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先说三个重点
金红石锆英砂矿重力选矿系统的核心任务不是做精矿分离，而是抛尾富集，把原矿中百分之二到六的重矿物总量提升到百分之八十五以上，同时甩掉百分之九十五以上的石英尾矿。锆英石与金红石的互相分离由后面的磁选和电选完成，重力段只管把轻矿物和重矿物分开。
海滨砂矿的矿物组合决定了重力选矿是最经济的选择。锆英石比重四点六到四点七，金红石四点二到四点三，而石英只有二点六五。这个比重差足够大，用纯物理方法、不加药剂就能完成粗富集。整条重力选矿系统通常按洗矿脱泥、螺旋溜槽粗选扫选、摇床精选三段走。
国外某海滨砂矿的试验数据显示，采用重选预富集、磁选分离、重选再富集、干式磁电选的全流程，分别获得了锆品位大于百分之六十三的锆英石精矿和钛品位大于百分之七十五的金红石精矿，钛锆回收率分别达到百分之八十一和七十四。重选段在其中承担了预富集和再富集的双重角色。
重力选矿系统的位置与边界
整条金红石锆英砂矿选冶线从前往后走，大致是采矿、重力选矿、浓缩脱水、磁选分组、静电提纯这么几段。重力选矿系统排在第二段，紧跟在原矿采掘和输送之后。
重力段要完成的任务很明确：把重矿物和轻矿物分开。进来的物料是原矿加水的矿浆，重矿物总量百分之二到六。出去的物料分两股：尾矿主要是石英砂，重矿物含量低于百分之零点三，直接排到尾矿库或回填采空区；混合重砂精矿重矿物总量百分之八十五到九十，打包送往下一段浓缩脱水。
重力段不做锆英石和金红石的互相分离。这个阶段出来的混合精矿里，锆英石、金红石、钛铁矿、独居石全混在一起，后面磁选和静电分选解决精细分离的事。很多业主对这个边界不清楚，拿混合精矿去做化验，锆英石品位不达标就怀疑流程有问题。重力段本来就不保证锆英石单体品位，它只保证重矿物的总量。
螺旋溜槽：重力选矿的主力设备
螺旋溜槽是金红石锆英砂矿重力选矿系统的绝对主力。它没有运动部件，矿浆沿着螺旋槽面往下流，重矿物沉到底层走内圈，轻矿物浮在上层走外圈，最后在排料端被不同的截取板分开。
螺旋溜槽的适用矿物范围很宽，锆英石、金红石、独居石、钛铁矿等具有比重差异的矿物都在它的处理范围内，给矿粒度零点三到零点零二毫米。海滨砂矿的锆钛矿物嵌布粒度主要集中在零点零四到零点一六毫米，属于物理选矿适宜回收的粒度范围。
螺旋溜槽有几个实在的优点：处理量大，单台直径一千二百毫米的处理能力十到十五吨每小时。不耗电，没有运动部件。给矿浓度允许变化范围大，百分之二十五到五十五都能正常工作。缺点是精度不如摇床，所以螺旋溜槽负责粗选和扫选，摇床做精选。
对于金红石锆英砂矿，螺旋溜槽的给矿浓度控制在百分之二十五到三十五。浓度高了矿浆流动性差，重矿物来不及沉到底层。浓度低了水流太急，轻矿物被冲入重矿物产品。粗选段通常配十六台、扫选段配十二台，一粗一扫闭路循环。
摇床：把品位再往上拱一拱
螺旋溜槽出来的粗精矿重矿物含量在百分之六十到八十五之间，还有提升空间。摇床就是干这个活的。
摇床的床面做往复不对称运动，重矿物在床面上沿斜向运动走得远、走得慢，轻矿物走得近、走得快。床面上的矿物带能清晰分成几条，用截取板把重矿物带截下来就是混合重砂精矿。
对于金红石锆英砂矿，摇床的选型分粗细两条路。粗粒物料用带床条的大型床面，细粒物料用平缓床面或微床条床面。给矿浓度控制在百分之二十到二十五，冲程粗砂十到十八毫米、细砂八到十二毫米，冲次二百四十到三百六十次每分钟可调。
摇床操作的关键是看床面上的矿带。锆英石和金红石的矿带在床面最内侧，颜色灰白或浅褐，钛铁矿带偏黑。操作工要根据矿带变化随时微调截取挡板位置。南方某重砂选厂的现场经验是，锆英石矿带宽度控制在三十到五十毫米、矿带清晰不发散时，指标最稳。
实际项目中摇床的配置数量不少。广东某金红石锆英砂矿项目，摇床车间配备了五十六台六S摇床，其中新购三十台，用于重选段粗精矿的进一步提纯。
圆锥选矿机：另一种选择
除了螺旋溜槽加摇床的组合，圆锥选矿机在海滨砂矿重选中也有应用。圆锥选矿机由无侧壁扇形溜槽组成的倒置圆锥构成，矿浆浓度可达百分之五十五到六十五，单机处理能力约七十吨每小时。
它的优势是处理量大、节省厂房面积、基建投资低，一台设备可完成粗选、扫选和精选多个作业。海南万宁乌场钛矿采用圆锥选矿机为主体设备，入选原矿一千五百吨每天，原矿经一台圆锥选矿机粗选、两次螺旋溜槽精选，可获得二氧化钛百分之三点九四、氧化锆百分之四点二六的粗精矿，氧化锆回收率百分之八十二点六。
不过圆锥选矿机对给矿粒度有要求，要隔除大于二到三毫米的粗颗粒，给矿中小于三十微米的细泥含量不能太多，最好先用旋流器脱泥。对于粒度组成均匀的海滨砂矿，圆锥选矿机是个值得考虑的选择。
重力选矿系统的配套工序
重力选矿系统不是孤立的，前后都有配套。
前面是洗矿脱泥。原矿从采场来，可能裹着黏土或细泥。圆筒洗矿机加水把黏土打散，水力旋流器组脱除两百目细泥。脱泥效率很关键，如果细泥脱除率低于百分之八十五，细泥进入螺旋溜槽会糊住槽面、干扰分带。
后面是浓缩脱水。重力段产出的精矿是稀矿浆，固体浓度百分之五到十五，含水百分之八十五到九十五。这种稀矿浆不能直接进后续的磁选和电选，得先浓缩脱水。耙式浓缩机把精矿浆浓缩到底流浓度百分之四十五到五十五，溢流清水送回洗矿和重选段循环利用。
脱泥、重选、浓缩三段的水是循环的。浓缩机溢流回到洗矿段和重选段做工艺用水，海滨砂矿项目的水循环利用率通常能达到百分之九十以上。
重力选矿能达到什么指标
以原矿氧化锆品位百分之二到三、二氧化钛品位百分之零点八到一点五的典型海滨砂矿为例，重力选矿系统能做到的指标大致是：螺旋溜槽粗选加摇床精选，重矿物总回收率百分之八十二到九十二，混合重砂精矿重矿物含量百分之八十五到九十二，尾矿重矿物含量低于百分之零点三。
但重选段出来的混合精矿里锆英石和金红石还是混在一起的。要把它们分开，得靠后面的磁选和电选。常规流程是重选预富集、磁选分离、重选再富集、干式磁电选，重力选矿在其中承担了两次富集的任务。
金红石锆英砂矿重力选矿系统是整个选冶线中单位处理成本最低的一段，也是决定下游工序能不能正常运转的基础。前面富集做不好，后面的磁选机和电选机吃不到合格给料，指标全线垮掉。把重力段的浓度控制好、设备工况检查到位，后面的工序才能顺利运转。
