿浓度相近 床头结构较简单，易制造，重量较轻，造价较低，动力消耗少，安装精度要求较高，调整有一定难度，噪音较大 6.5 6 9.6 10~15 10~15 10~15 摇床是在水平介质流中进行选矿的设备，由床面和传动机构两部分组成（图1-2），床面由传动机构带动作纵向往复运动。矿石在摇床上的分选是在床面往复运动过程中逐步完成的。促成矿粒运动的因素，除自身重力外，主要是冲流和床面差动运动。矿粒在运动中经受垂直于床面的分层作用和平行于床面的分离作用。两项作用的结果是不同矿粒自床面的不同区间排出。

图1-2摇床构造形象图

摇床根据所选别的矿石粒度的不同，可分为粗砂床（>0.5毫米）、细砂床（0.5~0.074毫米）和矿泥床（0.074~0.037毫米）三种。

利用不对称往复运动的倾斜床面进行斜面流分选的一种重选方法。摇床床面上布置有床条，矿浆给入床面后，在横向水流及床面纵向往复运动的联合作用下，物料发生松散、分层与分带，并由床面端部和侧边排出不同密度的产品。物料在床面上的分布状况见图1—3。摇床选矿的富集比高，一次分选即可得最终精矿和最终尾矿，同时还可根据需要接取一种或数种中矿，是一种分选精确性高的细粒重选方法。由于不同粒度的矿石对摇床的工作参数有不同的要求，为了获得较好的分选指标，通常物料在入选前先通过多级的分级机(箱)分成数个粒度级别，再分别给入相应的摇床进行分选。

图1—3 矿粒在床面上的扇形分布 A- 精矿；B-中矿Ⅰ（次精矿）；C-中矿Ⅱ；

D-贫中矿；E-尾矿；F-溢流及矿泥

矿石在床面上的分选主要包括松散分层和按矿粒密度和粒度分带两个过程。入选物料给到料槽后，自流至床面上，沿床面的横向向下运动，粒群因受水流冲洗和床面振动而松散、分层。分层后的上层轻矿物和下层重矿物受到大小不同的横向水流动压力和床面纵向推力的搬运作用，而沿不同方向运动，从而实现物料的分带。

1.3.4.溜槽选金

溜槽是一倾角为3°~4°（最大不超过14°~16°）的木制（或钢材）狭长斜槽。黄金行业可就地制造。分选原理是:矿浆从槽头给入溜槽后，在水流作用力、矿粒重力（或离心力）、矿粒与槽底间摩擦力等力的联合作用下，不同密度的矿粒松散分层和分离，密度大者在槽底成为精矿，密度小者成为尾矿。溜槽为间歇作业，当槽底精矿沉积到一定高度时，停止给矿，清出精矿。

溜槽的种类繁多，根据处理矿石的粒度可分为三大类：(1)粗粒溜槽，处理粒度为2～3mm以上的粒级，其给矿最大粒度可达100～200mm，主要有固定溜槽、罗斯溜槽、带格胶带溜槽；(2)细粒溜槽，处理粒度为2～0．074mm的粒级，主

要有尖缩溜槽和圆锥选矿机；(3)微细粒溜槽(又称矿泥溜槽)，给矿粒度小于0．074mm，其有效回收粒度下限可达10um，主要有莫利兹选矿机(即40层摇动翻床)、矿泥皮带溜槽、振摆皮带溜槽、横流皮带溜槽等。粗粒溜槽和细粒溜槽并称矿砂溜槽，是构造最简单，设备投资和操作费用最省，溜处理能力又大的粗选设备；而微细粒溜槽则是回收粒度下限最低的重选设备之一。

溜槽分粗砂溜槽和矿泥溜槽，前者适于处理粗粒级的物料，后者适于处理细粒级物料。粗粒溜槽槽底装有铺物和挡板，选别过程示意图见1—4。

图1—4粗粒溜槽选别过程示意图

粗粒溜槽是砂金矿选矿的主要设备，广泛应用于陆地上及采金船上。陆地上的大溜槽一般为15米左右，采金船上的一般为4~6米。

①螺旋选矿机和螺旋溜槽

这两种设备的黄同特点是结构简单、工作可靠、占地面积小、单位处理量大。螺旋选矿机适宜分选粒度2~0.1mm；螺旋溜槽的螺旋槽横截面为立方抛物线型，槽底倾角比螺旋选机槽底倾角小，稍宽和平缓，适于分选0.6~0.05mm较细的物料。距径比一般取0.5~0.6,螺距适当增大有利于分选细粒物料，返之利于粗粒物料。螺旋圈数为4~6。规格由螺旋外径表示，螺旋选矿机规格有ф600、ф800、

ф1000、ф200mm,螺旋溜槽规格有ф600、ф900、ф1200，螺旋溜槽还需给出螺距值 。螺旋选矿机和螺旋溜槽的处理能力可按式(1—3)计算。

式中 q——处理量，t/h;

R——给矿矿浆液固比； ρ——矿石密度，t/m3;

dav——入选矿石颗粒的平均直径，mm;

n——螺旋头数，为节约占地面积n可取2~4。 设计选用螺旋选矿机和螺旋溜槽时，合理确定直径、槽的横截面形状、螺距、因数等参数。直径大于1000mm时，一般选分2~1mm粗级物料，直径小于1000mm时一般选分1~0.05mm物料。

在生产实践中的螺旋溜槽有，LL型螺旋溜槽，槽体采用玻璃钢纤维，增强树脂制造，质量小，强度高，形状准确，防潮、防锈、防腐，规格有ф600、ф900、ф1200,螺距720mm；TT-12型旋转螺旋溜槽，槽内铺有刻槽楔形条橡胶衬，分选指标优于螺旋溜槽和螺旋选矿机 ，规格有ф600min×360mm、ф600min×339mm.

②皮带溜槽

皮带溜槽是我国60年代初研制成功的一种矿泥精选设备，矿浆和洗涤水经匀分板给到带面上，需保持流层薄而平稳。重矿物沉积在带面上随皮带转动从首轮卸落，轻矿物随矿流向下流动，有效回收粒度下限19~10μm，用于钨锡矿泥精作业，生产能力低，一台1000min×3000mm的皮带溜槽处理量仅1t/h。还有一种处理含金砂矿的带挡边格条胶带可动溜槽，我国80年代初研制成功，应用在采金船上，适粗选，最大给矿粒度可达12~16mm，800min×5000mm规格台时能力可达6m3.

③横流皮带溜槽

横流皮带溜槽利用剪切流膜原理促进矿粒松散、分层，有效回收粒度0.1~0.01mm,能同时产出多种产品，富集比较高，生产能力高于皮带溜槽，是较先进的矿泥重选设备。该设备多用于处理云锡氧化脉锡矿泥，设备有XZH1200×2750,台日能力3~4.5t。

④圆锥选矿机

圆锥选矿机是扇形溜槽改进而成，消除了扇形溜槽的侧壁效应。圆锥选矿机的基本单元是一个由圆周向中心倾斜，由玻璃钢制成的倒置圆锥。它可以装配成单层圆锥，也可以装配成双层圆锥，后者是双层圆锥选分面，可以提高设备的处理量，双层用于粗选，单层用于精选。根据矿石性质和对产品质量要求的不同，可将双层圆锥和单层圆锥叠加在一起成为多段选分机组，粗选、精选和扫选可在同一台机组上连续完成。圆锥选矿机也可由几个单元组合在一起，能增大生产能力，如4DS(符号表示：4—单元数，D—.双层，S—单层)，DSS型等。该设备是海滨砂矿较合适的分先设备，分选粒度一般为2~0.04mm。其规格以圆锥直径表示，目前ф2000、ф2150、ф2080mm规格在生产中使用。

⑤离心选矿机

离心选矿机是我国60年代初研制成功的矿泥选矿设备。适宜的入选物料粒度为-0.074mm，有效回收粒度为0.074~0.010mm。该卧式离心选矿机有两种转鼓，即单转鼓和双转鼓，转鼓锥度有单锥度和双锥度之分。目前我国钨、锡和赤铁矿均有采用，规格有两种，即ф800×ф1600×900mm。该设备不能连续作业，耗水量大，要求有较高的水压和均匀的给矿。

⑥振摆皮带溜槽

它是具有综合运动的细泥精选设备，回收物料粒度上限为0.2mm，下限为0.01mm，有效粒度0.074~0.02mm，有三种带宽，即600、800、1200mm，其处理能力较低，如规格为800×2600mm台日能力仅1t。

在设计选用处理细粒物料重选设备时，应注意强化整个给矿系统的隔渣措施，矿浆均匀分配，给矿浓度和矿流体积稳定。

下表1—4为常用溜槽。

常用溜槽一览表 适宜的入选 溜槽种类 粗粒溜槽 矿砂溜槽 溜槽名称 选钨粗粒溜槽 选金粗粒溜槽 扇形溜槽 圆锥选矿机 螺旋选矿机 匀分槽 铺布溜槽 螺旋溜槽 皮带溜槽 离心选矿机 振动皮带溜槽 莫兹利翻床 横流皮带溜槽 适用作业 粒度范围(mm) 情况 10～1.0 粗选 间断 10～1.0 粗选 间断 2.5～0.037 粗、扫选 连续 2.5～0.037 粗、扫选 连续 2.0～0.037 粗、扫选 连续 0.074～0.027 粗、扫选 间断 0.074～0.027 粗、扫选 间断 0.074～0.030 粗、精、扫选 连续 0.074～0.010 精选 连续 0.074～0.010 粗、扫选 连续 0.074～0.020 粗、精、扫选 连续 0.074～0.010 粗、扫选 连续 0.040～0.010 精选 连续 方法 人工 人工 机械 机械 机械 人工 人工 机械 机械 机械 机械 机械 机械 工作 操作 矿 泥 溜 槽 影响溜槽选矿的工艺因素有：给矿体积流量、给矿浓度、给矿粒度、给矿周期时间(指间歇工作溜槽)、槽子长度和倾角、槽面的铺面材料、槽面的运动特性(转速和振幅)等。

1.3.5圆锥选矿机选金

圆锥选矿机是根据尖缩溜槽（又称扇形溜槽）的原理演变而来的。圆锥选矿机相当于由许多扇形溜槽按圆锥面排列并去掉侧壁而成。圆锥由玻璃钢制造，易磨损部分衬以可换的塑料或橡胶部件。

矿浆（浓度为55-65）沿圆锥的周边均匀分配。当矿浆流向圆锥中心时，重颗粒（精矿）分选入流膜的底部，由圆锥底部的环形槽排出；流膜的另一部分越过该环形槽，作为尾矿排出。

圆锥选矿机由于消除了扇形溜槽的侧壁效应和对矿浆流动的阻碍，因而改善了分选效果，提高了设备处理能力。

圆锥选矿机都具有结构简单、适应性强、处理量大及管理方便等优点。因此是分选组分简单、易选低品位矿石的有效重选设备。尤其适用于处理海滨砂矿。处理粒度为+0.037mm。

所生产的圆锥选矿机直径为 2000mm，由单层锥和双层锥组合而成，每锥有6个扇形溜槽，一般由5锥或7锥组成一台圆锥选矿机，占地面积仅4.5m2。该设备可装在采砂船上或选矿厂中，由用于处理海滨砂矿而发展到处理普通矿石。

用玻璃钢为材质制造圆锥选矿机，用聚氨酯耐磨橡胶作衬里，其代表性产品主要技术参数列于下表1—5。

圆锥选矿机主要技术参数 圆锥直锥角/（°） 扇形溜槽尺寸缝隙宽度/mm 适宜人选处理能力/给矿浓径/mm 单圆锥 双圆锥 /mm×mm×mm 2000 145 粒度/mm 度（%） （t/h） 147 1100×290×150 4~8 0.04~1.0 45~65 60~65 尖缩溜槽呈扇形，槽长约1米，给矿端宽125~400毫米，排矿端宽25~9毫米，槽面倾斜放置，如图1—5。

图1—5尖缩溜槽示意图

圆锥选矿机的示意图见图1—6。矿浆由上端中心给入，经分配锥分配，进选别锥。矿粒在分选锥上的流动过程中按密度分层，最后截料口将轻、重产品分开。国外还有一种广泛应用于砂金预选的赖克特圆锥选矿机，它是将几个圆锥垂直重叠，可一次完成几段选别。

图1—6圆锥选矿机

圆锥选矿机选矿特点：

1、处理能力大。按每平方米占地面积的生产能力可达数百千克到数吨。 2、给矿浓度高，为50%-70%，因此省水。

3、作业成本低廉，设备本身无运转部件，不消耗动力和药剂。

4、单台选别的富集比低，难以产出最终精矿。为了克服这一缺点，常把数台圆锥选矿机组合起来使用。

5、入选粒度范围较宽，为3-0.1mm，但回收细粒级效果较差。

1.3.6螺旋选矿机选金

1.3.6.1螺旋选矿

通过垂直安装在螺旋选矿机内的螺旋形槽面上实现斜面流分选的重选方法。槽面除在纵向(螺旋线方向)有倾斜外，在横向也有倾斜。槽面上的矿浆在绕垂直中心线旋转的同时，还沿径向作循环流动，底部矿浆沿槽的横向坡面流向内侧，上层矿浆则流向外侧。螺旋选矿可用于分选3～0．02mm的物料，选矿过程可连续进行，分选效果与摇床选矿近似，但设备结构较简单，操作容易、处理能力也较大。

螺旋选矿设备有螺旋选矿机、螺旋溜槽和旋转螺旋溜槽等三种。应用最早的是螺旋选矿机，由美国汉弗莱于1941年研制成功。此后的半个世纪中，在横断面的形状、给矿槽及排矿槽、冲洗水槽及制造材料等方面经过了不断改进，并在向多头(多层)方向发展。其分选原理是，位于螺旋形槽面上的矿粒在流体动力、重力、惯性离心力及槽底摩擦力的作用下运动。分选过程包括分层与分带两个阶

段。首先料层内的颗粒依各自重力压强的不同发生分层，重矿物颗粒进入底部、轻矿物颗粒转到上部，中间还有一个混合层。经过初步分层的物料在螺旋流及横向(径向)环流的作用下，在沿槽向下运动的同时沿槽宽分带。位于上层的颗粒受横向环流外向流层的作用逐渐向外缘移动。下层颗粒受底部内向环流及重力分力的作用向内缘运动。在分层和分带过程中还由于析离分层作用，细的重矿粒沉至最底层。物料最终呈如下分布：重矿物分布在内缘，其中细而重的颗粒在最内缘；轻矿物分布在外缘，但受到流动水流的作用，粗而轻的颗粒分布在外缘的内侧，细而轻的颗粒则分布在最外侧。采用截取器或分离隔板将物料分带接出，即得到不同密度的产物。调节截取器或分离隔板的位置可以改变产物的产率及品位。

1.3.6.2螺旋选矿机的分选原理

旋槽内的矿浆在重力分力的作用下沿槽流动，同时又受惯性离心力作用向外缘扩展。于是形成了内缘流层薄，流速低，外缘流层厚，流速高的流动特性。据测定，靠近内缘液流厚度只有2～3毫米，呈层流流态，靠近外缘流层厚达7～16毫米，流速达1.5～2米/秒，呈明显的紊流流态，给入的水量增大，湿周向外扩散，但对内缘的流动特性影响不大。

液流除了沿槽的纵向流动外，还存在着内缘流体与外缘流体间的横向交换，称作二次环流。

由于这种环流运动，使得在槽的内圈出现上升分速度，外圈则有下降分速度。液流的纵向流动与二次环流叠加结果，形成了液流在槽面上的螺旋线状运动。上层液体趋向外缘，下层则趋向内缘。

位于矿浆内的固体颗粒既受着流体运动特性的支配，同时也受有自身重力、惯性离心力和槽底摩擦力的作用。

矿浆给到螺旋槽后，在弱紊流作用下松散，接着按流膜分选原理分层。矿粒在沿槽面作回转运动中产生惯性离心力，进入底层的重矿物受槽底摩擦力影响，运动速度较低，离心力较小，在重力分力作用下，沿槽面的最大倾斜趋向内槽的

内缘运动；上层轻矿物颗粒接近随矿浆一起运动，速度大，被甩向槽的外缘。由于运动方向不同，于是在槽面上展开分带，重矿物靠近内圈，轻矿物移向外圈，最外圈矿浆中则悬浮着微细粒矿泥。这种分带现象在第一圈之后即已表现出来，并在以后继续完善着。二次环流不断地将矿粒沿槽底输送到槽的内缘，同时又将内缘分出的轻矿物转移到外缘，促进着分带的发展。到第3～4圈时，矿粒运动趋于平衡，分带完成。

螺旋选矿机是利用重力、磨擦力、离心力和水流的综合作用，使矿粒按比重、粒度、形状分离的一种斜槽选矿设备（图1—7）。其特点是整个斜槽在垂直方向弯曲成螺旋状。其分选过程是：从斜槽上方给入的矿浆，沿斜槽以螺旋线状向下流动。在流动过程中，矿粒进行分层。密度小的大颗粒分布在螺旋槽的外缘，密度大的细颗粒分布在螺旋槽的内缘（图1—8）。分层后的重产物利用截取器由内侧槽底的排料口排出，轻产物则由螺旋槽的末端排出。

图1—7螺旋选矿机

图1—8螺旋槽剖面

螺旋选矿机结构简单，容易制造，无传动机构，不需动力；缺点是选别6毫米以上、0.05毫米以下及含有扁平状脉石的物料效果较差。国外普遍用于选别砂金矿。

1.3.6.3螺旋溜槽和螺旋选矿机的区别

螺旋溜槽和螺旋选矿机的外形和工作原理基本相同，但两者在结构、性能和使用方面有区别，主要不同有如下几点

(1)螺旋选矿机的槽底断面线为抛物线或椭圆的一部分，而螺旋溜槽的槽底断面线为立方抛物线，因此，螺旋溜槽的槽底宽而平缓，更适合于处理细粒物料。

(2)螺旋溜槽是在槽末端分别接取精、中、尾矿，而螺旋选矿机是在上部截取精矿，在槽末接尾矿。

(3)螺旋溜槽没有洗涤水，而螺旋选矿机加有洗涤水。

(4)螺旋溜槽的入选粒度比螺旋选矿机小，螺旋选矿机的遥宜入选粒度为2～0.074mm，而螺旋溜槽适宜的处理粒度为0.3～0.04mm。

(5)给矿质量分数方面，螺旋溜槽要求质量分数高，一般不低于30%，而螺旋选矿机质量分数要求不严格，下限可到10%。

1.3.6.4螺旋选矿机的优缺点及其应用 螺旋选矿机的优点是：

（1）结构简单，无运动部件，设备容易制造，维护简单； （2）单位面积生产能力大，占地面积小；

（3）物料分带明显，选别指标较高，回收率一般可达90%左右； （4）适应性强。当给矿量，给矿浓度，给矿粒度及原矿品位变化时，对选别指标影响较小。

其缺点是：对片状矿石的富集比不及摇床和溜槽高。其本身的参数不易调节以适应给矿性质的变化。

螺旋选矿机适合于处理冲积砂矿，尤其适合于有用矿物单体分离度高，而且呈扁平状者。对于残积、坡积砂矿连生体多者，则回收率较低。另外，对于处理含泥较高的矿石会降低精矿质量。所以要求脱泥和分级后进入螺旋选矿机。 螺旋选矿机多用于处理锡石、白钨矿、铬铁矿、钛铁矿、锆英石和独居石等矿物，也可用于回收浮选尾矿中的重矿物。一般都用它作为粗选设备，可以废弃大部分尾矿而得到粗精矿。

螺旋选矿机处理的粒度范围一般为2~0.05毫米，最大可达6毫米，有效的选别粒度为1~0.1毫米。

与螺旋选矿机属于同类型的螺旋溜槽则适于处理微细物料，并成功地用于处理赤贫铁矿。试验表明，螺旋溜槽的有效回收粒度下限为20微米。

螺旋选矿机和螺旋溜槽的不同在于螺旋槽横断面形状的差别：当选别2~0.074毫米的物料时，螺旋槽的横断面一般采用曲率半径较大的抛物线或椭圆形（长轴与短轴之比为2）。因为槽底的曲率半径较大时，矿粒分布较宽，轻重矿物的分离现象更为显著，较能适应操作条件的变化。而螺旋溜槽是采用立方抛

物线形的横断面，它实际上很接近于倾斜直线（与水平呈5°倾角），适宜于选别0.074~0.02毫米的物料。 1.4我国采金船常用选金工艺流程

前已述及，采金船是兼有采矿和选矿系统的综合设备，船上装备的洗矿筒筛、溜槽、跳汰机、摇床等设备，能够形成比较完善的选矿工艺流程。下面介绍国内采金船上应用的几种选金工艺流程：

1.4.1单一固定溜槽流程

由洗矿筒筛和固定溜槽组成（图1—9），固定溜槽既作粗选（横向固定溜槽）亦作扫选（纵向固定溜槽）。

图1—9：单一固定溜槽流程

1.4.2固定溜槽-跳汰流程

采用固定溜槽粗选，跳汰机扫选（图1—10）。

图1—10某矿100升船的胶带溜槽粗选——跳汰精选流程

1.4.3溜槽-跳汰-摇床流程

采用固定溜槽粗选、跳汰机扫选、摇床精选（图1—11），如晖春金矿250升采金船。

图1—11溜槽-跳汰-摇床流程

1.4.4三段跳汰流程

实际上是用跳汰机进行一次粗选、两次精选（图1—12），在采金船上应用较多。

图1—12三段跳汰 流程