Гравітаційне збагачення корисних копалини, методи відділення корисних мінералів від порожньої породи по відмінності їх щільності. Р. о. — прадавній метод збагачення корисних копалини, що застосовувався за 2 тис. років до н.е.(наша ера) при розробці олов'яних і золотих розсипів на Південному Уралі і Алтаї. У 14—15 вв.(століття) були створені апарати для Р. о., що з'явилися прототипом сучасних (наприклад, золото-промивательниє машини До. Фролова). Р. о. детально описано Г.Агріколой (16 ст), одне з перших наукових обгрунтувань дане М. Ст Ломоносовим.
найширше Р. о. застосовувалося в кінці 19 і початку 20 вв.(століття), коли видобуток корисних копалин різко зріс, а метод флотації збагачення, що успішно конкурує з гравітаційним при збагаченні дрібних фракцій, лише почав розвиватися. Р. о. не втрачає своєї актуальності, що пов'язано з його принциповими перевагами — дешевизною і можливістю розділяти різними методами частки мінералів широкого діапазону великої (від 0,1 і до 300 мм ).
Р. о. здійснюється у водному і повітряному середовищах. У водному середовищі розділення відбувається чіткіше, що пов'язане з більшою щільністю води. Проте сухе (т.з. пневматичне) Р. о. у ряді випадків має перевагу, оскільки не вимагає обезводнення продуктів збагачення. Це особливо поважно для районів з суворим кліматом, де змерзання концентратів, наприклад вугільних, утрудняє їх транспортування. При Р. о. зазвичай використовується сила земного тяжіння, звідки і назва методу; одночасно з силою тяжіння в деяких випадках використовується відцентрова і електромагнітна сили.
Теорія Р. о. заснована на визначенні відносних швидкостей переміщення часток, що відрізняються щільністю і розмірами, в середовищі різній щільності. Вперше теорія Р. о. була розвинена П. Ріттінгером (1867). Істотний розвиток теорія Р. о. отримала в роботах Г. Я. Дорошенко (1876), С. Г. Войслава (1884), В. А. Гуськова (1908), Р. Річардса (1908), Т. Фінкея (1940) і, особливо, П. В. Лященко (1940). Спочатку були розроблені методи визначення швидкості падіння одиночних часток. При чималій різниці швидкостей відбувається розділення: частки більшої щільності розташовуються внизу, а меншою — в верхній частині шаруючи. При такому підході для розділення часток по щільності необхідно, щоб частки мали відносно близькі розміри (інакше дуже крупне зерно малої щільності падатиме з такою ж швидкістю, як невелике зерно більшою, і розділення не станеться). Проте на практиці цей принцип не витримувався, а розділення відбувалося. Розбіжність між теорією і практикою намагалися усунути введенням поняття в і д. н. обмежених умовах руху часток, при яких вони переміщаються групою. Але при цьому дуже важко врахувати закономірності взаємного тертя і переміщення часток. Намагалися також розглядати процес Р. о. як розділення крупних часток в щільній суспензії часток дрібніших. Сучасна теорія Р. о. розвинена в 60-і рр. радянськими ученими Е. Е. Рафалес-ламарка, Н. Н. Віноградовим і ін. Основна увага приділяється аналізу розшарування як масовому статистичному процесу і властивостям суспензій, що знаходяться в статистично нестійкому стані.
Різновидами Р. о. є відсадження, збагачення у важких суспензіях, концентрація на столах і шлюзах, збагачення в гідроциклонах, жолобах і ін.
При збагаченні у важких суспензіях шматки вугілля або руди занурюються в суспензію, що складається з обважнювача — дрібних (долі мм ) зерняток важких мінералів (магнетиту і ін.) або сплавів (наприклад, феросиліцію) і води. Щільність суспензії регулюється концентрацією в ній обважнювача і досягає 3 г/см 2 . Шматки, щільність яких вища за щільність суспензії, занурюються на дно, менш щільні спливають на поверхню і віддаляються гребками ( мал. 1 ). Цим досягається найбільш точне розділення шматків, навіть при невеликій відмінності їх щільності. Іншою перевагою є можливість збагачувати найбільш крупні шматки (до 300 мм ). Недолік цього методу — в необхідності регенерації часток обважнювача суспензії. Цей метод Р. о. широко застосовується у вугільній (його роль порівнянна з відсадженням) і в рудній (наприклад, при збагаченні діамантових руд) галузях промисловості. Певні перспективи має вживання т.з. аеросуспензій, що є псевдозрідженим шаром, що отримується при пропусканні повітря під тиском крізь пористе днище, на яке насипаний дрібний обважнювач. У такому шарі тонуть важкі частки і спливають легені майже так, як і у водних суспензіях. Проте при цьому виходять сухі продукти.
Концентрація на столах і шлюзах заснована на випаданні в нижній шар твердих зерняток підвищеної щільності при течії змішай води і часток менше 1 мм по похилій плоскості. За способом видалення важкої фракції розрізняють окремі апарати: в концентраційних столів дека з наріфленіямі вагається впоперек потоку і мінерали різної щільності утворюють на деці своєрідне віяло ( мал. 2 ); на шлюзах і вашгердах важкі мінерали уловлюються різними трафаретами, ворсистим матеріалом і ін., якими покрито днище жолоба. Останніми роками застосовують похилі струминні жолоби різних конструкцій, що мають плоске днище, що звужується до кінця. Це звуження викликає виникнення висхідних потоків води, що підсилюють розшарування матеріалу у міру його переміщення по жолобу. Велика простота і висока продуктивність роблять ці апарати перспективними. Широко використовуються гідроциклони, які часто застосовуються спільно з важкими суспензіями (наприклад, для збагачення дрібного вугілля). Відцентрова сила у поєднанні з гравітаційною застосовується і в гвинтових сепараторах. Особливим варіантом Р. о. є розділення часток в центрифугах в рідинах підвищеної щільності. У магнітогідродинамічних сепараторах те, що «псевдообважнює» середовища досягається накладенням на електроліт одночасно магнітного і електричного полів.
Р. о. виробляється на збагачувальних фабриках за схемами, що передбачають підготовку матеріалу, його збагачення і обробку отримуваних продуктів. На мал.(малюнок) 3 приведена схема установки для комбінованого Р. о. вугілля, з використанням важкої суспензії для крупного класу і відсадження — для дрібного. Часто практикуються комбіновані схеми, в яких не лише поєднуються різні методи Г: о., але і Г. о. з ін. методами збагачення — флотацією, магнітною сепарацією і з гідрометалургією.
Вдосконалення Р. о. пов'язане з вживанням різних фізичних і физико-хімічних дій на збагачуваний матеріал і середовище. Наприклад, поліпшення розділення шматків різної щільності у важкій суспензії досягається зниженням її в'язкості, додаванням реагентів-пептизаторів, повідомленням вібрацій. У ряді випадків додають реагенти-гидрофобізатори (при збагаченні в гідроциклонах, на концентраційних столах, в отсадочних машинах) і деяку кількість повітря. Продуктивність основного устаткування — отсадочних машин, сепараторів і ін. — безперервно зростає не лише за рахунок збільшення їх розмірів, але і головним чином унаслідок поліпшення режиму роботи і конструкції (наприклад, вживання многоденних концентраційних столів).
Літ.: Лященко П. Ст, Гравітаційні методи збагачення, 2 видавництва, М. — Л., 1940; Кухарів А. І., Гідроциклони, М-код,, 1961: Марголін І. З., Збагачення вугілля і неметалічних копалин у важких суспензіях, М. 1961; Полькин С. І., Збагачення руд і розсипів рідких металів, М., 1967; Акопов М. Р., Основи збагачення вугілля в гідроциклонах, М., 1967.
