选矿摇床可以使矿粒按其密度和粒度不同而沿不同方向运动,并从给矿槽开始沿对角线呈扇形展开,依次沿床面的边沿排出,排矿线很长,能地产出多种质量不同的产物,如精矿、次精矿、中精矿和尾矿等。选矿摇床被作为重选设备,曾广泛用于砂金等矿物的分选,主要用于选金或选煤等。
一、粒群在床面上的松散分层
横向水流跨越床条流动,在床条间激起漩涡,位于条沟内的上层矿粒在脉动水流作用下松散。微细的颗粒呈悬浮状态,稍粗颗粒则在不断翻滚中,将重矿物颗粒转移到下层。下层矿粒较少受到流体动力作用,在床面的纵向摇动运动中,层间颗粒出现剪切速度差,颗粒间相互挤压、翻转,增大了颗粒间隙,使床层扩张松散。重矿物颗粒局部压强较大,排挤轻矿物颗粒进入下层。
粗粒轻矿物横向速度较大,以下依次是细粒轻矿物、粗粒重矿物,而细粒重矿物则可保持到远纵向距离,达到精矿端。
颗粒的纵向运动系由床面运动转变方向时的加速度不同所引起。从传动端开始,床面前进速度逐渐增大,在摩擦力带动下,颗粒随床面的运动速度也在加大。及至过了运动的中点以后,床面的运动速度迅速减小,即负向加速度急剧增大。在床面的摩擦力不足以克服颗粒的前进惯性力时,颗粒便相对于床面向前滑动。
颗粒开始滑动时所具有的惯性加速度称为颗粒的临界加速度,其值与颗粒密度和床面摩擦系数有关位于底层的重矿物颗粒,受床面摩擦力影响大,床面的加速度每超过该颗粒的临界加速度,即可使颗粒沿床面加速度的反方向(惯性力方向)前进一步,由于床面的负向加速度大大超过正向加速度,故重矿物颗粒总是表现为向精矿端移动。而位于上层的轻矿物颗粒与下层颗粒处于不稳定接触之中,摩擦系数较小,与床面间形成前后摇摆的相对运动,总的向精矿端运动趋向变小了。
结果便是,矿粒群在横向水流冲洗和床面纵向摇动作用下,细粒重矿物向精矿端运动速度大,而向尾矿侧(横向)运动速度小,粗粒轻矿物的运动速度则正好相反,其他类型矿粒的运动介于两者之间(不包括矿泥)。