粉體分級技術

粉體分級技術是粉體材料製備和加工過程中的關鍵環節，在粉體生產中扮演至關重要的角色。近年來，隨著現代高科技和新材料產業的進步，細粉體產業發展迅速，超細粉體的應用已滲透到國內各行各業，對更細緻和更高產量的需求不斷增長。實現粉體顆粒的超細分級變得越來越具有挑戰性。傳統的粉碎方法已無法一步到位地獲得合格的粉體，分級技術對於分離所需粒度的產品至關重要。因此，分級已成為機械製備細粉體的關鍵工序。

粉體分級技術

粉體分級技術是根據顆粒物物理特性（例如，顆粒大小、密度和形狀）的差異，在特定力場（例如離心力、重力和慣性力）的方法下進行分離的過程。其核心目標是避免過度破碎並提高產品均勻性。此技術廣泛應用於化工、食品、礦物加工和製藥等行業。根據所用介質的不同，分級技術分為濕式分級（水介質）和乾式分級（空氣介質）。乾式分級因其高效能和操作便利性已成為主流技術。

濕式分級

濕式分級設備的主要介質是水。水力分級最顯著的優點在於它能夠促進顆粒分散。由於顆粒間的靜電力等交互作用力在水中被減弱，進而減少團聚，從而獲得更佳的分級效果。然而，它也存在明顯的缺點：分級後，顆粒被水潤濕，需要後續的固液分離和乾燥過程才能獲得最終產品。在這些步驟中，粉體不可避免地會重新團聚和結塊，從而增加後處理成本。濕式分級主要分為重力沉降和離心分級兩種形式。

重力沉降濕式分級是利用重力和阻力的差異來分離。分級設備中，介質水平流動，待分級的粉體由進料口進入介質，顆粒在介質中不斷分散、沉降，不同粒徑或質量的顆粒以不同的速度沉降。同時，介質的流動賦予顆粒一個水平速度，不同粒徑的顆粒受到的水平力不同，導致水平速度不同，使不同粒徑的顆粒運動軌跡不同。顆粒沉降到底部時，依粒徑大小均勻分佈。底部採用多腔體結構，可將原料依粒徑大小分級成多個等級，達到多級分級。

重力沉降分類示意圖

離心濕式分級是一種利用不同粒徑顆粒所受離心力的差異來實現粗細分離的分級方法。待分級的礦漿顆粒以一定的速度由進料口沿切向泵入旋風室。進入旋風室後，顆粒與室壁發生旋轉運動。較粗較重的顆粒由於質量較大，受到的離心力較大，向外移動並沿邊緣聚集。

然後，它們在重力作用下沿著錐形腔體螺旋下降，最終通過出砂口排出。較細的顆粒由於受到的離心力較小，在到達器壁之前就被不斷積聚的粗顆粒所阻礙，並滯留在靠近中心的位置。這使得顆粒的分佈從中心的小顆粒到邊緣的粗顆粒形成了均勻的分佈。透過連續進料，實現了粒度分級，粗顆粒積聚在外圍。靠近中心的細顆粒被擠壓並從上部出口溢流。該裝置可以成功地分離細顆粒。

水力旋流器工作原理示意圖

乾式分級

乾式分級是一種利用空氣作為介質的分級方法。由於不涉及水分，分級後的粉體無需脫水、乾燥、分散等後續工序。目前，乾式分級是分級的主流形式。根據分級過程中作用於顆粒的力的類型，乾式分級可分為重力分級、慣性分級和離心分級。

重力分級和慣性分級設備的結構形式多種多樣，但其原理基本上相同：慣性分級利用不同質量顆粒的慣性差異，使其在設備內遵循不同的運動軌跡。重力分級利用不同質量顆粒在重力作用下沉降速度不同，導致運動路徑不同，進而實現分離。

兩種乾式分類

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