廣義的分級(jí)是利用顆粒粒徑、密度、顏色、形狀、化學(xué)成分、磁性、放射性等特性的不同而把顆粒分為不同的幾個(gè)部分。狹義的分級(jí)是根據(jù)不同粒徑顆粒在介質(zhì)(通常采用空氣和水)中受到離心力、重力、慣性力等的作用，產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而實(shí)現(xiàn)不同粒徑顆粒的分級(jí)。

在粉體制備方面，分級(jí)具有非常重要的意義，是無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域中粉體的主要深加工技術(shù)之一，基于現(xiàn)代工業(yè)對(duì)微細(xì)粉體的粒度要求，分級(jí)技術(shù)已顯示出越來越重要的地位。制造微米級(jí)的粉體并不困難，但是如何降低能耗、生產(chǎn)出粒度很細(xì)且粒度分布很窄的粉體是近年來遇到的挑戰(zhàn)。

分級(jí)技術(shù)的關(guān)鍵在于分級(jí)設(shè)備及分級(jí)工藝。為了滿足高精度的分級(jí)，要求對(duì)多種分級(jí)進(jìn)行組合優(yōu)化。因此，了解和掌握分級(jí)設(shè)備的主要類型和結(jié)構(gòu)原理，對(duì)于分級(jí)過程的優(yōu)化顯得尤為重要。在此領(lǐng)域主要涉及的是微細(xì)粒分級(jí)，按介質(zhì)的性質(zhì)來分類，微細(xì)分級(jí)有干式分級(jí)（介質(zhì)為空氣）和濕式分級(jí)（介質(zhì)為水或其他液體）兩種。

一、干式分級(jí)

干式分級(jí)的流體介質(zhì)一般是氣體，按作用力來分，可分為重力分級(jí)、慣性力分級(jí)和離心力分級(jí)。接下來給大家介紹干式分級(jí)中具有代表性的分級(jí)設(shè)備的分級(jí)原理，應(yīng)用范圍及其特點(diǎn)。

1、重力分級(jí)&慣性力分級(jí)

重力分級(jí)的原理是依據(jù)大小不同的顆粒在重力場(chǎng)中沉降末速不同來進(jìn)行分級(jí)。在適當(dāng)?shù)臍怏w介質(zhì)中，溫度一定條件下，對(duì)于密度一定的顆粒，沉降末速只與顆粒直徑有關(guān)。這樣，便可以根據(jù)顆粒沉降末速的不同，實(shí)現(xiàn)按粒度大小的分級(jí)。根據(jù)氣流流動(dòng)方向的不同，可分為水平流型，垂直流型和之字流型。

水平流型重力分級(jí)器

慣性力分級(jí)是將固體粒子群分散懇浮于氣流中并急劇改變氣流的運(yùn)動(dòng)方向，利用輕、重粒子慣性力之差使粒子群分級(jí)的操作。其代表性裝置有曲線型慣性分級(jí)機(jī)，彎頭噴射慣性分級(jí)機(jī)和K型分級(jí)器。

曲線型慣性分級(jí)機(jī)

由于重力分級(jí)和慣性力分級(jí)對(duì)精密分級(jí)仍有困難、分級(jí)效率較低等問題，市面上這兩類設(shè)備的生產(chǎn)逐漸減少，目前，應(yīng)用較為廣泛的干式分級(jí)設(shè)備為離心力分級(jí)類型的設(shè)備。

2、離心力分級(jí)

原理：由于重力場(chǎng)中對(duì)微細(xì)顆粒作用力太小，使微細(xì)顆粒分級(jí)難以進(jìn)行，需采用離心力場(chǎng)來代替重力場(chǎng)達(dá)到強(qiáng)化分級(jí)的目的。氣體穿過轉(zhuǎn)子流動(dòng)，微細(xì)顆粒受到氣體流動(dòng)時(shí)的拖力的作用而隨氣流一起流動(dòng)。當(dāng)進(jìn)入轉(zhuǎn)子內(nèi)部時(shí)，顆粒又受到向外的離心力作用，當(dāng)空氣拖力比離心力大時(shí)，顆粒與空氣一起穿過轉(zhuǎn)子而成為細(xì)產(chǎn)品，否則，顆粒不能穿過轉(zhuǎn)子而成為粗產(chǎn)品。

氣流分級(jí)機(jī)

適用范圍：適用于干法微米級(jí)產(chǎn)品的精細(xì)分級(jí)，可分級(jí)球狀、片狀、及不規(guī)則形狀的顆粒，也可對(duì)不同密度的顆粒進(jìn)行分級(jí)。分級(jí)產(chǎn)品的粒度可達(dá)D97：3～150微米，產(chǎn)品粒度無級(jí)可調(diào)，品種更換極其方便。

分級(jí)效率：60%～90%，分級(jí)效率與物料性質(zhì)以及符合粒度的顆粒含量有關(guān)，物料流動(dòng)性好，符合粒度要求的顆粒含量高，效率就高，反之則低。

設(shè)備特點(diǎn)：具有產(chǎn)品粒度無級(jí)可調(diào)，分級(jí)效率高，切割點(diǎn)準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

應(yīng)用行業(yè)：廣泛應(yīng)用于化工、礦物（尤其適合碳酸鈣、高嶺土、石英、滑石、云母等非礦產(chǎn)品分級(jí)）、冶金、磨料、陶瓷、耐火材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、保健品、新材料等行業(yè)。

氣流分級(jí)機(jī)（來源：巨子粉體設(shè)備）

二、濕式分級(jí)

對(duì)于濕式分級(jí)，一般指的是水介質(zhì)下的分級(jí)。與干式分級(jí)相比，濕式分級(jí)更有可能解決窄級(jí)別的分級(jí)問題，這是由于濕式分級(jí)分散性能良好、邊界效應(yīng)影響較小、過程相對(duì)容易控制。

在重力場(chǎng)和離心力場(chǎng)中，粒度不同的礦粒在運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)流中產(chǎn)生沉降速度的差異，是使它們得以按分級(jí)粒度分離的主要原因，故顆粒在介質(zhì)中的沉降理論是分級(jí)的基礎(chǔ)理論。常用的濕式分級(jí)設(shè)備，主要有基于重力沉降原理的重力水力分級(jí)設(shè)備和基于離心力沉降原理的離心力水力分級(jí)設(shè)備。

1、重力水力分級(jí)設(shè)備

（1）機(jī)械分級(jí)機(jī)：螺旋分級(jí)機(jī)

原理：磨礦機(jī)產(chǎn)物進(jìn)入機(jī)械分級(jí)機(jī)分出合格的細(xì)粒產(chǎn)物——溢流，粗粒沉砂由其中運(yùn)轉(zhuǎn)著的螺旋或耙子排出，返回磨礦機(jī)再磨。

適用范圍：常用于磨礦閉路循環(huán)對(duì)礦漿進(jìn)行按0．3～0．15mm粒級(jí)分級(jí)作業(yè)。

分級(jí)效率：此類分級(jí)設(shè)備的效率較低，一般在30%-50%。

設(shè)備特點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、操作方便等特點(diǎn)。

應(yīng)用行業(yè)：屬中細(xì)粒分級(jí)設(shè)備，主要在礦物加工中用于磨礦回路中配合磨礦機(jī)工作。

螺旋分級(jí)機(jī)

（2）圓錐分級(jí)機(jī)：分泥斗

原理：它是一種最簡(jiǎn)單的圓錐分級(jí)機(jī)，礦漿從上部中心的給礦筒中連續(xù)給入，充滿錐體，并從上部周邊溢出，錐體中存在上升和水平液流。沉降速度大于上升液流速度的礦粒沉下后從沉砂管中排出，為沉砂；沉降速度小的礦粒，被上升液流帶上，從上面周邊溢至溢流槽中，匯集后由溢流管排出。

適用范圍：其給礦的最大粒度為2-3mm，溢流粒度一般為0.074mm。

設(shè)備特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要?jiǎng)恿Γ僮鞣奖恪?/span>

應(yīng)用行業(yè)：分泥斗在礦物加工中應(yīng)用較廣，主要用于重選廠中，在分選和分級(jí)之前，對(duì)給料進(jìn)行脫泥和濃縮。

分泥斗

2、離心力水力分級(jí)設(shè)備

微細(xì)顆粒在重力場(chǎng)的條件下沉降速度很慢，分級(jí)微米級(jí)顆粒所需沉降時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)十小時(shí)，顯然生產(chǎn)效率太低。因此，離心分級(jí)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。

（1）旋流器

原理：微細(xì)粒級(jí)由于受到的離心力場(chǎng)不足以抵抗流體與顆粒的作用力（黏滯阻力、紊動(dòng)擴(kuò)散），微細(xì)粒的分配率接近于水量分率，也就是說，微細(xì)粒級(jí)按水量的分配而進(jìn)入沉砂和溢流之中。

適用范圍：旋流器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)常用于微細(xì)粒分級(jí)，10mm直徑的旋流器分級(jí)粒度的下限可以低達(dá)5μm。

設(shè)備特點(diǎn)：具有較高分級(jí)效率，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本身無運(yùn)動(dòng)部件，操作看管容易，體積小而處理量大，分級(jí)效果良好。

應(yīng)用行業(yè)：旋流器是一種應(yīng)用廣泛的離心力分級(jí)設(shè)備，多用于第二段閉路磨礦中。

旋流器工作原理圖

螺旋器（來源：金鵬礦業(yè)）

（2）臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)

原理：它主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋推料器、差速器、機(jī)殼、機(jī)座等部分組成，轉(zhuǎn)鼓和螺旋推料器安裝在差速器里，同向旋轉(zhuǎn)只有微小的差速，待分級(jí)物料由進(jìn)料管進(jìn)入料倉(cāng)，與轉(zhuǎn)鼓幾乎同步旋轉(zhuǎn)，顆粒進(jìn)入離心力場(chǎng)，迅速分層，細(xì)顆粒由溢流環(huán)溢出，粗顆粒被拋出周邊，在推料器的作用下向前運(yùn)動(dòng)由排渣口排出。

適用范圍：適用于分離顆粒粒徑大于5um的物料，可用于固液兩相分離，固液液的三相分離，固固液的三相分離。

設(shè)備特點(diǎn)：對(duì)物料的適應(yīng)性較大，能分離的固相粒度范圍較廣（0.0005～2mm），在固相粒度大小不均時(shí)能照常進(jìn)行分離；能自動(dòng)、連續(xù)，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，維修方便，能夠進(jìn)行封閉操作；單機(jī)生產(chǎn)能力大，結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，操作費(fèi)用低；固相沉渣的含混量一般比過濾離心機(jī)高，大致接近于真空過濾機(jī)。

應(yīng)用行業(yè)：可廣泛適用于化工、輕工、制藥、食品、環(huán)保等行業(yè)。

來源：恒力離心機(jī)械

來源參考：

1、粉體物料干式分級(jí)設(shè)備，葉紅齊，秦明禮（中南工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程）；

2、細(xì)粒級(jí)物料的濕式分級(jí)技術(shù)，劉惠中（北京礦冶），鄭榮田（中國(guó)第四冶金）；

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