第二章筛分分级

其过程是把物料放在具有一定孔径的筛面上进行摇动 或振动，使小于筛孔尺寸的物料颗粒通过筛孔，而大于 筛孔尺寸的物料颗粒留在筛面上，使物料分级。
通过筛孔的物料称为筛下料，留在筛面上的物料称为 筛上料，而进入筛分过程的物料称为筛分原料。 筛分原料都是由粒径大小不同的各种颗粒组成的混合 物，在实践中用颗粒的直径来表示。 筛分一般适用于较粗的物料，通常与破碎作业配合。 其特点是： 优点：设备简单，易于操作。 缺点：结果受颗粒形状和筛分时间影响。 适用范围：0.04mm～100mm的散粒。
2.4 筛分作业的任务与分类
1、独立筛分：当筛分产品作为最终产品供给用户使用时， 称为独立筛分。 2、准备筛分 当筛分是为分选作业提供不同粒级的入选矿物时，称 为准备筛分，如重选及磁选前的矿物筛分。在选矿过程 中，不同的分选设备有着不同的适宜分选粒度，并对分 选效果也有不同的影响。过粗的大块不能分选，过细的 微粒难以回收。
2.2.4 旋转筛
旋转筛是一个具有倾斜面的转筒。具有多种不同的 形状，广泛使用的时六角锥形转筒的旋转筛，俗称六角 筛。其转筒是由6块平坦的筛面组成，筛面有2-9°（通 常为4-7°）的倾斜角。平行的筛面可以是物料受到比 较强烈的搅动和冲击，筛分效率较高。 优点：运转平稳，没有冲击力和振动，转速较低， 不易损坏。不足：筛面的利用率较低，实际使用面积仅 占其总面积的12-17%，故显笨重，且体积庞大，动力 消耗大。现在已经是一种过时的筛分机械，逐渐被振动 筛等所取代。
4、脱水筛分：湿法选矿中将伴有大量水的碎散物料（如 矿浆、泥浆等）作为筛分原料，以脱除其中液相为目的 的筛分称为脱水筛分。脱水筛分可以对产品进行脱水， 还可以回收水循环使用。 5、脱泥筛分与脱介筛分：为达到一定的工艺目的，将碎 散物料或伴水的碎散物料作为筛分原料，脱除其中细粒 的筛分，称为脱泥筛分或脱介筛分。
3）超细水力旋分机：主要用于精选高岭土。其实质上是多个 小型旋流器组成的旋流器组。
2.4 筛分作业的任务与分类
独立 直接获得粒度上合乎要求的最终产品 筛分
筛 分
辅助 筛分
预先 在粉碎前进行的筛分，使粉 筛分 碎机在适宜的条件下工作
检查 在粉碎后对所得产物进行的筛 筛分 分，可以保证产品的最终粒度
3、筛网
由钢丝、铜丝及尼龙丝、绢丝等编织而成。筛孔有正 方形和长方形两种。 工业用筛由钢丝编织而成，筛孔大于0.4mm，黄铜和 青铜丝可制得0.4-0.01mm，合成纤维和绢丝可制得小于 0.2mm的实验用筛。
有效筛面面积大，可达70%~80%，通常用于中、细粒 级物料的筛分作业中。
第二章
破碎筛分
物料在分散前应充分分散；
1、干式超细分级设备
1）回转叶片型风力分级机
2）转子型风力分级机 3）MS型超细风力分级机
分子作用力强且只式瞬间作用于点、 线上，在整个区域内要持久存在；
对气流要进行整流处理，避免产生局 部漩涡；
分级出的超细颗粒应及时分出，避免 重复混合。
4）多次气流分级机：采用重复分级的方法。
2、湿式超细分级设备
在湿法超细磨矿或粘土类矿物的湿法提纯中，需要采用湿法 分级设备。常用的超细粒湿式分级设备有：
1）水力旋流器：是矿物加工领域中应用十分广泛的分机设备。 具有构造简单，价廉，无运动部件；生产量大，占地面积小； 工作很快达到稳定状态；分机效率较高等特点。 用于超细分级时，一般选用小直径（直径小于50mm）且锥角也 较小的旋流器。工业上，旋流器经常采用并联安装的方式以扩 大生产能力。 2）离心式分级机
第二章
破碎筛分
惯性振动筛： 是通过由不平衡体的旋转所产生的离心惯性
力，使筛子产生振动的一种筛分机械。
安有筛网2的筛框l，倾斜地安装在弹簧 3上，并与水平成1530°的倾角。穿过筛框的轴5上，装有带配重7的两个偏重轮6。
偏重轮被轴带动旋转时，产生不平衡的离心惯性力，并作用于
筛框和弹簧，使筛子振动。筛筐的运动轨迹为椭圆。该惯性振 动筛的振幅可借助改变配重来进行调节。 优点：它完全是弹性联接，转速可很 高，筛分效率高达 80％。适用于处理细 粒级矿料(0.1-15mm)及湿粘性矿物。 缺点：电动机振动大，寿命受影响； 振幅不能太大，不宜处理粗粒物料。
2.3 超细分级设备与工艺
2.3.1 超细分级设备
超细分级设备分为干式和湿式两种。干式分级机是使 用空气作为流体介质的流体分级过程。与超细粉碎设备 组成闭路循环系统可降低粉碎操作的能耗，直接获得干 的粉体产品。 而湿式分级是以水作为流体介质的筛分。湿式分级机 存在废水处理机产品过滤、干燥困难等问题。 1、干式超细分级设备 采用干式气流分级机必须具备的基本要求：
2.1.2 筛分效率
筛分效率表示筛分过程进行的完全程度和筛分产物的质 量。分为总筛分效率和部分筛分效率。
1、总筛分效率：是指筛下级别的筛分效率。是筛下 物料与原物料中筛下级别的比值。 在工业生产中，筛分效率一般为60~70%，振动筛的 筛分效率较高，可达95%以上。
2、部分筛分效率：筛下级别中某一粒度范围的筛分效 率。部分筛分效率有助于评定筛分机械的操作情况。
2.5 矿物粉体材料表面改性技术
1、表面处理改性 表面处理改性是指利用各类材料或助剂，采用物 理、化学等方法对粉体表面进行处理，根据应用的 需要有目的地改善、改变粉体表面的物理化学性质 或物理技术性能，如表面晶体结构和官能团、表面 能、表面润湿性、电性、表面吸附和反应特性，以 满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。
（2）流体分级：利用流体作用，将固体颗粒物料进行 分级的操作，也即水力分级。此法是利用水力分析装置， 根据不同粒度的颗粒在水介质中沉降速度不同而分成若干 粒级。 流体分级作业通常与粉磨作业配合使用。 适用范围：1～75μm。特点：不象筛分分析方法那样严 格按颗粒的几何尺寸分级，而按沉降速度分级。因水力沉 降过程受颗粒密度和形状的影响，密度大的小颗粒与密度 小的大颗粒有可能进入同一个粒级。 （3）此外还有显微镜分析法，该法是利用显微镜观察 微细颗粒的大小和形状。适用范围：0.1～50μm。其特点 是直观。
2.2.2 摇动筛
构造和工作原理：由连杆来带动筛框作一定方向往复 运动，筛框的运动使筛面上的物料以一定速度向排料端移 动。由于重力、惯性力和物料与筛面之间的摩擦力，在一 定条件下，使物料与筛面之间产生不对称的相对运动而进 行连续筛分。
安装倾角常在0~10度之间，筛机的振幅一般为4~22 mm。按筛面的运动规律分为直线摇动筛、平面摇动筛和 差动筛几种。
5）旋转叶片式分级机 6）涡轮式气流分级机：是目前比较成熟的一种超细分级机。
Байду номын сангаас7）APT型多轮超细分级机
8）有效碰撞分级器 9）惯性分级机：构造简单，分级室仅由几根大小不同的矩形 管子构成。
锥形涡轮被电机驱动而高 速旋转，使气流形成高速旋转 强制涡，在离心力的作用下粗 颗粒被甩向器壁并作旋转向下 运动，当粗颗粒到达锥形筒体 受到二次气旋向上反吹，使混 入粗颗粒中的细粉返回到分级 区，再一次分级，细颗粒从顶 部出，粗颗粒从底部出。
表面处理改性的基本方法可分为包覆处理改性、沉淀反 应包膜、表面化学包覆、机械化学改性、胶囊化处理、接
枝改性等。
（1）包覆处理改性 包覆也称涂敷，利用无机或有机高聚物或树脂等对粉体 表面进行“包覆”以达到改善粉体表面性能的方法。影响 表面涂敷的主要因素有颗粒的形状、比表面积、孔隙率、 涂敷剂的种类及用量、涂敷处理工艺等。
2.2.3 振动筛
振动筛可以通过使用由偏重旋转时产生的惯性力、 偏心轴旋转时的强制作用以及电磁力的间歇牵引等方法 产生振动。故振动筛可分为惯性振动筛、偏心振动筛和 电磁振动筛、高频振动筛等几种。应用较多的是惯性振 动筛和高频振动筛（选矿厂脱介筛）。 根据筛箱运动轨迹的不同，振动筛分为圆运动振动 筛（单轴惯性振动筛）、直线运动振动筛（双轴惯性振 动筛）和三维振动筛。 振动筛的振动频率约为600~3000次/分之间，最高可 达3600次/分，振幅大致0.5~5 mm范围内，倾角8-40°。
3、筛分效率的测定：
在入筛的物料流中和筛上物料流中每隔15~20分钟取一 次样，应连续取样2~4小时，将取得的平均试样在检查筛 里筛分，分别求出原料和筛上物料中小于筛孔尺寸的级 别的百分含量α1和α3，即可求出筛分效率。
100 （α1 α3） η= （100 α3）α1
2.1.3 筛面构造
2.2 筛分机械
筛分机械的种类繁多，按筛面的结构形式和运动形式， 将其分为固定筛、摇动筛、振动筛和旋转筛等几种类型。 2.2.1 固定筛 固定筛是最简单、也是最古老的筛分机械，筛面由许 多平行排列的筛条构成，排列的方向与筛上料流的方向相 同或垂直。筛面成水平安装或倾斜安装，工作时固定不动， 物料靠自重沿筛面下滑而筛分。
1、筛栅：由相互平行的按一定间隔排列的许多钢质栅
棒组成。筛面上的筛孔尺寸由棒条间的缝隙宽度决定。 栅通常用在固定格筛上。 格筛倾钭放置，用于粗碎或中碎 前的预先筛分，筛孔大于50毫米， 筛分效率不超过60%~70%。
2、筛板：筛板是由薄钢板（5-12mm）冲孔而成。孔
的形状有圆形，方形或长圆形等几种。筛孔上小下大， 稍呈锥形，筛孔多采用交错排列。 有效筛面面积比较小（40-60%）。一般用在中筛作 业中，如用于回转筛，筛孔尺寸为12~50mm。
第二章 矿物材料加工技术 之二——颗粒分级
2.1 筛分分级
2.1.1 相关概念
在矿物材料的选矿初加工过程中经常先将松散的物料 分成不同粒级，然后采用不同的分选方法和设备进行分 选加工。 分级：把固体物料按粒径大小不同分为若干级别的操 作过程称为分级。分级分为筛分（或机械筛分）和流体 分级两种。
（ 1 ）筛分：利用具有一定大小孔径的筛面，将固体 颗粒物料分级的操作，也就是确定物料中颗粒大小分布 规律。
特点：筛箱的振幅和运动轨迹由传动机构确定，即振 幅一定。筛面得到全部利用，生产效率和筛分效率要高 些；它的动力不能完全平衡，筛分过程中筛孔容易堵塞， 且工作效率不如振动筛高。