[拼音]:fenji
[外文]:classification
根据固体颗粒因粒度不同在介质中具有不同沉降速度的原理,将颗粒群分为两种或多种粒度级别的过程。颗粒在介质中的沉降速度,与颗粒的粒度、密度和形状有关。颗粒粗、密度大的球形颗粒在介质中沉降速度快;颗粒细、密度小、形状不规则的颗粒,沉降速度慢。不同粒度、密度和形状的颗粒在一定条件下可具有同一沉降速度。这种具有相同沉降速度,但性质不同的颗粒之直径比称为等降比。分级所得到的产品实际上是等降颗粒。分级的目的与筛分相似,但主要用于处理0~2mm细粒级物料,因为细粒级物料的筛分效率低。
分级是选矿厂的一个重要准备作业。对重选作业(如摇床选等),将物料分级入选,可提高选别效率;在磨矿回路中进行预先或控制分级,可提高磨矿机效率并改善磨矿产品的粒度组成;分级还可用于粘土质物料的脱泥;有时也作为选别作业用。分级广泛地用于化工、冶金、水泥和建材等工业部门。
分级作业有干、湿式之分。主要由物料性质和选矿工艺要求而定。湿式(水力)分级广泛用于选矿厂和选煤厂;干式(风力)分级则仅用于干燥缺水地区或工艺上有特殊要求的物料分级,如稀有金属矿物在电选前的分级;或在处理滑石、石棉等非金属矿物时的分级等。
分级机根据设备结构特点和颗粒沉降方式,可分以下四种:
机械分级机属于水平流向分级机,设有专门运砂机构,常与磨矿机组成闭路作业。目前应用的有螺旋分级机,结构见图1在倾斜安装的半圆形槽体内设有1~2个纵向长轴,轴上安装螺旋叶片。矿浆由槽的侧面给入,粗粒沉至槽底,被旋转的螺旋叶片输送至槽的上端排出,返回磨矿机再磨;细粒则自槽下端的溢流堰流出。按分级粒度不同,螺旋分级机分为高堰式和沉没式两种。高堰式分级机分级粒度大于0.15mm;沉没式分级粒度小于0.15mm。机械分级机效率低,已逐渐被水力旋流器、细筛等代替。
水力分级机在水流中靠矿粒沉降速度与水流速度进行物料分级。按设备结构特点,又分为槽型和圆锥型两种。槽型水力分级机的外形大致为一矩形长槽,内分横断面积由小至大的4~6个沉降室,水流上升流速逐室由大至小。矿浆自槽的上方一端给入,流向另一端溢流堰的过程中,颗粒由粗至细依次下沉,分别由沉降室下部排出,最细的粒级由溢流堰排出。这种水力分离机主要用于重选前给矿的分级。圆锥形水力分级机为一倒置的圆锥体,矿浆由中心漏斗给入,沉砂由锥底排出,细粒级由上部的锥缘溢出。
离心分级机物料在回转流中借离心力的作用进行分级的设备。湿式离心分级机最常见的是水力旋流器。它由一圆柱体与圆锥体相接而成(图2),圆柱体上方设溢流管,圆锥体下方有沉砂口。矿浆以5~10m/s速度沿切线方向给入圆柱体,在旋流器中作回转运动,最后经沉砂口排出。细粒级向中心区流动,最后经溢流管排出。水力旋流器具有分级效率较高、处理能力大、结构简单等许多优点,但沉砂口易磨损。除常与磨矿机构成闭路工作外,也用于选前的物料分级和脱泥。
干式分级机较常用的是空气离心分级机。在两个同心的圆鼓内,安有一垂直轴,轴上装有鼓风叶片和旋转盘,物料给到圆鼓内,经旋转盘均匀分散,细粒物料随上升空气流进入内筒和外筒的夹层空间,最后由底部夹层的孔口排出;而粗砂沿内筒体下沉,由内筒下部排口排出。干式分级机主要用于干式磨矿机产品的闭路分级、脱尘、以及非金属矿的分选等。