廣義的分級是利用顆粒粒徑、密度、顏色、形狀、化學成分、磁性、放射性等特性的不同而把顆粒分為不同的幾個部分。狹義的分級是根據不同粒徑顆粒在介質(通常采用空氣和水)中受到離心力、重力、慣性力等的作用，產生不同的運動軌跡，從而實現不同粒徑顆粒的分級。

在粉體制備方面，分級具有非常重要的意義，是無機非金屬材料領域中粉體的主要深加工技術之一，基于現代工業對微細粉體的粒度要求，分級技術已顯示出越來越重要的地位。制造微米級的粉體并不困難，但是如何降低能耗、生產出粒度很細且粒度分布很窄的粉體是近年來遇到的挑戰。

分級技術的關鍵在于分級設備及分級工藝。為了滿足高精度的分級，要求對多種分級進行組合優化。因此，了解和掌握分級設備的主要類型和結構原理，對于分級過程的優化顯得尤為重要。在此領域主要涉及的是微細粒分級，按介質的性質來分類，微細分級有干式分級（介質為空氣）和濕式分級（介質為水或其他液體）兩種。

一、干式分級

干式分級的流體介質一般是氣體，按作用力來分，可分為重力分級、慣性力分級和離心力分級。接下來給大家介紹干式分級中具有代表性的分級設備的分級原理，應用范圍及其特點。

1、重力分級&慣性力分級

重力分級的原理是依據大小不同的顆粒在重力場中沉降末速不同來進行分級。在適當的氣體介質中，溫度一定條件下，對于密度一定的顆粒，沉降末速只與顆粒直徑有關。這樣，便可以根據顆粒沉降末速的不同，實現按粒度大小的分級。根據氣流流動方向的不同，可分為水平流型，垂直流型和之字流型。

水平流型重力分級器

慣性力分級是將固體粒子群分散懇浮于氣流中并急劇改變氣流的運動方向，利用輕、重粒子慣性力之差使粒子群分級的操作。其代表性裝置有曲線型慣性分級機，彎頭噴射慣性分級機和K型分級器。

曲線型慣性分級機

由于重力分級和慣性力分級對精密分級仍有困難、分級效率較低等問題，市面上這兩類設備的生產逐漸減少，目前，應用較為廣泛的干式分級設備為離心力分級類型的設備。

2、離心力分級

原理：由于重力場中對微細顆粒作用力太小，使微細顆粒分級難以進行，需采用離心力場來代替重力場達到強化分級的目的。氣體穿過轉子流動，微細顆粒受到氣體流動時的拖力的作用而隨氣流一起流動。當進入轉子內部時，顆粒又受到向外的離心力作用，當空氣拖力比離心力大時，顆粒與空氣一起穿過轉子而成為細產品，否則，顆粒不能穿過轉子而成為粗產品。

氣流分級機

適用范圍：適用于干法微米級產品的精細分級，可分級球狀、片狀、及不規則形狀的顆粒，也可對不同密度的顆粒進行分級。分級產品的粒度可達D97：3～150微米，產品粒度無級可調，品種更換極其方便。

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

設備特點：具有產品粒度無級可調，分級效率高，切割點準確等優勢特點。

應用行業：廣泛應用于化工、礦物（尤其適合碳酸鈣、高嶺土、石英、滑石、云母等非礦產品分級）、冶金、磨料、陶瓷、耐火材料、醫藥、農藥、食品、保健品、新材料等行業。

氣流分級機（來源：巨子粉體設備）

二、濕式分級

對于濕式分級，一般指的是水介質下的分級。與干式分級相比，濕式分級更有可能解決窄級別的分級問題，這是由于濕式分級分散性能良好、邊界效應影響較小、過程相對容易控制。

在重力場和離心力場中，粒度不同的礦粒在運動的介質流中產生沉降速度的差異，是使它們得以按分級粒度分離的主要原因，故顆粒在介質中的沉降理論是分級的基礎理論。常用的濕式分級設備，主要有基于重力沉降原理的重力水力分級設備和基于離心力沉降原理的離心力水力分級設備。

1、重力水力分級設備

（1）機械分級機：螺旋分級機

原理：磨礦機產物進入機械分級機分出合格的細粒產物——溢流，粗粒沉砂由其中運轉著的螺旋或耙子排出，返回磨礦機再磨。

適用范圍：常用于磨礦閉路循環對礦漿進行按0．3～0．15mm粒級分級作業。

分級效率：此類分級設備的效率較低，一般在30%-50%。

設備特點：具有結構簡單、工作可靠、操作方便等特點。

應用行業：屬中細粒分級設備，主要在礦物加工中用于磨礦回路中配合磨礦機工作。

螺旋分級機

（2）圓錐分級機：分泥斗

原理：它是一種最簡單的圓錐分級機，礦漿從上部中心的給礦筒中連續給入，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。

設備特點：結構簡單,不需要動力，操作方便。

應用行業：分泥斗在礦物加工中應用較廣，主要用于重選廠中，在分選和分級之前，對給料進行脫泥和濃縮。

分泥斗

2、離心力水力分級設備

微細顆粒在重力場的條件下沉降速度很慢，分級微米級顆粒所需沉降時間可能長達數十小時，顯然生產效率太低。因此，離心分級設備應運而生。

（1）旋流器

原理：微細粒級由于受到的離心力場不足以抵抗流體與顆粒的作用力（黏滯阻力、紊動擴散），微細粒的分配率接近于水量分率，也就是說，微細粒級按水量的分配而進入沉砂和溢流之中。

適用范圍：旋流器由于結構簡單，經常用于微細粒分級，10mm直徑的旋流器分級粒度的下限可以低達5μm。

設備特點：具有較高分級效率，其結構簡單，本身無運動部件，操作看管容易，體積小而處理量大，分級效果良好。

應用行業：旋流器是一種應用廣泛的離心力分級設備，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）

（2）臥式螺旋卸料沉降離心機

原理：它主要由轉鼓、螺旋推料器、差速器、機殼、機座等部分組成，轉鼓和螺旋推料器安裝在差速器里，同向旋轉只有微小的差速，待分級物料由進料管進入料倉，與轉鼓幾乎同步旋轉，顆粒進入離心力場，迅速分層，細顆粒由溢流環溢出，粗顆粒被拋出周邊，在推料器的作用下向前運動由排渣口排出。

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。

設備特點：對物料的適應性較大，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能照常進行分離；能自動、連續，長期運轉，維修方便，能夠進行封閉操作；單機生產能力大，結構緊湊，占地小，操作費用低；固相沉渣的含混量一般比過濾離心機高，大致接近于真空過濾機。

應用行業：可廣泛適用于化工、輕工、制藥、食品、環保等行業。

來源：恒力離心機械

來源參考：

1、粉體物料干式分級設備，葉紅齊，秦明禮（中南工業大學化學工程）；

2、細粒級物料的濕式分級技術，劉惠中（北京礦冶），鄭榮田（中國第四冶金）；

粉體圈 芷凌整理

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