2.3.3　水力沉降分級機

水力沉降分級機一般分槽形分級機和圓錐形分級機兩類。這類分級機的特點是向分級機內給入一定的上升水流，該水流方向與礦粒沉降方向相反。礦漿由上端溜槽給入，依次進入各分級室內，由于各分級室的斷面積依次增大，而上升水流依次減小，因而在分級室內分出一系列由粗到細的幾個粒級產品，可用于石英、長石、金紅石等非金屬礦的分級或脫泥。

2.3.3.1　槽形分級機

槽形分級機根據沉降條件不同分為自由沉降和干涉沉降兩種。

（1）自由沉降槽形水力分級機　這類分級機俗稱分級箱，早在20世紀50年代就已在我國各選錫廠得到廣泛應用。其結構如圖2-18所示，主要由傾斜的箱體、組砂條和底閥組成。其工作過程是：礦漿由箱體上部矩形溜槽一端給入，細粒物料從溜槽另一端溢出，粗粒物料則經組砂條沉入角錐形分級室，由底閥的排礦口排出。高壓水從底閥進水口給入，形成分級作用的上升水流，排礦口直徑可根據沉砂粒度大小制成不同的尺寸，排礦量可用手輪調節。

水力分級箱的優點是：構造簡單、工作可靠、維修方便、無動力消耗。缺點是：分機效率較低。它適用于處理粒度較小和含泥量較多的物料，適宜的分級粒度為2～0.074mm，小于0.074mm的物料分級效果較差，適宜的給礦濃度為18％～25％。

國產的水力分級箱有5種規格，其主要區別僅在于寬度不同和組砂條數目不等。在使用時，一般把5種規格的分級箱從小到大串聯成一組，中間用溜槽連接起來。

（2）干涉沉降槽形水力分級機　4室機械攪拌干涉沉降水力分級機結構示意圖如圖2-19所示，它主要由一個梯形槽、4個角錐形箱體及帶有葉片的攪拌器、傳動裝置以及分級排礦裝置組成。4個箱體從給礦端到溢流端逐個增大，呈階梯形配置。各箱體底部的分級裝置包括攪拌室、分級室和壓力水室。在分級裝置下部有接收分級產品的受料器。各室箱內的垂直空心軸下部裝有葉片攪拌器。由渦輪傳動空心軸使攪拌器以約1.5r/min的速度回轉，以便防止產生漩渦和砂沉積?？招妮S內有連桿穿過，連桿的下端固定有錐形閥，連桿的上端懸掛在渦輪上側的凸輪機構上。當渦輪轉動時，與其相連的凸輪機構帶動連桿上下運動，以啟閉錐形閥進行定期排礦，由此保證排出較濃的產品，降低水耗，防止堵塞。砂先集中在受料器中，然后經卸料口排出。通過調節卸料口的大小及氣門可控制排礦量。

其工作過程為：礦漿從左方溜槽首先給入最小的一個分級箱，受到最大速度上升水流的作用，分離出沉降速度最大的顆粒，其余礦漿流至下一箱，第二分級箱的上升水速小于第一分級箱，以便分離出沉降速度較小的顆粒，以此類推而分離出粒度遞減的幾個級別，溢流從右側溜槽排出。

這種分級機通常有2～5個分級箱，給料粒度一般為2～3mm，最大超過6mm，溢流粒度為0.25～1mm。給礦濃度約為25％，溢流濃度為10％～15％，沉砂濃度可達50％。處理每噸原礦的耗水量為0.7～1.2m³，平均處理能力為10～25t/h。

這種分級機的特點是分級帶內礦漿的固體濃度較高，礦粒在干涉沉降條件下進行分級，處理能力大、耗水量小、產品濃度大和機體容積較小。

2.3.3.2　圓錐形分級機

圓錐形分級機是倒立的圓錐體，主要用于脫泥（分離0.15mm以下的礦粒）。如圖2-20所示為常用的脫泥斗結構和工作原理示意圖。其外形為一個倒立的圓錐，在液面中心設有給礦圓筒，圓筒底部處于液面以下一定深度。礦漿沿切線方向給入中心圓筒，經緩沖后由底部流出。流出的礦漿呈放射狀向周邊溢流堰流去。在此過程中，沉降速度大于上升分速度的粗顆粒沉在槽內，并經底部沉砂口排出。細粒隨表層礦漿進入溢流槽，作為溢流排出。給料粒度一般小于2mm，分級粒度在74μm以下。如圖2-21所示為YF型圓錐水力分級機結構示意圖。它由槽體和主軸兩個部分組成。

工作時，支承在梁上的電機，通過帶輪使主軸1慢速轉動。主軸的下端裝有一個新式葉輪2，在葉輪轉動時，其上下兩面均由中心向外甩出礦漿，而內部形成負壓，產生抽吸作用。葉輪上面抽吸給礦和上循環礦漿，下面只抽吸下循環礦漿。礦漿離開葉輪后進入蓋板3，以防止礦漿在槽內做旋轉運動。由于蓋板片的定向作用，大部分礦漿轉變為上升礦流。在上升過程中，細、輕礦粒上升，粗、重礦粒下沉。上升的細、輕礦粒進入溢流排出。下沉的粗、重礦粒進入槽上部，經過反復分級，使夾雜的細、輕礦粒被分到溢流中去。最后，粗、重礦粒進入槽底，從錐底排出。該類分級機的特點是結構簡單、操作維護簡單、能嚴格控制溢流細度，適用于金屬礦物和非金屬礦物的分級或脫泥，在石英礦等的脫泥和分級中得到了應用。