摇床分选用于选别细粒物料，广泛应用于钨、锡、钽、铌和其他稀有金属及贵金属矿石选别，也可用于铁矿石、锰矿石和煤选别。

摇床分选（图1）已有100多年的历史。1890年美国制造了第1台选煤用打击式摇床，1896～1898年A.威尔弗利^[注]发明了采用偏心连杆机构的现代形式摇床。1918年普兰特-奥又发明了以凸轮杠杆为传动机构的摇床。第二次世界大战后，德国制成了偏心轮传动的快速摇床。1964年中国研制成功惯性弹簧式摇床。在1957年以前，摇床主要是座式单层摇床。为了解决摇床占地面积大的问题，床面向着多层化和离心化方向发展。20世纪50年代中国研制成了双层、四层和六层矿泥摇床，但因床面惯性力难以平衡而未获推广。苏联曾研制出双联三层摇床。英国在20世纪60年代用玻璃钢做床面制成双层和三层摇床。1957年美国首先研制出多偏心惯性齿轮床头，接着发明了多层悬挂式摇床。

图1 摇床选矿场面

大部分摇床基本都是由床面、床头和机架3部分构成（图2）。

图2 摇床结构示意图

床面可用木材、玻璃钢、金属（如铝、铸铁）等材料制成，并衬以摩擦系数较高的材料，如漆布、橡胶或塑料。其形状常见的有矩形、梯形和菱形，在横向上有1°～5°倾斜。沿纵向在床面上钉有许多平行的床条。床面上沿还装有给矿槽和给水槽。

床头由电动机带动，通过拉杆连接床面，使床面沿纵向做不对称的往复运动。床面前进时，速度由慢到快而后迅速停止；在往后退时，速度由零迅速增至最大，此后缓慢减小到零。

机架或悬挂机构，用于支承床面，其方式分为座式和悬挂式。座式是床面直接与支架联结，并在支架上设有调坡装置，用来调节床面的横向坡度。悬挂式是用钢丝绳把床面吊在架子上，床面悬在空中，坡度通过钢丝绳的松紧来调整。

工业上应用的、不同形式的摇床的主要区别在于床面的形状和层数、床条的特征、床头的工作原理以及安装方式。

摇床按适宜处理物料的粒度分为矿砂（0.074～2毫米）摇床和矿泥（小于0.074毫米）摇床，矿砂摇床又可分为粗砂（0.5～2毫米）摇床和细砂（0.074～0.5毫米）摇床。按处理物料的种类分有选矿用摇床和选煤用摇床等。按床面层数分为单层摇床和多层摇床。按安装方式分为座式摇床和悬挂式摇床。中国常用的摇床如下表所示。

物料（一般为水力分级产品，浓度为25%～30%的矿浆）从给矿槽自流到床面上后，矿粒在床条沟槽内受水流冲洗和床面振动作用而松散、分层。分层后的矿粒受到不同大小的水流动压力和床面摩擦力作用而沿不同方向运动，上层低密度矿物颗粒受到较大的水流冲力，沿床面横向倾斜向下运动。而位于床层底部的高密度矿物颗粒受床面的差动运动的作用沿纵向运动至床条尖灭线处后，沿床面横向倾斜向下滑动。由于不同密度和粒度的矿粒在床面上的运动方向不同，导致物料在床面上呈扇形展开（图3）。

图3 摇床分选示意图

物料在摇床面上的分选包括松散分层和搬运分带两个基本阶段。

颗粒的松散分层主要是沉降分层和析离分层的共同结果。横向水流流经床条时，因发生水跃而形成旋涡，由此产生水流的垂直脉动速度，使物料松散。微细颗粒呈悬浮状态，稍粗颗粒则在不断翻转中，将高密度矿粒移至下层。下层矿粒较少受流体动力作用，在床面的纵向摇动过程中，颗粒间相互挤压、翻转，产生拜格诺层间斥力，使床层发生间断性的扩张松散。床面摇动使高密度细颗粒穿过粗颗粒的间隙，下沉到最底层，这种析离分层是摇床分选的重要特点。分层结果是：除了始终处于悬浮状态的微细颗粒外，低密度粗颗粒在最上层，其次是低密度细颗粒，再次是高密度粗颗粒，最底层为高密度细颗粒（图4）。

图4 摇床面上颗粒的分层结果示意图

位于床层中不同层次的矿物颗粒，因纵向和横向的运动速度不同，而有不同的运动方向。①颗粒沿床面的横向移动。在横向水流作用下，矿粒沿床面横向移动，分层后位于最上层的低密度粗颗粒，在横向水流的冲洗作用下，首先越过床条向尾矿侧移动，其沿横向移动的平均速度最低；在横向水流推动和床条保护的联合作用下，继低密度粗颗粒之后，低密度细颗粒和高密度粗颗粒也依次越过床条，开始沿横向移动；分层后位于最底层的高密度细颗粒，因受到床条的保护作用，沿床面纵向运动至床条尖灭线处后，才开始沿床面横向滑动，因而具有最低的横向移动速度。②颗粒沿床面的纵向移动。颗粒沿床面的纵向移动是由床面做不对称往复运动引起的，颗粒在床面发生相对移动的条件是颗粒的惯性力大于床面的摩擦力。当颗粒的惯性力小于摩擦力时，颗粒即在摩擦力带动下随床面一起做加速运动。及至床面的加速度增加到一定值时，颗粒的惯性力达到与摩擦力相等。超过这一限度后，摩擦力即不足以克服颗粒的惯性力，于是颗粒即沿惯性力方向（与床面加速度方向相反）相对于床面运动。颗粒经过分层后，位于底层贴近床面的高密度细颗粒具有最大的摩擦系数，在床面的带动下，向前滑动的距离亦最大，由此向上，颗粒层间的摩擦系数愈小，受床面推动的作用力愈弱，因而向前运动的距离依次减小。

矿粒在床面上既做横向运动又做纵向运动，其最终运动方向应是这两者的矢量和。分层后位于最上层的低密度粗颗粒因具有最大的横向运动速度和最小的纵向运动速度，所以其偏离角最大，低密度细颗粒和高密度粗颗粒的偏离角依次减小。分层后位于最底层的高密度细颗粒因具有最小的横向运动速度和最大的纵向运动速度，所以其偏离角最大。结果使不同密度和粒度的颗粒在摇床面上展开为扇形分带（图5）。

图5 颗粒在床面上的扇形分带示意图

摇床分选的工艺操作参数包括冲程、冲次、给矿体积、给矿浓度、清洗水量及床面横向坡度等。①冲程和冲次。冲程和冲次共同决定着床面的速度和加速度，因而影响矿粒群的松散度和搬运速度。处理粗粒级矿石时，需要较大的冲程和较小的冲次；处理细粒级矿石和矿泥时要求则相反。②给矿体积和给矿浓度。给矿体积影响矿浆在床面上的流速。随着给矿体积增加，精矿回收率下降。增大给矿浓度，分层速度降低。生产中适当控制给矿体积，加大给矿浓度，可以提高处理能力。③床面的横向坡度和清洗水量。这是操作中经常调节的两个参数，增大横向坡度或清洗水量均可加大矿粒的横向运动速度，但增大清洗水量还可以增强选择性分离作用。一般粗选或扫选作业采用“大坡小水”，精选作业则采用“小坡大水”。