由热力学第二定律可知，任何封闭体系都趋向于自由能的降低，即一种过程如果变化前后伴随着能量的降低，则该过程将自动地进行。德国人迈耶尔（E.W.Mayer，1947）应用这一普遍原理分析了跳汰过程，认为床层的分层过程是一个位能降低的过程。因此当床层适当松散时，重矿物颗粒下降，轻矿物颗粒上升，应该是一种必然的趋势。

对跳汰过程中颗粒运动微分方程式的分析，可归纳两个重要点：

(1)矿粒运动状态除和密度有关外，还与粒度及形状有关。而粒度及形状的影响仅体现在介质阻力加速度（即第二项）上，其数值与相对速度的平方成正比。因此，在跳汰过程中，尽量减小矿粒与介质之间的相对运动速度是至关重要的；

(2)介质的运动状态（速度和加速度）对矿粒的运动或者说对床层的分层有重要影响。因此，只要选择恰当的水速及加速度为按密度分层创造有利的条件。

1.活塞跳汰机的对称跳汰周期特性曲线

2.上升水速大、作用时间长的跳汰周期特性曲线

3.上升水速大于下降水速但作用时间相等的跳汰周期

4.上升水速大但作用时间短的不对称跳汰周期

5.上升水速较缓但作用时间较长的不对称跳汰周期

实践证明：跳汰周期曲线形式是获得良好选别效果的重要因素之一。合理的跳汰周期曲线应与被选物料性质相适应，使床层呈适宜的松散状态，颗粒主要借重力加速度差相对运动，这是选择跳汰周期曲线的基本原则

众多的矿粒混合物，在垂直升降的变速介质流中，技密度差异进行分层和分离的过程，谓之跳汰选矿。

跳汰选矿的过程中，所使用的介质可以是水，也可以是空气。以水作为分选介质时，称为水介质跳汰或水力跳汰；若以空气为分选介质，则称风力跳汰。

当代，国内外选煤或选矿的工业生产中，水介质跳汰的应用最为广泛，相比之下，风力跳汰应用很少。从基本原理来看，风力跳汰与水力跳汰相似，突出的区别是由于空气只能作单向运动，故物料分选只能依靠在间断的上冲气流作用下来完成。从分选的工艺效果来看，风力跳汰也远不如水力跳汰，它只能在干旱缺水地区或原料不宜洁水时使用。故本章内容，仅涉及水介质跳汰。

实现跳汰过程的设备叫跳汰机。被选物料给入跳汰机内落到筛板上，便形成一个密集的物料展，这个物料层，称为床层。在给料的同时，从跳汰机下部周期性的给入上下交变的水流，垂直变速水流透过筛孔进入床层，物料就是在这种水流中经受跳汰的分选过程。

当水流上升时，床层被冲起，呈现松散及悬浮的状态。此时，床层中的矿粒，按其自身的特性（密度、粒度和形状），彼此作相对运动，开始进行分层。在水流已停止上升，但还没有转为下降水流之前，由于惯性力的作用，矿粒仍在运动，床层继续松散、分层。水流转为下降，床层逐渐紧密，但分层仍在继续。当全部矿粒落回筛面，它们彼此之间已丧失相对运动的可能，则分层作用基本停止。此时，只有那些密度较高、粒度很细的矿粒，穿过床层中大块物料的间隙，仍在向下运动，这种行为可看成是分层现象的继续。下降水流结束，床层完全紧密，分层便暂告终止。水流每完成一次周期性变化所用的时间称为跳汰周期。在一个跳汰周期内，床层经历了从紧密到松散分层再紧密的过程，颗粒受到了分选作用。只有经过多个跳汰周期之后，分层才逐趋完善。最后，高密度矿粒集中在床层下部，低密度矿粒则聚集在上层。然后，从跳汰机分别排放出来，从而获得了两种密度不同，即质量不同的产物。

物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作用的内因，是矿粒自身的性质，但能让分层得以实现的客观条件，则是垂直升降的交变水流。在跳汰机入料端给入物料的同时，伴同物料也给人了一定量的水平水流。水平水流虽然对分选也起一定的影响，但它主要是起润湿和运输的作用。润湿是为了防止于物料进入水中后结团；运输是负责将分层之后，居于上层的低密度物冲带而走，使它从跳汰机的溢流堰排出机外。在跳汰过程中，跳汰周期特性的基本形式有三种，即间断上升介质流、间断下降介质流呈升降突变介质流。跳汰周期的特性在一定程度上决定了跳汰分层的效果，并间接地体现了跳汰机主要结构特征。假如将垂直介质流的速度与时间的关系，在直角坐标上绘制成曲线，则上述三种基本形式的表达。这种曲线称跳汰周期特性曲线，反映了水流运动形态。曲线上任一点的纵坐标表示水流的速度，横坐标表示水流在该速度时所运行的时间，斜率为水流运动的加速度......

国内外采用各种类型的跳汰机,根据设备结构和水流运动方式不同,大致可以分为以下几种：（1）活塞跳汰机；（2）隔膜跳汰机；（3）空气脉动跳汰机；（4）动筛跳汰机。

活塞跳汰机是以活塞往复运动，给跳汰机一个垂直上升的脉动水流，它是跳汰机的最早型式。现在基本上已被隔膜跳汰机和空气脉动跳汰机所取代。

隔膜跳汰机是用隔膜取代活塞的作用。其传动装置多为偏心连杆机构，也有采用凸轮杠杆或液压传动装置的。机器外形以矩形、梯形为多，近年来又出现了圆形。按隔膜的安装位置不同，又可分为上动型（又称旁动型）、下动型和侧动型隔膜跳汰机，隔膜跳汰机主要用于金属矿选矿厂。

空气脉动跳汰机（亦称无活塞跳汰机），该跳汰机是借助压缩空气，推动水流作垂直交变运动。按跳汰机空气室的位置不同，分为筛侧空气室（侧鼓式）和筛下空气室跳汰机。该类型跳汰机主要用于选煤。

动筛跳汰机有机械动筛和人工动筛两种，手动已少用。机械动筛是一种槽体中水流不脉动，直接靠板上的物料造成周期性地松散。目前为大型选煤厂尤其是高寒缺水地区选煤厂的块煤排矸提供了有效设备。下面根据使用范围，区分为选煤用跳汰机和选矿用跳汰机两大类。

（一）筛侧空气室跳汰机（鲍姆式跳汰机）

据其结构与用途筛侧空气室跳汰机可分为不分级煤用跳汰机、块煤跳汰机和末煤跳汰机三种。

1.跳汰机的机体

跳汰机的机体是承受跳汰机全部重量和脉动水流产生的动负荷。

1）机体的段数和隔室2）机体的形状

2.跳汰机筛板

1）筛板的型式2）筛板的倾角3）筛孔尺寸

3.风阀

1）滑动风阀（即立式风阀）

2）旋转风阀（即卧式风阀）

3）电磁风阀

（1）气路系统。包括高压风管至气缸的气动管路；（2）数控装置。通过控制电磁阀的通、断电时间，实现大范围内无极调节频率与跳汰周期特性；

（3）进、排气阀。进、排气阀由气缸和阀盖组成

4.跳汰机排料装置

1）轻产物溢流堰排料装置

2）重产物筛上排料装置

（1）排料装置

3）透筛排料4）排料装置自动化

（1）浮标装置

（2）测压管装置

（3）放射性同位素装置

筛下空气室跳汰机与筛侧空气室跳汰机相比较，具有以下几个特点：

（1）筛下空气室跳汰机的空气室在跳汰室筛下，结构紧凑、重量轻、占地面积小。

（2）筛下空气室跳汰机的空气室沿跳汰室的宽度布置，能使跳汰室内沿宽度各点的波高相同，有利于物料均匀分选，适于跳汰机大型化。这是筛下空气室跳汰机的主要优点。

（3）筛下空气室跳汰机的空气室的面积为跳汰室的面积的二分之一，即空气室内水面脉动高度为200mm时，跳汰室水面脉动高度为100mm。

（4）筛下空气室跳汰机的脉动水流没有横向冲动力。

由于筛下空气跳汰机的空气室水位比筛面水位低，而且空气室内有0.021MPa的空气余压，压缩空气推动液面运动，比筛侧空气室跳汰机要多克服一段静压头和空气余压，所以压缩空气的风压比一般筛侧空气室跳汰机所要求的为高，大约是0.025~0.035MPa。筛下空气室跳汰机和筛侧空气室跳汰机分选效果相近。我国筛侧式跳汰机的不完善度I一般为0.2左右，邢台选煤厂使用筛下空气室跳汰机LTX-14型，跳汰机第一段I=0.127，第二段I=0.255，与筛侧式跳汰机效果相当。

（一）上（旁）动型隔膜跳汰机

（二）下动型圆锥隔膜跳汰机

（三）侧动型隔膜跳汰机

（四）圆形跳汰机和复振跳汰机

影响跳汰过程的因素很多，主要有物料性质、机械结构、操作因素三大类。对于一定的物料和跳汰机，确定合理的操作制度是获得良好分选效果的保证。

一、跳汰机的给料

二、跳汰频率和跳汰振幅

三、风量和水量

跳汰机配套的风机，我国设计部门推荐的用风量指标见表2-5-6。通常侧鼓式跳汰机用的风压为.018~0.025MPa；筛下空气室跳汰机用的风压为0.025~0.035MPa。