3.4重选基本理论

重力选矿第二章：重力选矿的基本理论授课时间：3月4日授课班级：矿加07一、矿粒及介质的性质一、矿粒的性质矿粒与重力分选过程有关的性质，是指反映矿粒质量性质的密度，反映矿粒几何性质的粒度（体积）和形状。它们均影响矿粒在介质中运动状况。1、矿粒的密度及其测定方法矿粒的密度：单位元体积矿粒的质量，δ。kg／m3或g／cm3。物料的重度：单位体积物料的重量，γ。N/m3。g堆比重或假比重：堆积的矿粒（块）群与同体积水的质量比。与比重一样，是个无量纲的量。需注意的是，粒群是指在自然状态下堆积，计算矿粒群堆积体积时包括矿粒间的空隙。一、矿粒及介质的性质1.1、大块矿粒密度的测定：（阿基米德原理）1.2、粉状矿粒密度的测定：量筒法、比重瓶法、扭力天平法、显微比重法以及利用磁流体技术的微密度仪等。1.3、浮沉试验法：δ=（ρ1+ρ2）/2一、矿粒及介质的性质2矿物粒度的表示及测定方法2.1直接测量法2.2显微镜测量法2.3筛分分析法2.4水力分析法2.5当量直径表示法2.6光学衍射直径表示法当量直径：取与矿粒某方面性质相同的球体直径代表矿粒直径。体积当量直径面积当量直径一、矿粒及介质的性质3矿粒形状矿粒的形状，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。这个比值叫做矿粒的球形系数，符号为χ。一、矿粒及介质的性质4介质性质粘度：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。牛顿对均质流体的粘性进行了研究，并指出：两个流动介质层间的摩擦力不但与介质的性质有关，而且还与介质层间的相对运动速度及两层间的接触面积成正比，但与介质层间的法向压力的大小无关。由于整个运动流体中两相邻介质层间的流速变化是连续的，故可用沿运动法线方向的速度梯度，来度量相邻流体层间的相对运动速度。写成数学表达式，称为牛顿内摩擦定律。液体的粘度还可以用动力粘度μ与液体密度ρ的比值表示，称为运动粘滞性系数υ（运动粘度）。二、矿粒在介质流中垂直运动所受的力二、矿粒在介质流中垂直运动所受的力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。介质阻力：分选介质作用在矿粒上的阻力，称为介质阻力。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。二、矿粒在介质流中垂直运动所受的力二、矿粒在介质流中垂直运动所受的力摩擦阻力：介质经物体表面绕流时，由于介质的粘性使得介质自物体表面向外产生一定的速度梯度，从而导致在各流层之间产生了内摩擦力。故由切向力所引起的阻力，称摩擦阻力或粘性阻力。压差阻力：当介质绕过物体流动时，由于附面层分离的结果，在物体背后形成漩涡，使该处液体内部压力下降。此时，由于物体前后所承受的法向压力不同，物体前面的压力高于后面的压力，因而对物体运动产生阻力。在不发生附面层分离的情况下，基于物体周围介质流速的变化，使物体表面各点所承受的法向压力不同，同样也将产生对物体运动的阻力。因法向压力所引起的阻力称为压差阻力或形状阻力。二、矿粒在介质流中垂直运动所受的力二、矿粒在介质流中垂直运动所受的力三、阻力公式1、牛顿阻力平方公式2、斯托克斯线性阻力公式3、阿连阻力公式雷廷智阻力公式：Re10002218dR牛顿阻力平方公式：2sR阿连阻力公式：2Re3002245dRRedvRe斯托克斯阻力公式：Re1dR3223vdRRe三、阻力公式Ψ：阻力系数，它是矿粒形状和雷诺数Re的函数四、思考题1、粒度的测量方法；2、当量直径、堆密度、相对密度、表观密度、有效密度、球形系数、粘度；3、物体在介质中所受的力与在空气中所受的力；4、介质阻力与机械阻力的区别；5、对阻力公式的分析。