我国是一个对有色金属资源需求量巨大的国家,合理地使用和回收金属资源尤为重要。其中铝、铜在废旧有色金属中含量高、经济效益高,所以这两种有色金属是回收行业关注的重点。废旧有色金属要破碎到一定程度才能实现金属和非金属、金属和金属的解离,因而实现小尺寸（≤5 mm）金属分选对于废旧有色金属回收具有重要的意义。本文以立式涡流分选机为研究对象,建立了立式涡流分选运动模型（包括磁场分布、涡流力以及运动模型）,通过单颗粒实验与混合颗粒实验对比分析了立式和卧式涡流分选机的分选规律和机理,并对立式涡流分选机性能进行了分析和优化。本文的主要研究内容和结果如下:（1）立式涡流分选模型的建立。通过拟合实验测量的磁场数据,获得了磁辊表面径向磁场强度的分布公式。根据法拉第电磁感应定律与毕奥-萨伐尔定律,推导了三种不同形状的涡流力公式,公式表明:涡流力与磁场强度、磁辊转速、颗粒尺寸等因素有关。此外,体积相同的情况下,颗粒形状对于涡流力的影响很小。使用涡流力公式进一步提出了立式涡流分选运动模型,该模型与实验测得的运动轨迹相一致。（2）立式与卧式涡流分选对比分析。根据正交实验极差分析,各因素对分选效果影响的主次顺序:立式涡流分选为颗粒尺寸＞磁辊转速＞送料高度＞颗粒形状;卧式涡流分选为颗粒形状＞颗粒尺寸＞传送带速度＞磁辊转速。在立式涡流分选机中,磁辊转速越大,颗粒偏移距离越大。但在卧式涡流分选机中磁辊转速增大到一定程度时,颗粒由于提前起跳,导致偏移距离变小。偏移距离在立式涡流分选机中随颗粒尺寸增加呈线性增加,但在卧式中由于颗粒尺寸增加,受到涡流力增大,导致颗粒提前起跳,偏移距离增速逐渐放缓。对于同尺寸颗粒,立式涡流分选机中颗粒的平均偏移距离小于卧式涡流分选机,但是颗粒落点的分布更集中,该特征更利于实现金属之间的分选。形状因素对颗粒在立式涡流分选中的偏移距离影响很小,这有利于同种材质不同形状的分选,但在卧式涡流分选中正方体颗粒偏移距离远大于球体和圆柱体,这与颗粒在运动过程中受到力矩与涡流力的作用有关。在同等参数条件下,立式涡流分选机铝和铜的分选效率高于卧式涡流分选机。（3）立式涡流分选机的性能分析。利用概率密度分布方法对实验数据进行分析,考察了尺寸、均一性以及操作参数（磁辊转速和送料高度）对分选效果的影响。立式涡流分选机的最小分选尺寸为4 mm左右,随着物料均一性的增加,分选效果越好。随着磁辊转速的增加,送料高度的降低,铝与铜的概率密度分布相差越大,分选效率越高。