第2章　非金屬礦物篩分、分級及精細分級設(shè)備

2.1　概述

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，對非金屬礦物超細粉體提出了越來越高的要求，不僅要求粉體超細，而且粒徑分布要窄。在非金屬礦物粉碎過程中，很難使物料一次通過機械粉碎就能達到所需的粒度要求，產(chǎn)品往往處于較大的粒度分布范圍，只有一部分粉體達到所需粒度要求，如不將已經(jīng)達到粒度要求的產(chǎn)品及時分離出去，而與未達到粒度要求的產(chǎn)品一起再粉碎，則會造成能源浪費和部分產(chǎn)品的過粉碎。此外，顆粒細化到一定程度后，出現(xiàn)粉碎與團聚的現(xiàn)象，甚至因顆粒團聚變大而使粉碎工藝惡化。為此，在非金屬礦物超細粉體制備過程中要對產(chǎn)品進行分級，一方面控制產(chǎn)品粒度處于所需的分布范圍；另一方面使混合物料中粒度已達到要求的產(chǎn)品及時分離出來，使粗粒返回再粉碎，以提高粉碎效率，降低能耗。

在非金屬礦物加工過程中，根據(jù)粉碎產(chǎn)物粒度大小和分布的不同，將粉碎與分級細分為破碎與篩分、粉碎（磨）與分級及超細粉碎（磨）與精細分級，分別用于加工大于1mm、10～1000μm及0.1～10μm等不同粒度及其分布的粉體產(chǎn)品。松散物料通過篩孔分為兩種或多種粒度級別，稱為篩分作業(yè)。篩分設(shè)備通常有以下幾種用途。

（1）預(yù)先篩分和檢查篩分　在破碎前分出粒度符合要求的合格產(chǎn)品稱為預(yù)先篩分，在破碎后將產(chǎn)品粒度過大的物料篩出返回破碎機再破碎稱為檢查篩分。

（2）準備篩分　為后續(xù)加工分選工序而進行的篩分作業(yè)稱為準備篩分。

（3）獨立篩分　物料經(jīng)篩分后得到最終產(chǎn)品稱為獨立篩分，例如石墨經(jīng)過篩分后分成不同粒級的產(chǎn)品。

（4）脫水、脫泥和脫介篩分　廣義的分級是利用顆粒粒徑、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部分。狹義的分級是根據(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)生不同的運動軌跡，從而實現(xiàn)不同粒徑顆粒的分級。隨著所需非金屬礦物材料細度的提高和產(chǎn)量的增加，分級技術(shù)的難度也越來越高，粉體分級問題已成為制約非金屬礦物材料加工技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，是非金屬礦物材料加工技術(shù)中最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一。

按所用介質(zhì)不同可分為干法分級（介質(zhì)為空氣）與濕法分級（介質(zhì)為水或其他液體）。干法分級設(shè)備的類型主要分為慣性分級和離心分級兩大類。干法分級的特點是用空氣作流體，成本較低，方便易行。但它有兩個不足：一是容易造成空氣污染；二是分級的精度不高。濕法分級用液體作為分級介質(zhì)，存在較多的后處理問題，即分級后的粉體需要脫水、干燥、分散、廢水處理等，但它有著分級精度高、無爆炸性粉塵等特點。

按是否具有運動部件可分為靜態(tài)和動態(tài)兩大類。靜態(tài)分級設(shè)備中無運動部件，如重力分級機、慣性分級機、旋風(fēng)分離器、螺旋線式氣流分級機和射流分級機等。這類分級設(shè)備構(gòu)造簡單，不需動力，運行成本低，操作及維護較方便，但分級精度不高，不適于精密分級。動態(tài)分級設(shè)備中具有運動部件，主要指各種渦輪式分級機。這類分級機構(gòu)造復(fù)雜，需要動力，能耗較高，但分級精度較高，分級粒徑調(diào)節(jié)方便，只要調(diào)節(jié)葉輪旋轉(zhuǎn)速度就能改變分級機的切割粒徑，適于精細分級。精細分級設(shè)備是制備超細粉體非常關(guān)鍵的設(shè)備，通過分級，可以生產(chǎn)特定粒度分布的超細粉體。通過分級，使粉碎機能耗降低，可以經(jīng)濟地生產(chǎn)超細粉體。