重力选矿实质概括起来就是松散-分层-分离过程。置于分选设备内的散体矿石层在流体浮力、动力或其他机械力的推动下松散,目的是使不同密度(或粒度)颗粒发生分层转移,就重选来说就是要达到按密度分层。
故流体的松散作用必须服从粒群分层这一要求。这就是重选与其他两相流工程区别之处。流体的松散方式不同,分层结果亦受影响。重力选矿简单说来就是探讨松散与分层的关系。分层后的矿石屡在机械作用下分别排出。即实现了分选。故可认为松散是条件,分层是目的,而分离则是结果。前述各种重选工艺方法即是实现这一过程的手段。
(1)颗粒及颗粒群的沉降理论,
(2)颗粒群按密度分层的理论,
(3)颗粒群在斜面流中的分选理论。
此外还有在回转流中的分选,尽管介质的运动方式不同.但除了重力与离心力的差别外,基本的作用规律仍是相同的。
有关粒群按密度分层理论,最早是从跳汰过程入手研究的,提出了不少的跳汰分层学说,后来又出现一些专门的在垂直流中分层的理论。
斜面流选矿最早是在厚水层中处理较粗粒矿石,分选的根据是颗粒沿槽运动的速度差。40年代以后斜面流选矿向流膜选矿方向发展,主要用来分选细粒和微细粒级矿石。流态有层流和紊流之分。一贯认为紊流脉动速度是松散床层基本作用力的观点,在层流条件下即难以作出解释。
尽管重选理论到今天仍未达到完善地步,但和许多工艺学科一样,它已可为生产提供基本的指导,并可作为数理统计和相似与模拟研究的基础。