2.2.2　分級

非金屬礦磨礦或磨粉中常用的分級設備包括用于選礦準備作業的螺旋分級機、濕法除砂（雜）和分級的水力旋流器、細篩、水力分級機及用于干法磨粉分級的氣流分級機等。

（1）螺旋分級機　螺旋分級機分為高堰式、低堰式和沉沒式三種。根據螺旋數目，又可分為單螺旋分級機和雙螺旋分級機。這些螺旋分級機的結構大同小異。

螺旋分級機有一個傾斜的半圓柱形槽子，槽中裝有一個或兩個螺旋，它的作用是攪拌礦漿并把沉砂運向斜槽的上端。螺旋葉片與空心軸相連，空心軸支承在上下兩端的軸承內。傳動裝置安在槽子的上端。電動機經傘齒輪使螺旋轉動。下端軸承裝在提升機構6的底部，可轉動提升機構使它上升或下降。提升機構由電動機經減速器和一對傘齒輪帶動絲桿組成，使螺旋下端升降。停車時，可將螺旋提取，以免沉砂壓住螺旋，使開車時不至于過負荷。

高堰式螺旋分級機的溢流堰比下端軸承高，但低于下端螺旋的上邊緣。它適合于分離出0.15～0.20mm的粒級，通常與磨礦機相配合。沉沒式螺旋分級機的下端螺旋有4～5圈全部浸在礦漿中，分級面積大，有利于分出比0.15mm細的粒級。低堰式螺旋分級機的溢流堰低于下端軸承的中心，分級面積小，現已不采用。

螺旋分級機構造簡單，工作平穩，操作方便，易于與球磨機自流連接。在非金屬礦加工中螺旋分級機主要用于非金屬礦濕法選礦的磨礦分級作業，如鱗片石墨礦的粗磨分級。

（2）水力旋流器　圖2-3所示為水力旋流器的構造和實際使用時的水力旋流器組。其上部是一個中空的圓柱體，下部是一個與圓柱體相通的倒錐體，二者組成水力旋流器的工作筒體。圓柱形筒體上端切向裝有給礦管，頂部裝有溢流管及溢流導管。在圓錐形筒體底部有沉砂口。各部分之間用法蘭盤及螺釘連接。給礦口、筒體和沉砂口通常襯有橡膠、聚氨酯或輝綠巖鑄石，以便減少磨損并在磨損后更換。小型水力旋流器還可完全由聚氨酯制成。

水力旋流器常用于高嶺土、石英、長石等非金屬礦的分級和脫泥，用于分級設備時，主要用來與磨機組成磨礦-分級系統。

水力旋流器具有構造簡單、占地面積小、基建費用少、單位容積處理能力大、礦漿在旋流器中滯留的量和時間少等優點。其缺點是給礦砂泵的動力消耗大且磨損快、給料口和沉砂口容易磨損以及給礦濃度、粒度、黏度和壓力的微小波動對工作指標有很大影響等。

（3）水力分級機　水力分級機一般分槽形分級機和圓錐分級機兩類。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，因而在分級室底部分出一系列由粗到細的幾個粒級產品。這類分級機主要用于非金屬礦的分級或脫泥。

工業上應用的水力沉降分級機主要有槽形分級機（根據沉降條件不同分為自由沉降和干涉沉降兩種）和圓錐形分級機。圓錐形分級機主要用于脫泥（分離0.15mm以下的礦粒）。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，在石英礦等非金屬礦物的脫泥和分級中得到了應用。

（4）氣流分級機　氣流分級機屬于干法分級設備，主要用于干法磨礦產品細度和粒度分布的控制。目前，常用的干法分級設備可以分為兩種：一種是旋轉葉輪式分級機；另一種是沒有分級輪的旋風器式分級機。但后者在非金屬礦粉分級中很少應用。

圖2-4為旋轉葉輪式氣流分級機的結構和工作原理示意圖。其結構主要由鼓風葉輪、甩料盤、輔助葉輪、給料管、內筒、葉片、錐體、外筒、排料口等組成。其垂直軸上裝有鼓風葉輪1和甩料盤2；輔助葉輪3使氣流在內筒5和外筒8之間的空間循環流動。由于葉片6的角度及葉輪的轉動，氣流呈螺旋形軌跡在內筒上升，甩料盤排出的物料隨氣流一邊旋轉，一邊向上運動。粗顆粒經粗粒物料出口9排出；細粒物料隨氣流上升，在經過葉輪1和葉片6較大及急劇改變運動方向的離心力的作用下與氣流分離，經外筒8的內壁從細粒物料出口10排出，氣流則在機內循環使用。這種分級機可以單獨設置，也可與粉碎機設在一起，其分級粒度為40～700μm。